水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法及系统，该方法包括获取涵洞环境参数，生成优化的声呐阵列配置，形成原始多频段声呐数据集，进行降噪处理和多径效应补偿；构建分形几何声学模型，对声呐数据集进行增强和重构；对增强后的声呐数据集进行多尺度拓扑数据分析，构建分层淤积模型；对增强后的声呐数据集进行时频域混沌分析，构建自适应滤波器，并进行高分辨率图像重建，得到初步重建数据；基于分层淤积模型，优化初步重建数据；进行不确定性量化并生成自适应网格，进行高保真度可视化渲染，生成涵洞断面图和淤积厚度分布图。本发明专利技术不仅提高了水下检测的准确性和可靠性；还提升了水下检测结果的精确度和可解释性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下检测领域，尤其是一种水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法及系统。

技术介绍

1、输水涵洞作为水利工程中的关键基础设施，其安全运行直接关系到水资源调配的效率和区域用水安全。随着使用年限的增加，涵洞内部结构劣化和淤积问题日益严重，可能导致输水能力下降、水质恶化，甚至引发结构性事故。因此，准确、高效地检测涵洞断面结构和淤积厚度分布，对于及时评估涵洞状况、制定维护策略和确保长期安全运行至关重要。特别是在大型跨流域调水工程日益增多的背景下，水下检测技术的重要性更加凸显，它不仅关系到工程本身的安全，还影响着区域经济发展和生态环境保护。

2、目前，水下检测技术已取得了一定进展，主要包括声呐探测、视频内窥和激光扫描等方法。这些技术在理想条件下表现良好，但在复杂的实际涵洞环境中仍面临诸多挑战。具体为：在复杂几何结构的涵洞中，多径效应严重影响声呐信号的质量，传统的信号处理方法难以有效分离和识别有用信息，导致断面重建精度不足。非均匀淤积物的存在使得声波传播特性变得复杂，现有的声学模型难以准确描述这种复杂介质，影响淤积厚度的测量精度。生物活动（本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤S1进一步为：

3.根据权利要求2所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤S2进一步为：

4.根据权利要求3所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤S3进一步为：

5.根据权利要求4所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤S4进一步为：

6.根据权利要求5所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚...

【技术特征摘要】

1.水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤s1进一步为：

3.根据权利要求2所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤s2进一步为：

4.根据权利要求3所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤s3进一步为：

5.根据权利要求4所述的水下检测和仿真输水涵洞断面及淤积厚度的方法，其特征在于，步骤s4进一步为：

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，盛金保，魏立巍，向衍，孟颖，贾万波，李冠州，吕佳凝，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：