【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下含水量监测，尤其涉及一种边坡的雨季地下含水状态监测方法、系统和设备。
技术介绍
1、边坡的稳定性与地下含水状态密切相关，特别是在雨季，降雨引起的浅层边坡失稳(如滑坡)通常具备以下3个条件：①松散堆积覆盖层；②陡倾斜坡；③土体含水量等于或大于堆积土的液限。通常山区多分布这样的边坡，另外，泥石流沟内松散堆积物也多以上述形式分布于沟道内，所以监测边坡的地下含水状态的变化情况对于地质灾害的预报工作起到至关重要的作用。
2、目前，测定土壤含水量最普遍的方法是烘干法，也即，从野外获取一定量的土壤，然后放到105℃的烘箱中烘干，烘干失去的水分即为土壤的水分含量。烘干法的优点是数据准确，缺点是以点代面、需要多次取样，无法满足对边坡含水状态长期持续进行监测的需求。其它间接测定方法如驻波比法、时域反射法多为固定点测量方法，需要钻孔安装传感器监测，并且只对单个点位进行监测，存在以点代面的现象，监测范围不够全面。而张力计法和光学测量法也存在测量深度浅、深部地下水含水量测量不到的缺点。此外，受外界的搬移作用影响，边坡的地下地质情况会产生变化，影响监测数据的准确度。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种边坡的雨季地下含水状态监测方法、系统和设备，其解决了现有技术中监测范围不全面、无法满足对边坡含水状态长期持续进行监测的需求的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术
5、第一方面，本专利技术实施例提供一种边坡的雨季地下含水状态监测方法，包括：
6、s10、基于高密度电法仪采集关于目标边坡区域的当前的电性数据；其中，所述高密度电法仪预先按照指定的方式设置于目标边坡区域；
7、s20、基于预先确定的校准参考，对所述当前的电性数据进行校准，得到校准的电性数据；其中，所述校准参考基于目标边坡区域旱季末期的电性数据和局部含水率达到饱和时的电性数据确定；
8、s30、根据所述校准的电性数据进行反演，确定当前目标边坡区域的地下含水数据。
9、可选地，所述高密度电法仪包括：主机、电源、多芯电缆和多个测量电极；
10、在所述s10中，所述高密度电法仪预先按照指定的方式设置于目标边坡区域，包括：
11、所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设；所述多个测量电极通过多芯电缆与所述电源电性连接，所述主机与所述多芯电缆通信连接，以控制所述测量电极与电源的连通状态，并获得不同连通状态下测量电极采集的电性数据。
12、可选地，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，包括：
13、每个测量电极的埋深为10厘米，相邻两个测量电极的间距为30厘米。
14、可选地，当所述边坡为碎石土边坡时，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，还包括：
15、当一个测量电极完成埋设之后，测量该测量电极的接地电阻，当所述接地电阻大于预设值时，去除该测量电极埋设位置的碎石并使用黏土回填。
16、可选地，所述电性数据包括：测量电压和测量电流；
17、所述地下含水数据为：土壤的测量电阻率；
18、在s10之前，所述测量方法还包括：
19、s01、获取目标边坡区域的实测电阻率，并基于所述高密度电法仪获取目标区域对应的基准测量电压和基准测量电流；
20、所述实测电阻率包括：所有测量点位旱季末期的实测电阻率、所有的测量点位的局部含水率达到饱和时的实测电阻率；
21、其中，将测量点位旱季末期的实测电阻率的最大值对应的含水率定义为0％，将测量点位旱季末期的实测电阻率的最小值对应的含水率定义为5％，将测量点位的局部含水率达到饱和时的实测电阻率对应的含水率定义为100％；
22、所述基准测量电压和基准测量电流包括：所有测量点位旱季末期的实测电阻率的最大值对应的第一基准测量电压和第一基准测量电流、所有的测量点位的局部含水率达到饱和时的第二基准测量电压和第二基准测量电流；
23、s02、将所述第一基准测量电压和第二基准测量电压作为上下限，确定目标边坡区域的测量电压基准变化范围；将所述第一基准测量电流和第二基准测量电流作为上下限，确定目标边坡区域的测量电流基准变化范围；将所述测量电压基准变化范围和测量电流基准变化范围作为校准参考。
24、可选地，所述s20包括：
25、判断当前的电性数据对应的测量电压或测量电流是否超出所述校准参考，若是，将当前的电性数据对应的测量电压和测量电流，分别等比映射至测量电压基准变化范围或测量电流基准变化范围内。
26、可选地，所述监测方法还包括：
27、s40、在降雨过程中，每隔第一采样周期，重复执行一次步骤s10至s30，并将不同采样时间点获取的所述地下含水数据转换为等值线彩图，并按照采样时间点的先后向用户展示，以使用户了解目标边坡区域的地下含水状态的动态变化情况；
28、s50、在降雨结束后，每隔第二采样周期获取一次当前的电性数据；并计算相邻两次采集的电性数据的差值，若差值小于预设值，停止采集当前的电性数据，直至下次降雨过程来临，并将当次降雨结束后最后一次采集的当前的电性数据作为当前雨季的下一次降雨过程的初始参考数据。
29、第二方面，本专利技术实施例提供一种边坡的雨季地下含水状态监测系统，包括：
30、数据采集模块，用于基于高密度电法仪采集关于目标边坡区域的当前的电性数据；其中，所述高密度电法仪预先按照指定的方式设置于目标边坡区域；
31、数据校准模块，用于基于预先确定的校准参考，对所述当前的电性数据进行校准，得到校准的电性数据；其中，所述校准参考基于目标边坡区域旱季末期的电性数据和局部含水率达到饱和时的电性数据确定；
32、反演模块，用于根据所述校准的电性数据进行反演，确定当前目标边坡区域的地下含水数据。
33、第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上第一方面所述的边坡的雨季地下含水状态监测方法的步骤。
34、(三)有益效果
35、在本专利技术实施例提出的监测方法，通过高密度电法仪获取目标边坡区域的电性数据，并根据校准参考对电性数据进行校准，然后根据校准的电性数据确定当前目标边坡边坡的地下含水状态。由于高密度电法仪能够预先按照指定的方式一次性布设于目标边坡区域，并在之后随时采集目标边坡区域的电性数据，因而相较于现有的烘干法，能够更好地满足对边坡含水状态持续监测的需求。
36、此外，高密度电法仪的多个测量电极能够按照指定的方式沿目标边坡区域的坡面设置，采集关于整个测量剖面的电性数据，相较于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种边坡的雨季地下含水状态监测方法，所述监测方法获得的地下含水状态用于监测所述边坡的滑坡风险，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述高密度电法仪包括：主机、电源、多芯电缆和多个测量电极；
3.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，包括：
4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，当所述边坡为碎石土边坡时，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，还包括：
5.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述S20包括：
7.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：
8.一种边坡的雨季地下含水状态监测系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的边坡的雨
...【技术特征摘要】
1.一种边坡的雨季地下含水状态监测方法，所述监测方法获得的地下含水状态用于监测所述边坡的滑坡风险，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述高密度电法仪包括：主机、电源、多芯电缆和多个测量电极；
3.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，包括：
4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，当所述边坡为碎石土边坡时，所述多个测量电极沿目标边坡区域的坡面倾斜方向等距离间隔埋设，还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李远强，吴彬，徐尚智，孙焘，李瑜瑶，付德荃，胡继信，罗守敬，
申请(专利权)人：北京市地质灾害防治研究所，
类型：发明
国别省市：
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