【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能化地质测量，尤其涉及一种水工环地质剖面的智能化测量方法。
技术介绍
1、智能化地质测量
，专注于使用先进技术和方法，如人工智能（ai）、机器学习、远程感测技术、地理信息系统（gis）和各种传感器技术，对地质结构进行精确测量和分析，旨在提高地质勘查的准确性和效率，减少人力资源需求，并在难以接近或复杂的环境中实现高质量的数据收集，使得地质勘探和环境监测能够以更高的空间分辨率和时间效率进行，特别是在涉及水体或其他特殊环境的地质剖面分析中。
2、其中，水工环地质剖面的智能化测量方法是一种利用智能化技术对水工环境中的地质剖面进行精确测量的方法。其目的是通过高效和精确的手段收集地质数据，以支持水利工程的设计、施工和维护，达成的效果包括提高地质数据收集的准确性，加快数据处理速度以及优化水利工程项目的规划和实施。通过减少对传统手动测量方法的依赖，减少人为错误，提高工作效率，降低成本。
3、现有技术在实际应用中，主要依赖传统的地质测量方法，在复杂环境下往往难以适应，特别是在电磁特性不明显的地区，导致数据的准确性和可靠性难以保证。此外，传统方法在数据处理速度和效率方面存在限制，无法满足快速决策的需求。由于这些技术依赖大量的现场操作和手工输入，容易产生人为错误，影响最终的测量结果。例如，在水工环境中，地质结构的复杂性要求高精度的数据支持，而传统技术往往难以达到这一要求，从而影响了工程的设计和实施效果。限制了地质测量技术在更广泛领域内的应用，尤其是在高要求的工程项目中。
技术实
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水工环地质剖面的智能化测量方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种水工环地质剖面的智能化测量方法，包括以下步骤：
3、s1：基于水工环境特性，分析水下声波在遇到差异化地质结构时的反射和折射行为，确定声波在差异介质中的速度变化，识别和区分地质材料类型，生成声波传播特性分析数据；
4、s2：基于所述声波传播特性分析数据，计算声波在差异地质材料界面上的反射系数，估算地质材料的声波阻抗，对每种地质材料声波传播速度和密度进行测量，生成声波阻抗值数据；
5、s3：基于地质剖面的电导率和磁化率参数，采用有限元分析法对地质结构中电磁场进行分布模拟，分析电磁场分布状态，评估其对水流和溶质运移的影响，生成电磁场模拟结果；
6、s4：基于所述电磁场模拟结果，计算水流在地质结构中的速度、方向和压力分布，以及溶质在地质介质中的扩散和吸附行为，评估地质剖面的渗透性，生成渗透性动态分析记录；
7、s5：基于所述声波阻抗值数据，收集和分析声波数据、声波速度和阻抗值，利用数据构建地质剖面图像，揭示地质层次和特征，生成地质结构声波成像图；
8、s6：基于所述电磁场模拟结果，分析地质剖面的电导率和磁化率对电磁场分布的影响，揭示地质结构的水文地质特性，生成电磁感应分析数据；
9、s7：基于所述地质结构声波成像图、电磁感应分析数据和渗透性动态分析记录，对地质剖面进行全面分析，确定地质结构信息，生成综合地质剖面分析结果；
10、s8：基于所述综合地质剖面分析结果，定期更新声波成像和电磁感应数据，监测地质剖面的变化，实时跟踪地质剖面状态变化，生成长效监测技术实施方案。
11、作为本专利技术的进一步方案，所述声波传播特性分析数据包括声波在差异地质结构中的速度和阻抗差异，所述声波阻抗值数据具体为差异地质层的声波阻抗值，所述电磁场模拟结果包括地质剖面中电磁场分布的模拟数据，所述渗透性动态分析记录具体指地质剖面中水流动态的模拟结果，包括渗透路径和潜在阻塞区域，所述地质结构声波成像图具体为通过声波成像技术得到的地质剖面图，所述电磁感应分析数据具体为地质剖面的电磁特性分析结果，所述综合地质剖面分析结果包括地质层次、物质组成及其水文地质特性，所述长效监测技术实施方案包括持续监测的方法、设备布置方案和预期监测数据的分析策略。
12、作为本专利技术的进一步方案，基于地质剖面的电导率和磁化率参数，采用有限元分析法对地质结构中电磁场进行分布模拟，分析电磁场分布状态，评估其对水流和溶质运移的影响，生成电磁场模拟结果的步骤具体为；
13、s301：基于地质剖面的电导率和磁化率参数，采用有限元分析，创建地质剖面的三维模型，并进行网格划分功能，将整个地质模型细分成小单元，生成细化的有限元网格模型；
14、s302：基于所述细化的有限元网格模型，进行数值模拟和迭代求解，计算每个单元内的电场和磁场分布，结合地质结构的边界条件和界面连续性，生成电场和磁场的分布数据；
15、s303：基于所述电场和磁场的分布数据，分析电磁场对水流和溶质运移的影响，揭示电磁力对水流速度和方向的影响，以及溶质在地质介质中的迁移和吸附过程，生成电磁场模拟结果。
16、作为本专利技术的进一步方案，所述有限元分析，按照公式：；
17、计算节点位移向量，生成细化的有限元网格模型，其中，为全局刚度矩阵，为电导率，为磁化率，为岩石密度，为孔隙率，为权重系数，分别对应电导率、磁化率、岩石密度和孔隙率的影响强度，为外力向量。
18、作为本专利技术的进一步方案，其特征在于，基于所述电磁场模拟结果，计算水流在地质结构中的速度、方向和压力分布，以及溶质在地质介质中的扩散和吸附行为，评估地质剖面的渗透性，生成渗透性动态分析记录的步骤具体为；
19、s401：基于所述电磁场模拟结果，结合流体动力学，定义流体流动的边界条件为入口速度、出口压力，设置电磁场数据作为外力输入，对地质剖面进行网格划分，生成流体动力学模型配置；
20、s402：基于所述流体动力学模型配置，设定模型参数，包括流体密度、粘性系数，对地质剖面中的水流进行模拟，计算所有地质层的速度场、压力场，并进行结果分析，生成水流动力学特性数据；
21、s403：基于所述水流动力学特性数据，分析溶质在地质介质中的扩散和吸附行为，结合地质材料的孔隙率和吸附系数，模拟溶质在水流作用下的迁移路径，结合电磁场对溶质运移的潜在影响，生成渗透性动态分析记录。
22、作为本专利技术的进一步方案，其特征在于，基于所述声波阻抗值数据，收集和分析声波数据、声波速度和阻抗值，利用数据构建地质剖面图像，揭示地质层次和特征，生成地质结构声波成像图的步骤具体为；
23、s501：基于所述声波阻抗值数据，进行数据处理，计算声波在差异介质中的传播速度，设置参数包括声波频率，介质密度和声速，将声波数据作为方程组的输入，生成声波速度剖面图；
24、s502：基于所述声波速度剖面图，利用快速傅里叶变换进行信号处理，设置采样频率和窗函数类型，反射信号数据作为函数输入，计算声波反射信号的频谱，生成阻抗对比剖面图；
25、s503：基于所述阻抗对比剖面图，进行模型构建生成三维地质格网，设置格本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，所述声波传播特性分析数据包括声波在差异地质结构中的速度和阻抗差异，所述声波阻抗值数据具体为差异地质层的声波阻抗值，所述电磁场模拟结果包括地质剖面中电磁场分布的模拟数据，所述渗透性动态分析记录具体指地质剖面中水流动态的模拟结果，包括渗透路径和潜在阻塞区域，所述地质结构声波成像图具体为通过声波成像技术得到的地质剖面图，所述电磁感应分析数据具体为地质剖面的电磁特性分析结果，所述综合地质剖面分析结果包括地质层次、物质组成及其水文地质特性，所述长效监测技术实施方案包括持续监测的方法、设备布置方案和预期监测数据的分析策略。
3.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，基于地质剖面的电导率和磁化率参数，采用有限元分析法对地质结构中电磁场进行分布模拟，分析电磁场分布状态，评估其对水流和溶质运移的影响，生成电磁场模拟结果的步骤具体为；
4.根据权利要求3所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，所
5.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，基于所述电磁场模拟结果，计算水流在地质结构中的速度、方向和压力分布，以及溶质在地质介质中的扩散和吸附行为，评估地质剖面的渗透性，生成渗透性动态分析记录的步骤具体为；
6.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，基于所述声波阻抗值数据，收集和分析声波数据、声波速度和阻抗值，利用数据构建地质剖面图像，揭示地质层次和特征，生成地质结构声波成像图的步骤具体为；
7.根据权利要求6所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，所述快速傅里叶变换，按照公式：；
8.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，基于所述电磁场模拟结果，分析地质剖面的电导率和磁化率对电磁场分布的影响，揭示地质结构的水文地质特性，生成电磁感应分析数据的步骤具体为；
...【技术特征摘要】
1.一种水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，所述声波传播特性分析数据包括声波在差异地质结构中的速度和阻抗差异，所述声波阻抗值数据具体为差异地质层的声波阻抗值，所述电磁场模拟结果包括地质剖面中电磁场分布的模拟数据，所述渗透性动态分析记录具体指地质剖面中水流动态的模拟结果，包括渗透路径和潜在阻塞区域，所述地质结构声波成像图具体为通过声波成像技术得到的地质剖面图，所述电磁感应分析数据具体为地质剖面的电磁特性分析结果，所述综合地质剖面分析结果包括地质层次、物质组成及其水文地质特性，所述长效监测技术实施方案包括持续监测的方法、设备布置方案和预期监测数据的分析策略。
3.根据权利要求1所述的水工环地质剖面的智能化测量方法，其特征在于，基于地质剖面的电导率和磁化率参数，采用有限元分析法对地质结构中电磁场进行分布模拟，分析电磁场分布状态，评估其对水流和溶质运移的影响，生成电磁场模拟结果的步骤具体为；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：方甜，默建刚，杨锋，邵建兵，朱必飞，
申请(专利权)人：威海晨安智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。