提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件、方法及装置，属于水利工程安全检测技术领域，该组件包括：电缆线，平行设置于大坝坝顶纵轴线方向；传感元件，包括供电电极和测量电极，供电电极和测量电极相互隔离，且供电电极和测量电极设置于电缆线两侧，且等间距排列，本方案能够解决目前并行电法海量数据体利用率较低，供电电极切换成测量电极存在极化电位未全部消散的现象，不同数据体在联合反演过程中未充分体现出电法装置的特点以及不同岩土区域反演电阻率深度存在差异等问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件、方法及装置


[0001]本专利技术属于水利工程安全检测
，具体涉及一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件、方法及装置。

技术介绍

[0002]并行电法采用拟地震化的数据采集模式，实现了全电场数据的同步、瞬态收录，大大提高了工作效率，也规避了不同时刻所形成的稳恒电场在时间域上表现出不一致的问题，在工程地质、水文地质、环境调查、灾害评估以及矿产勘探等领域得到广泛的应用。大坝渗漏破坏问题一直是水利行业关注的热点与难点，为查明渗漏的病因、病灶等信息，并行电法技术作为一种快速检测手段也被引进到大坝探测中来，为保障大坝的安全运行发挥了重要的作用。
[0003]但是，受制于正反演算法的限制，并行电法采集到的海量数据信息并未得到充分利用，通常是转化成常规规则化装置数据体进行处理，一定程度上造成大量数据信息的浪费，不利于提高大坝渗漏隐患探测的精度。另外一方面，当前的电阻率反演过多的依靠初始结构化模型信息，对于不同的数据体联合反演所涉及到的数据仍然赋予相同的权重，在突出单一电法装置的特点方面存在不足，而且构建的正演网格模型所涉及到的深度系数基本上是一致的，缺乏考虑不同大坝部位的岩土体特点而设置不同深度的先验信息，尤其在大坝坝体与岩体两种介质差异性较大的区域，直接利用电阻率的反演成果会对渗漏隐患的深度判别带来误差，对大坝的除险加固设计及工程造价的估算带来不利影响。
[0004]专利技术专利CN 110702587 B把温纳四极装置、温纳偶极装置和温纳微分装置等排列形式的数据体进行联合反演，一定程度提高了对土石坝渗漏诊断的效率与精度，但仍然未考虑不同装置的数据特点。此外，经工程实践证明，三极电法装置对大坝的渗漏异常更为敏感，但并行电法在测量过程中，供电电极与测量电极使用相同的电极，由于并行电法测量时间较短，把已经作为供电的电极切换成测量电极时，金属电极本身产生的电极极化效应并未完全消失，从而对AM法采集的MNB数据体带来系统测量误差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件、方法及装置，能够解决目前并行电法海量数据体利用率较低，供电电极切换成测量电极存在极化电位未全部消散的现象，不同数据体在联合反演过程中未充分体现出电法装置的特点以及不同岩土区域反演电阻率深度存在差异等问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件，包括：
[0008]电缆线，所述电缆线平行设置于大坝坝顶纵轴线方向；
[0009]传感元件，所述传感元件包括供电电极和测量电极，所述供电电极和所述测量电
极相互隔离，且所述供电电极和所述测量电极设置于所述电缆线两侧，且等间距排列。
[0010]可选地，供电电极为金属电极，用于向地下供电以在地质体内形成稳恒的电场；所述测量电极为非极化电极，用于测量稳恒电场在所述地质体内所形成的电位差。
[0011]可选地，电缆线包括至少两根导线，所述至少两根导线的第一端分别与所述供电电极和所述测量电极连接，所述至少两根导线的第二端均与双模并行电法仪连接，参数数据可以通过所述供电电极和所述测量电极传递给所述双模并行电法仪。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的方法，供电电极包括第一供电电极和第二供电电极，所述测量电极的包括第一测量电极和第二测量电极；所述第一供电电极和所述第一测量电极之间的距离，与所述第一测量电极和所述第二测量电极之间的距离，以及所述第二测量电极和所述第二供电电极之间的距离均相等，所述温纳AMN为所述第一供电电极、所述第一测量电极和所述第二测量电极之间的数据，所述温纳MNB为所述第一测量电极、所述第二测量电极和所述第二供电电极之间的数据，提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的方法，包括：
[0013]S101：获取大坝同一位置，第一深度，第二深度和第三深度中，所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率，其中，所述第二深度大于所述第一深度，所述第三深度大于所述第二深度；
[0014]S102：对所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率进行加权校正，并获得所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的校正温纳AMN电阻率和校正温纳MNB电阻率；
[0015]S103：根据所述校正温纳AMN电阻率和所述校正温纳MNB电阻率，获得所述大坝结构的初始模型，并获取所述温纳AMN的联合数据反演电阻率图和所述温纳MNB的联合数据反演电阻率图；
[0016]S104：根据所述温纳AMN的联合数据反演电阻率图和所述温纳MNB的联合数据反演电阻率图，获取同一深度，不同位置中，所述温纳AMN的反演电阻率和所述温纳MNB的反演电阻率，并进行深度修正，从而获得所述大坝渗漏的空间位置。
[0017]可选地，加权校正采用公式：
[0018][0019][0020]其中，α
n
*β
n
＝1；O为所述大坝的横向中心点；n为所述大坝同一位置的不同深度；为所述大坝同一位置，不同深度中，所述温纳AMN的电阻率；为所述大坝同一位置，不同深度中，所述温纳MNB的电阻率。
[0021]可选地，所述对所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率进行加权校正之后，还包括：
[0022]对所述加权校正后的所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率，进行修正处理，并获得所述第一深度，所述第二深度
和所述第三深度中的校正温纳AMN电阻率和校正温纳MNB电阻率。
[0023]可选地，修正处理采用公式：
[0024]在所述温纳AMN电阻率位于所述中心点左侧时，加权校正后的所述温纳AMN电阻率为，
[0025][0026]在所述温纳AMN电阻率位于所述中心点右侧时，加权校正后的所述温纳AMN电阻率为，
[0027][0028]在所述温纳MNB电阻率位于所述中心点左侧时，加权校正后的所述温纳MNB电阻率为，
[0029][0030]在所述温纳MNB电阻率位于所述中心点右侧时，加权校正后的所述温纳MNB电阻率为，
[0031][0032]所述校正温纳AMN电阻率和校正温纳MNB电阻率为，
[0033][0034][0035]其中，n为所述大坝同一位置的不同深度，L为位于所述中心点左侧，R为位于所述中心点右侧。
[0036]可选地，S104具体包括：
[0037]获取所述大坝同一层，不同位置的坝体层深与坝体电阻率比值，和坝肩层深与坝肩电阻率的比值；
[0038]根据所述坝体层深与坝体电阻率比值，和所述坝肩层深与坝肩电阻率的比值，获得坝体深度修正系数，和坝肩深度修正系数；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件，其特征在于，包括：电缆线，所述电缆线平行设置于大坝坝顶纵轴线方向；传感元件，所述传感元件包括供电电极和测量电极，所述供电电极和所述测量电极相互隔离，且所述供电电极和所述测量电极设置于所述电缆线两侧，且等间距排列。2.根据权利要求1所述的提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件，其特征在于，包括：所述供电电极为金属电极，用于向地下供电以在地质体内形成稳恒的电场；所述测量电极为非极化电极，用于测量稳恒电场在所述地质体内所形成的电位差。3.根据权利要求2所述的提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件，其特征在于，包括：所述电缆线包括至少两根导线，所述至少两根导线的第一端分别与所述供电电极和所述测量电极连接，所述至少两根导线的第二端均与双模并行电法仪连接，参数数据可以通过所述供电电极和所述测量电极传递给所述双模并行电法仪。4.一种提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的方法，应用于如权利要求1所述的提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的组件，其特征在于，所述供电电极包括第一供电电极和第二供电电极，所述测量电极的包括第一测量电极和第二测量电极；所述第一供电电极和所述第一测量电极之间的距离，与所述第一测量电极和所述第二测量电极之间的距离，以及所述第二测量电极和所述第二供电电极之间的距离均相等，所述温纳AMN为所述第一供电电极、所述第一测量电极和所述第二测量电极之间的数据，所述温纳MNB为所述第一测量电极、所述第二测量电极和所述第二供电电极之间的数据，所述提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的方法，包括：S101：获取大坝同一位置，第一深度，第二深度和第三深度中，所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率，其中，所述第二深度大于所述第一深度，所述第三深度大于所述第二深度；S102：对所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的所述温纳AMN的电阻率和所述温纳MNB的电阻率进行加权校正，并获得所述第一深度，所述第二深度和所述第三深度中的校正温纳AMN电阻率和校正温纳MNB电阻率；S103：根据所述校正温纳AMN电阻率和所述校正温纳MNB电阻率，获得所述大坝结构的初始模型，并获取所述温纳AMN的联合数据反演电阻率图和所述温纳MNB的联合数据反演电阻率图；S104：根据所述温纳AMN的联合数据反演电阻率图和所述温纳MNB的联合数据反演电阻率图，获取同一深度，不同位置中，所述温纳AMN的反演电阻率和所述温纳MNB的反演电阻率，并进行深度修正，从而获得所述大坝渗漏的空间位置。5.根据权利要求4所述的提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的方法，其特征在于，包括：所述加权校正采用公式，
其中，α
n
*β
n
＝1；O为所述大坝的横向中心点；n为所述大坝同一位置的不同深度；为所述大坝同一位置，不同深度中，所述温纳AMN的电阻率；为所述大坝同一位置，不同深度中，所述温纳MNB的电阻率。6.根据权利要求5所述的提高大坝渗漏双模并行电法反演精度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭磊，张平松，江晓益，胡雄武，席超强，徐虎，江树海，梁东辉，许时昂，欧元超，孙斌杨，刘福达，汪椰伶，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：