二维电阻率层析成像技术在土石坝渗漏诊断中的应用

摘要

本文结合国家自然科学基金项目“土石坝渗漏的波-电耦合成像诊断技术研究”，运用二维电阻率层析成像技术对土石坝渗漏诊断进行了较系统的应用研究。 主要工作如下： （1）较系统的阐述了国内外电阻率成像技术的研究现状、坝体渗漏检测研究发展现状，在此基础上结合实际工程应用提出了本文的主要内容和研究思路。 （2）对电阻率层析成像的正反演模型进行了研究，主要介绍了本文采用的正反演算法。 （3）针对目前电阻率成像的现场观测系统，介绍了其基本原理、电极装置、野外观测系统的构成，并结合土石坝渗漏特点，对观测系统在土石坝诊断中的适应性进行了研究。 （4）从几个方面研究了电阻率成像的解释方法，主要是针对电法的地形影响及定性分析上的研究。 （5）对土石坝渗漏的数值模拟进行了研究，利用编制的二维反演程序对土石坝渗漏模型进行了试算和反演收敛性分析，反演效果甚佳。 （6）结合壁山县大林水库上游坝体电法渗漏检测，并对结果进行了解释和误差分析。其结果表明原均质土坝在高程329.0米以上的近右坝肩可能存在渗漏隐患，建议将该部分坝体挖除后重新回填碾压。 本文的研究是电阻率法对土石坝渗漏的应用型研究，对土石坝的有效维护加固具有十分重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.1.1问题的提出

1.1.2研究意义

1.2土石坝渗漏诊断技术的研究现状

1.3电阻率成像技术的研究现状

1.3.1电阻率法正演方法研究现状

1.3.2电阻率法反演方法研究现状

1.3.3电法工程应用的发展状况

1.4本文的主要内容和研究思路

第二章 电阻率层析成像正反演模拟研究

2.1电阻率成像技术基本原理

2.1.1探测技术基本原理

2.1.2场所满足偏微分方程

2.2电阻率法有限元正演模拟

2.2.1有限元法的基本思想

2.2.2有限元计算方法

2.2.3有限元法的特点和优点

2.2.4有限元程序流程图

2.3电阻率层析成像奥克姆反演模拟

2.3.1基本理论

2.2.2程序实现步骤

2.4本章小结

第三章 电阻率成像的现场观测系统研究

3.1电阻率法的电极装置

3.2野外观测系统的研究

3.2.1视电阻率

3.2.2观测系统

3.3观测系统在土石坝渗漏诊断中的适应性研究

3.3.1土石坝渗漏类型及特点

3.3.2电阻率法不同装置对土石坝渗漏诊断的反映能力

3.4本章小结

第四章 电阻率成像的解释方法研究

4.1地形影响分析及其校正方法研究

4.1.1电阻率法二维地形影响正演分析

4.1.2电阻率法二维地形影响校正方法

4.1.3土石坝坝体模型地形校正研究

4.1.4小结

4.2定性分析

4.2.1数据预处理

4.2.2数据正反演处理

4.2.3针对土石坝渗漏时的电阻率异常特征分析

4.3本章小节

第五章 土石坝渗漏电阻率成像诊断的数值模拟试验

5.1引言

5.2坝体渗漏模型数值模拟

5.3坝基渗漏模型数值模拟

5.4本章小结

第六章 电阻率成像诊断的工程应用

6.1璧山县大林水库上游坝体渗漏检测工程

6.1.1工程概况

6.1.2调查方法

6.1.3现场采集数据解释

6.1.4反演误差分析

6.1.5探测结论和建议

第七章 结论与建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及参与的科研项目