土石坝渗漏的电阻率成像诊断试验的研究.pdf

摘 要 本文结合国家自然科学基金项目“土石坝渗漏的波一电耦合成像诊断技术研 究’’(合同编，采用物理模型试验，对土石坝渗漏的电阻率成像效 果进行研究。通过采用不同的电极排列方式和不同电极间距对土石坝中几种形式 常见的裂缝及渗漏通道进行探测，把不同的反演结果与渗漏模型进行对比，最终 对探测的效果进行评价。试验结果可以为今后电阻率成像技术在实际土石坝渗漏 探测中的电极排列方式的选择和电极间距的确定及探测误差评估提供一定的参 考。论文的主要工作如下： (1)根据土石坝渗漏破坏类型，设计、制作出土石坝渗漏模型，并对筑坝 材料的特性进行测试；通过筑坝材料的电阻率测试试验，绘制出电阻率随含水率 变化曲线，并对试验数据进行分析。 (2)基于现有土、石电阻率理论模型，建立了土石复合介质的电阻率模型， 并推导出土石复合介质的电阻率计算公式；通过计算分析得出含水率、干密度及 土石比对土石复合介质的电阻率影响规律。 (3)采用电阻率成像诊断技术分别对五种渗漏模型进行诊断，得出诊断反 演图像都能够较好的反应出渗漏通道、裂缝的位置及渗漏范围。 (4)通过对偶极排列、微分排列、温纳排列三种电极排列方式结果的对比 分析表明三种情况均能够反应出渗漏通道的位置及渗漏范围，其中温纳排列诊断 效果最好，一次拟合方差最小。 (6)通过对不同深度的渗漏通道的诊断结果对比分析表明渗漏通道的深浅 对诊断结果影响较明显，浅层测量数据较多，反演结果较好，精度高，与实际情 况接近，深层探测数据少，精度较差。 (7)通过对不同隔离数的诊断结果对比分析，得出隔离数大小对诊断结果 的影响较大，隔离数越小精度越高，反之隔离数越大，精度越低。 关键词：电阻率层析成像；土石坝；渗漏；正反演模型；渗漏通道；模型试验 ABSTRACT BasedonNationalNaturalScienceFoundation researchofthe project”111e earth-rockdam wave··electric leakage couplingDiagnosticImaging number5077908 dam 1)，Earth—rockresistivity Technology’(contract imaging testsWas theelectrodesindifferentand diagnostic compltered．Arranged ways on differentelectrodeweretakedtheearth—rockdam．Theseveralformsofcracks gap weredetectedindam．Then thethedifferentinversion and channels compared leakage resultswiththeactual cracksofthemodeland theresuls．The leaking analysed certain for future resultsCallbea referencethe in earth-rock experimental practical dam inthechoiceofdetectionelectrode