堤壩管涌滲漏檢測(cè)原理

堤壩管涌滲漏檢測(cè)原理

堤壩管涌滲漏檢測(cè)儀該儀器以“流場(chǎng)法”和“偽隨機(jī)多頻信”為理論基礎(chǔ)，應(yīng)用了“流場(chǎng)法”查漏技術(shù)、強(qiáng)化異常流場(chǎng)的測(cè)量技術(shù)、電流密度場(chǎng)高分辨率快速檢測(cè)技術(shù)、電流密度多分量檢測(cè)技術(shù)、強(qiáng)抗干擾技術(shù)、普及型儀器等技術(shù)，通過特殊波形電流信的發(fā)送和接收作為技術(shù)核心。是土壩、石壩或混凝土壩等各種壩體本身和基礎(chǔ)的管涌滲漏探測(cè)的檢測(cè)儀器，能對(duì)堤壩管涌滲漏入水口進(jìn)行高度、高準(zhǔn)確度和快速探測(cè)，廣泛應(yīng)用于江河、水庫(kù)的堤壩防護(hù)、養(yǎng)護(hù)工程。為汛期緊急搶險(xiǎn)和災(zāi)后治理提供決策依據(jù)。

一、堤壩管涌滲漏檢測(cè)原理方法儀器研發(fā)背景

1、  我國(guó)洪澇災(zāi)害發(fā)生頻繁，突發(fā)性強(qiáng)

 我國(guó)大部分地區(qū)受大陸季風(fēng)氣候影響，降雨時(shí)間集中，強(qiáng)度大。

 由于歷史原因和經(jīng)濟(jì)條件，我國(guó)防洪工程體系整體防洪標(biāo)準(zhǔn)低，修建時(shí)大部分就地取材，防洪強(qiáng)度不夠。

2、洪澇災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)危害大

3、管涌滲漏的危害

 洪災(zāi)的大危害是潰堤，導(dǎo)致潰堤的原因：管涌、裂縫、薄弱帶、空洞、蟻穴。

4、本產(chǎn)品可提高管涌檢測(cè)水平、減少洪災(zāi)損失

  現(xiàn)有管涌查找方法

  人工拉網(wǎng)式巡查：人力投入大，效率低，不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理險(xiǎn)情隱患。

  潛水員潛水檢查：速度慢，潛水員生命安全易受威脅。

  傳統(tǒng)物探方法：檢測(cè)速度慢，定位精度低，不能滿足汛期防洪要求。

管涌巡查速度快，可達(dá)0.5～1米/秒；定位精度高，定位誤差小于1米；抗干擾能力強(qiáng)，適  應(yīng)各種堤壩。

在非汛期，可建立堤壩隱患實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，跟蹤堤壩隱患的發(fā)展，監(jiān)測(cè)結(jié)果可用于堤壩隱患的整治，充分提高防汛資金的使用效益。在汛期中能夠?qū)苡繚B漏進(jìn)行快速檢測(cè)，確定管涌的具**置和形狀，以便人們及時(shí)采取有效的處理措施，顯著降低抗洪搶險(xiǎn)的投入，大大減輕人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。

二、方法研發(fā)儀器的基本原理

滲漏都有水的流動(dòng)，可發(fā)送一種特殊的電流場(chǎng)去模擬滲漏的水流場(chǎng)，從而直接查找滲漏部位。對(duì)處于靜水環(huán)境的壩，這種場(chǎng)就是滲漏水流場(chǎng)；在河流中，有河水正常流動(dòng)和滲漏水流兩種流場(chǎng)，由于所加的電流場(chǎng)是與滲漏水流擬合，正常流場(chǎng)不起作用，故通過測(cè)量電流場(chǎng)可直接確定滲漏部位。

利用正常流場(chǎng)與異常流場(chǎng)的微弱差異，人工發(fā)送特殊的偽隨機(jī)電磁場(chǎng)以強(qiáng)化異常流場(chǎng)，并采用微分連續(xù)掃描檢測(cè)異常流場(chǎng)，采用微分測(cè)量，分辨率高。應(yīng)用偽隨機(jī)電磁場(chǎng)，抗干擾能力強(qiáng)。高精度傳感器對(duì)管涌、滲漏入水點(diǎn)探測(cè)，精度高。連續(xù)掃描觀測(cè)，探測(cè)速度快。用音樂監(jiān)聽或圖象顯示等方式查找滲漏部位，操作簡(jiǎn)單，易于大面積推廣，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

三、技術(shù)說明

1、產(chǎn)品以流場(chǎng)擬合法為理論基礎(chǔ)

流場(chǎng)擬合法該方法利用滲漏場(chǎng)與電流密度場(chǎng)的相關(guān)性，在堤壩兩側(cè)發(fā)送一種波形電流場(chǎng)，通過水流作為載體，模擬正常水流場(chǎng)和滲漏水流場(chǎng)，通過測(cè)定水中的電流密度分布反應(yīng)水流場(chǎng)情況，從而準(zhǔn)確確定滲漏部位或管涌進(jìn)水口。

2、應(yīng)用偽隨機(jī)編碼抗干擾技術(shù)

在汛期搶險(xiǎn)和礦山滲漏探測(cè)中，測(cè)量環(huán)境復(fù)雜，干擾強(qiáng)度大，同時(shí)為保證安全，測(cè)量中不能使用高電壓、大電流發(fā)送信，因此測(cè)量信微弱。      

為有效解決測(cè)量過程遇到的上述問題，根據(jù)偽隨機(jī)信的特點(diǎn)，應(yīng)用的2n序列偽隨機(jī)編碼技術(shù)，從而使得異常識(shí)別能力和抗干擾能力更強(qiáng)，能更準(zhǔn)確的對(duì)滲漏口和滲漏通道進(jìn)行判斷。

3、近場(chǎng)源強(qiáng)化異常技術(shù)

4、技術(shù)報(bào)告

堤壩管涌滲漏檢測(cè)儀——在汛期惡劣條件下能快速、準(zhǔn)確探測(cè)管涌滲漏的儀器

堤壩管涌滲漏檢測(cè)儀今，堤壩管涌滲漏檢測(cè)方法經(jīng)歷了10年的發(fā)展歷程，目前3A是更新?lián)Q代新產(chǎn)品，根據(jù)專家意見和用戶使用意見于 年專門成立產(chǎn)品研發(fā)組織，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)取得專家及用戶好評(píng)。

經(jīng)過模擬場(chǎng)試驗(yàn)和抗洪搶險(xiǎn)實(shí)戰(zhàn)使用后，得出結(jié)論：

1. 抗干擾能力增強(qiáng)，儀器數(shù)據(jù)指示穩(wěn)定
2. 儀器增加了聲音報(bào)警功能，音響的聲音強(qiáng)弱會(huì)隨檢測(cè)到的管涌滲漏大小幅度而變化，為檢測(cè)人員捕獲異常信提供了方便
3. 外殼采用工程塑料，儀器工藝和外觀得到進(jìn)一步優(yōu)化
4. 電流和電壓的顯示采用液晶顯示模塊進(jìn)行數(shù)字化顯示
5. 發(fā)送機(jī)的電源系統(tǒng)外置，使得發(fā)送機(jī)系統(tǒng)維護(hù)更加簡(jiǎn)單
6. DB-3A性能全面解決了老式儀器指針擺動(dòng)不易讀數(shù)的問題，儀器電源的外置和報(bào)警裝置的增加使儀器在實(shí)際應(yīng)用操作中更加科學(xué)化。

堤壩管涌滲漏檢測(cè)方法主要技術(shù)參數(shù)：

發(fā)送機(jī)：

輸出頻率：輸出頻率穩(wěn)定度（7h內(nèi)漂移）優(yōu)于7×10^-4 ；

輸出電壓：高電壓幅值不小于90V（峰—峰值）；

發(fā)送電流：大電流不小于500mA  （峰—峰值）；

接收機(jī)：

中心頻率為f₀,3dB帶寬≤1/ f₀；

靈敏度優(yōu)于1.0×10^-4A/m²;

輸入阻抗>150kΩ；

連續(xù)工作時(shí)間>7h；

連續(xù)工作時(shí)間：

當(dāng)輸出電流為200mA（峰—峰值）時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間>10h,

當(dāng)輸出電流為300mA（峰—峰值）時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間>8 h,

當(dāng)輸出電流為400mA（峰—峰值）時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間>5 h,

當(dāng)輸出電流為400mA-500mA（峰—峰值）時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間>3 h,

溫度范圍：

工作溫度：-5℃-45℃

存儲(chǔ)溫度：-20℃-60℃