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2016/7/15 10:45:57堤坝管涌渗漏检测原理
堤坝管涌渗漏检测仪该仪器以“流场法”和“伪随机多频信”为理论基础,应用了“流场法”查漏技术、强化异常流场的测量技术、电流密度场高分辨率快速检测技术、电流密度多分量检测技术、强抗干扰技术、普及型仪器等技术,通过特殊波形电流信的发送和接收作为技术核心。是土坝、石坝或混凝土坝等各种坝体本身和基础的管涌渗漏探测的检测仪器,能对堤坝管涌渗漏入水口进行高度、高准确度和快速探测,广泛应用于江河、水库的堤坝防护、养护工程。为汛期紧急抢险和灾后治理提供决策依据。
一、堤坝管涌渗漏检测原理方法仪器研发背景
1、 我国洪涝灾害发生频繁,突发性强
我国大部分地区受大陆季风气候影响,降雨时间集中,强度大。
由于历史原因和经济条件,我国防洪工程体系整体防洪标准低,修建时大部分就地取材,防洪强度不够。
2、洪涝灾害对经济建设、生态环境和社会危害大
3、管涌渗漏的危害
洪灾的大危害是溃堤,导致溃堤的原因:管涌、裂缝、薄弱带、空洞、蚁穴。
4、本产品可提高管涌检测水平、减少洪灾损失
现有管涌查找方法
人工拉网式巡查:人力投入大,效率低,不容易及时发现和处理险情隐患。
潜水员潜水检查:速度慢,潜水员生命安全易受威胁。
传统物探方法:检测速度慢,定位精度低,不能满足汛期防洪要求。
管涌巡查速度快,可达0.5~1米/秒;定位精度高,定位误差小于1米;抗干扰能力强,适 应各种堤坝。
在非汛期,可建立堤坝隐患实时监测,跟踪堤坝隐患的发展,监测结果可用于堤坝隐患的整治,充分提高防汛资金的使用效益。在汛期中能够对管涌渗漏进行快速检测,确定管涌的具**置和形状,以便人们及时采取有效的处理措施,显著降低抗洪抢险的投入,大大减轻人民生命财产的损失。
二、方法研发仪器的基本原理
渗漏都有水的流动,可发送一种特殊的电流场去模拟渗漏的水流场,从而直接查找渗漏部位。对处于静水环境的坝,这种场就是渗漏水流场;在河流中,有河水正常流动和渗漏水流两种流场,由于所加的电流场是与渗漏水流拟合,正常流场不起作用,故通过测量电流场可直接确定渗漏部位。
利用正常流场与异常流场的微弱差异,人工发送特殊的伪随机电磁场以强化异常流场,并采用微分连续扫描检测异常流场,采用微分测量,分辨率高。应用伪随机电磁场,抗干扰能力强。高精度传感器对管涌、渗漏入水点探测,精度高。连续扫描观测,探测速度快。用音乐监听或图象显示等方式查找渗漏部位,操作简单,易于大面积推广,环境适应能力强。
三、技术说明
1、产品以流场拟合法为理论基础
流场拟合法该方法利用渗漏场与电流密度场的相关性,在堤坝两侧发送一种波形电流场,通过水流作为载体,模拟正常水流场和渗漏水流场,通过测定水中的电流密度分布反应水流场情况,从而准确确定渗漏部位或管涌进水口。
2、应用伪随机编码抗干扰技术
在汛期抢险和矿山渗漏探测中,测量环境复杂,干扰强度大,同时为保证安全,测量中不能使用高电压、大电流发送信,因此测量信微弱。
为有效解决测量过程遇到的上述问题,根据伪随机信的特点,应用的2n序列伪随机编码技术,从而使得异常识别能力和抗干扰能力更强,能更准确的对渗漏口和渗漏通道进行判断。
3、近场源强化异常技术
4、技术报告
堤坝管涌渗漏检测仪——在汛期恶劣条件下能快速、准确探测管涌渗漏的仪器
堤坝管涌渗漏检测仪今,堤坝管涌渗漏检测方法经历了10年的发展历程,目前3A是更新换代新产品,根据专家意见和用户使用意见于 年专门成立产品研发组织,对产品进行升级改进取得专家及用户好评。
经过模拟场试验和抗洪抢险实战使用后,得出结论:
堤坝管涌渗漏检测方法主要技术参数:
发送机:
输出频率:输出频率稳定度(7h内漂移)优于7×10-4 ;
输出电压:高电压幅值不小于90V(峰—峰值);
发送电流:大电流不小于500mA (峰—峰值);
接收机:
中心频率为f0,3dB带宽≤1/ f0;
灵敏度优于1.0×10-4A/m2;
输入阻抗>150kΩ;
连续工作时间>7h;
连续工作时间:
当输出电流为200mA(峰—峰值)时,连续工作时间>10h,
当输出电流为300mA(峰—峰值)时,连续工作时间>8 h,
当输出电流为400mA(峰—峰值)时,连续工作时间>5 h,
当输出电流为400mA-500mA(峰—峰值)时,连续工作时间>3 h,
温度范围:
工作温度:-5℃-45℃
存储温度:-20℃-60℃