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水下探测的相关技术发展综述目录TOC\o"1-2"\h\u12733一、水声探测法 1746(一)声呐的分类 117203(二)水声探测法的使用条件 2153201、采用低频探测确定目标 2262682、根据目标运动方向、运动速度判断 393803、根据目标距离的判断 431300(四)水声探测技术发展的趋势 410798二、水库淤积探测 610306(一)水上高密度电法 625602(二)SES-2000lightPlus浅剖声呐系统的技术 712411(三)双频测深技术原理 89938(四)探地雷达技术原理 924503三、防渗墙隐患探测 95050(一)防渗墙隐患相关研究 101099(二)防渗墙隐患的快速普查技术 1021181(三)防渗墙缺陷位置精查方法 1129990(四)探测防渗墙隐患 1223070参考文献 12水声探测法随着海洋开发的日益深入,用于水下探测的相关技术越来越受到人们的重视。水声探测法主要是用水声探测器,利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通讯的电子设备,是水声学中应用最广泛最重要的一种装置。声呐是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置,主要是利用声波进行探测及定位。声呐的分类根据声纳的工作方式不同,它可以分成两种类型:一种叫做主动声纳,就是声纳本身要发出声波,声波遇到了障碍物以后返回,它再接受回波,这样可以测定出目标的方位和距离。但是,由于声纳本身要发出声波,容易被敌人发现,因而暴露目标;另外一种叫做被动声纳,声纳本身不发出声波,只是探听对方目标发出的声音,它的保密性比较好,也可以根据接收到的声音来判断目标的性质。但是,它不能探测不发声音的目标。现在的声纳都是以上两种方式相结合,根据探测对象不同,有时用主动声纳,有时用被动声纳,两种结合使用效果就会更好一些。从运载声呐的载体来分,可分为舰壳声呐,拖曳声呐,直升飞机吊放式声呐,海底固定声呐及声呐浮标等,从其功能上可以分为远距离警戒声呐,中距离瞄准声呐,近距离高分辨力的探雷声呐,鱼探仪,测深仪以及用于海洋勘探及导航用的多卜勒声呐等。水声探测法的使用条件在数据采集的时刻,要保证船体的不能倾斜,如果船体倾斜,则会对测深仪的水深测量、GPS的定位位置与测深仪测量水下点位位置都产生偏差。在水流较缓的河流中,可以减慢船只的行使速度,保证船体的水平;对于河流流速较大,则最好采用船体自身质量大的船只,也能很好的保持船只的水平。测深仪工作前需保证GPS天线到换能器的正确高差。基准站需架设在空旷无遮挡的地方,保证卫星信号的正常接收。流动站必须是在固定解的情况下才可以进行测量,测量前必须对GPS进行校核,保证测量成果的精度。测深点宜按横断面布设,断面方向宜与岸线(或主流方向)相垂直。水深测量方法应根据水下地形状况、水深、流速和测深设备合理选择。水域地形测量与陆上地形测量应互相衔接。作业应充分利用岸上经检查合格的控制点;当控制点的密度不能满足工程需要时,应布设适当数量的控制点。在水下环境不明的区域进行水域地形测量时,必须了解测区的礁石、沉船、水流和险滩等水下情况。作业中,如遇有大风、大浪,应停止水上作业。水尺的设置应能反映全测区内水面的瞬时变化。测深点的水面高程,应根据水位观测值进行时间内插和位置内插,当两岸水位差较大时,还应进行横比降改正。断面索法定位,索长的相对误差应小于1/200。无线电定位,应根据仪器的实际精度、测区范围、精度要求及地形特征合理配置岸台;岸台的个数及分布,应满足水域地形测图的需要。当采用GPS-RTK定位时,也可采用无验潮水深测量方式,但天线高应量至换能器底部并精确至1cm。测深过程中或测深结束后,应对测深断面进行检查。检查断面与测深断面宜垂直相交,检查点数不应少于5%。检查断面与测深横断面相交处。

(三)水声探测法的相关应用1、采用低频探测确定目标如果海域附近的水声环境比较复杂,并且有黑潮现象存在,在黑潮水、温度较低的陆架水交界处,水平温度也会有明显变化,这是海洋锋的形成条件。黑潮搅拌剧烈,有可能会形成涡旋,空间尺度多达数百公里,时间尺度跨度也非常大,所以海洋学领域将其认定为中尺度现象。与之相似的现象还包括近岸潮汐锋与涌升流锋。一旦形成海洋锋,会在水下形成一道声屏障,不仅会导致声线弯曲,还无法保证水声探测设备探测的精准度,这是对水声探测设备的直接影响。为了能够更加准确地完成目标探测,科考、测量船会提前准备各个型号的水声探测设备,且各种探测设备有适合的工作频段。在开展目标探测的过程中,采用不同的设备,可以对水中传播各个频段的水声信号进行接收与处理。根据掌握的水声专业知识,可以确定水内声波的传播距离与频率关系非常紧密,如果声波的传播频率高,那么其在水中传播期间能量衰减的速度也会加快,传播距离、作用范围反而会缩小。反之,声波的传播频率低,在水内传播期间能量衰减速度减缓,传播距离与作用范围扩大。通常船只目标处于航行状态下,低频螺旋桨噪声会发出辐射噪声,所以为了能够尽快判断噪声目标,工作人员可以采用低频探测设备搜索附近海域,或者将水声探测设备调整至低工作频段,这样可以保证探测目标的效率与准确性。2、根据目标运动方向、运动速度判断当声源和接收装置全都位于海洋近表层时,声源发出的声波经过深海海水的反射后会折回海面,并在间隔60~70km的区域范围内形成较高声强环带状区域,称之为深海会聚区。通过会聚区效应监测目标信号,可以发现两个特征:一是目标信号直接出现与消失。这与声会聚区、影区有直接关系,因为装载平台、目标均处在运动状态下,相互态势也是不断变化的,如果此时突然出现目标信号代表目标已经驶入到声会聚区内,若目标信号再次突然消失,则代表已经离开目标声会聚区域驶入影区。二是目标信号的持续时间有限。一般目标信号只能持续几分钟,其原因在于装载平台、目标为相对运动的过程,会聚区域的范围有限。当水声探测设备操作员发现目标并对目标噪声实施有效跟踪时,可对目标的运动轨迹。进行实时描绘。如等时间隔的描绘出目标的方位变化,通过与本船的运动轨迹进行比对即可初步分析出目标可能的运动方向。如在某一方位发现并跟踪某一噪声目标,通过描绘其方位变化轨迹,发现其相对本船的方位基本保持不。变,这种情况一般直接说明了目标运动投影至本船运动方向的速度与本船当前航速基本一致,在此基础上可再通过其噪声能量的大小变化进一步判断其最有可能的运动方向,如噪声能量不断增大,则说明目标正向本船运动方向上靠近,且可跟据增大的速度判断出目标向本船靠近的快慢,甚至可能出现其某一速度分量与本船相向而行的情况。3、根据目标距离的判断中尺度涡作为海洋环境中比较常见的一种中尺度现象,在强环流、温度、声速结构等方面有显著特征,所以难免会对航行状态下的舰船安全造成威胁。一方面,舰船开始各项行动前需要全面分析活动海域内的海洋涡分布,确定海洋涡是否存在、判断海洋涡属性与作用范围等;另一方面,若活动海域范围内存在海洋涡,布设水声探测设备时,要针对目标位置将其设置在偏冷一侧,如果海洋涡为冷涡,那么水声探测设备要远离涡中心位置,若遇暖涡时建议布设在涡中心。水下探测设备因其技术特点,一般较少采用大功率主动发射声波对目标进行测距,而更多的是采用多点水听器阵元采集到的目标噪声信号的相关性进行被动的距离测算。水声探测设备的操作员除需熟练掌握该设备的详细使用方法外,更需对其能够准确、稳定工作的外部。水声环境有一定的了解,因为,外部海洋水声场环境的变化对被动噪声测距设备探测性能的影响将是非常明显的。除了利用已有的具有测距功能的水声探测设备对目标距离进行测量外,操作员更多的时候也可通过目标的噪声能量变化情况对目标在某一时刻的距离进行估计,这就需要该水声探测设备操作员有较强的海上作业经验了,因为这可能会涉及到对各种船只螺旋桨转数的读取以及其所发出的噪声特性在人耳听觉上的判断和识别了。如在目标运动方位轨迹的灰度显示上反应出目标能量明显增强且方位变化较时,目标可能就在本船上方,且距离较近:而当能量变化较慢且方位变化不明显时,目标一般则可能距离较远。(四)水声探测技术发展的趋势在现代的数字化水声探测设备中,通常都会有对目标辐射噪声进行频率特性分析的模块。这些模块通过一系列算法,可精确计算出目标辐射噪声的频谱特性,如瞬时功率谱、低频线谱以及包迹谱等。其中目标辐射噪声的包迹谱特征一般可清析反应出目标船只的螺旋浆转数特征,有的甚至可以判断出该船只的浆叶数,而有经验的水声探测设备操作员甚至还能结台听音判断出目标船只的吨位以及其当前的速度等信息,这些都得益于当前高速发展的计算机及信号处理技术。传统的水声目标探测,其目标判决性能受操作员的能力影响较大,有经验的操作员往往更容易检测判断出低信噪比背景下的目标。近年来,随着水下无人航行器(UUV)、水面无人艇(USV)等无人系统在水中逐渐应用,一方面,如何使无人系统在无人操作或者少人参与条件下自主探测并发现目标成为水声目标探测新问题;另一方面,伴随着以深度学习、大数据等为代表的人工智能技术迅猛发展,也为水声目标探测技术向智能化方向发展提供了契机。目前,研究方向主要有2个。⑴基于特征学习的自主探测技术。面向无人系统的应用,传统的依赖于先验知识与人类经验的人工判决很难在线实现,而水声目标与环境的时空起伏特性使得传统基于统计模型的恒虚警自动判决的方式,很难在复杂多目标环境下获得理想的检测性能。因此,目前研究主要集中在基于特征学习的自主探测技术上,即通过对具有一定规律性的目标和环境特征的自适应学习,在多特征联合概率模型下检测判决。例如,对于微弱目标检测,采用跟踪或分类置前检测思想,利用目标方位、幅度、频谱等多维度特征,通过粒子滤波等算法进行基于关联学习,然后根据行为、特征差异性来进行自主探测,从而能够在低信噪比条件下获得高检测概率和跟踪精度。⑵主动认知探测技术。在传统主动探测中,由于缺乏知识反馈机制,在复杂变化的水下环境很难获得理想的探测效果。而所谓认知过程就是将感知、处理、学习与反应密切结合的知识形成过程,因此主动认知探测技术将智能认知与主动目标探测相结合,提出了一种基于知识反馈的智能探测架构和处理形式,即通过借鉴智能认知过程,利用发射水声信号主动感知水声环境和目标信息的特点,形成对环境与目标的认知学习,并将这种知识实时反馈给探测过程中的发射和接收环节,使之与环境和目标状况相适配形成正向反馈环路,从而能够在复杂环境下获取最优主动声目标探测性能。虽然主动认知探测研究尚处在起步阶段,但是为主动探测提供了新思路。历经数十年的发展,我国的水声目标探测技术不论在理论研究还是工程应用方面都有了长足的进步,但是与国际先进水平相比还有不小的差距。然而,因为水声目标探测技术在保护国家海上安全发挥着不可或缺的作用,所以“加快技术创新、赶超先进水平”显得更为迫切。党的十八大提出“建设海洋强国”的基本方针,为水声目标探测技术的加速发展提供了新契机,相信随着国家在人才与资金上的大力支持,通过广大科研人员砥砺奋进,能够实现水声目标探测技术的跨越式发展。水库淤积探测水库淤积是普遍存在的现象,到目前世界各国对泥沙的产生都没有得到有效控制,造成水库泥沙淤积问题日益加剧。由于水库淤积,库容减小,水库的调节能力也随之减小。水库的淤积不仅会影响水库的综合效益和使用寿命,而且还会使水库上游的淹没和浸没范围扩大,两岸地下水位升高,造成土地盐碱化、沼泽化,同时破坏水库下游河道的水沙平衡,加剧下游河床演变。同时,也降低了水库原有的防洪、抗涝标准和调整蓄水的能力。水库运行过程中库容和淤积状况直接影响着大坝安全和水库的合理利用。特别是在汛期,这些数据更成为大坝安全防护,水库正确调度的基础依据。目前水库淤积探测方法主要包括高密度电法、声呐探测技术、双频测深技术和探地雷达技术等。(一)水上高密度电法高密度电法原理上属于电阻率法的范畴,是电测深与电剖面的组合,其观测点密度大,获得信息量丰富,是可以较详细探测水平和垂直方向上的电性变化的一种电法勘探。高密度电法是一种阵列布置的物探方法,也称自动电阻率系统,是直流电法的发展,其功能相当于四极测深与电剖面法的结合。通过电极向地下供电形成人工电场,该电场的分布与地下岩土介质的视电阻率ρs的分布密切相关。测量时,AM=MN=NB=AB/3为一个电极间距,A、M、N、B同步向右移动,得到第一层深度的剖面线;接着AM、MN、NB增大一个电极间距,A、M、N、B同步向右移动,得到第二层深度的剖面线;依此类推,这样通过对地表不同部位人工电场的扫描测量,得到视电阻率断面图像,由此来了解地下介质视电阻率ρs的分布,根据地下介质视电阻率的分布推断解释地下地质体的情况。在此工程中即可用于探测淤积层厚度、分布情况。水上高密度需要将电缆漂浮在水面上,主机安放在船上,采用GPS定位电极位置并用水听器确定水体深度,使船以2~5km/h的速度拖动电缆前行,实现连续的高密度电法测量,通常也称之为水上连续高密度电法测量。高密度电法探测的是介质电阻率之间的比值,而不是通过做加减法得到的差值。(二)SES-2000lightPlus浅剖声呐系统的技术德国先进的水库淤积测量设备(SES-2000lightPlus),是一种轻便灵活、高分辨率、高精度探测水深及水底浅地层剖面的新型仪器。使用时,它需要通过GPS导航定位测船位置,采用设在船下换能器发射不同频率声呐波,穿透水底地层并在层面发生反射来测定水底地层界面的深度,从而获得淤积层厚度信息。浅剖声纳系统探测技术是利用声波在水中和水底沉积物中的传播和反射特征对水底沉积物分层结构进行连续探测,从而获得直观的浅地层剖面的一种声学探测技术方法。浅剖换能器位于水下,按一定时间间隔垂直向下发射声脉冲,声脉冲穿过水体触及水底以后,部分声能反射回换能器;另一部分声能继续向地层深层传播,同时回波陆续返回被接收。声波传播的声能随传播深度逐渐损失,直到声波能量损失耗尽为止。通过测量声波到达水底的时间和穿过水底两界面地层之间的时间差,与水中声速和地层的声速乘积,算出水深和地层厚度。SES-2000lightPlus浅剖系统采用两个100Khz的频率作为主频,由于100khz的换能器有一定的带宽,因此利用二者之差可以获得多个低频。在高压下同时向水底发射这两个频率接近的高频声波信号(f1,f2)。当声波作用于水体时,会产生一系列二次频率如f1,f2,(f1+f2),(f1-f2),2f1,2f2等。其中的f1高频用于探测水深,而f1,f2的频率非常接近,因此(f1-f2)频率很低,具有很强的穿透性,可以用来探测水底浅地层剖面,而且仍然保持高频时的束角不变。由于SES-2000lightPlus的低频是通过差频获得,低频的波束指向性好,没有旁瓣,因此具有很高的分辨率。SES-2000lightPlus设备系统由三部分构成。分别为:(1)SES-2000lightPlus浅剖声呐,含换能器、数据主机。(2)IMU-108姿态仪,含运动姿态传感器、通讯转接盒、通讯电缆。(3)GPS导航定位系统,含R4基站、RTK流动站等。SES-2000lightPlus浅剖声呐为地层淤积探测数据采集和数据处理主机;姿态仪是修正船体颠簸姿态,对测船在各种动态环境中进行高精度的三维实时姿态补偿测量;GPS导航系统为测船提供定位数据,在水库淤积探测中,对水下测量点及测量剖面位置进行高精度准确定位。三部分设备系统分别安装在测船水下、舱内及岸上,同时工作完成水库淤积测量数据采集。采用高分辨率浅剖声呐探测系统(SES-2000lightPlus)获得的采集数据,经一系列专用软件处理后,得到各条测线浅剖图像,及水面、水底、浅剖淤积层的大地坐标和深度等详细信息,并通过其计算出较精确的断面间淤积层方量和整个测区淤积总量。从而分析水库测区范围内淤积较严重分布区域,为进一步清淤处理提供数据支持。(三)双频测深技术原理双频测深仪采用超声波反射原理,通过测出超声波从发射到接收的时间间隔,并根据超声波在水中的传播速度,计算出测点的水深。它有2个工作频率,高频和低频。其中低频声波的穿透能力要好于高频声波,但穿透能力也是非常有限的。由于低频声信号比高频声信号更容易穿透柔软的水底沉积物,即在有水底沉积物的地方,在同一测点连续发射2个不同频率(高频f1、低频f2)的超声波,所获得的低频回声测深值(h1)和高频回声测深值(h2)是不一样的,其中高频超声波测得的是实际水深,低频超声波测得的是包含淤泥层的“水深”,故而低频回声测深值和高频回声测深值的差值dh=h1-h2即为水底沉积物的厚度。双频回声测深仪常用高频通道探测较浅的界面,用低频通道探测较深的界面,但由于低频穿透能力有限,一般只用于测量水下地形,且效果较好。由于水下环境比较复杂,双频测深仪测量时声波的传播与反射过程会受到水草等生物以及杂物、悬浮物的影响,从而出现一些异常数据。因此,在水库库容和淤积量计算前,需要对异常数据进行校正处理。在实际的应用中,可将换能器加以固定,并进行换能器的吃水及声速参数校正与参数设置后,进行重复精度测试。在进行重复精度测试时,可采集多个高频及低频测深值,对高频及低频测深值中的错误数据加以提出,获得测深值差值及其均值。在进行静态测试时,可将换能器采用绳子加以固定,但在实际的应用中,换能器的固定方式会对换能器带来一定限制,使换能器在其中某一方向上也具备一定的自由度,会受到风浪的影响出现一定程度的摆荡情况。静态测试时,其换能器的应用,既可以获得一定测试数据,对其具体分布情况加以确定。在进行动态测试时,可采用人力游船加以测试,记录测试用时、测试行程、平均航速等,获得测试数据,提出其中高频及低频测深值中的错误数据,确定异常数据范围,明确不同淤泥厚度范围的定数分布情况。在进行高频测深值及低频测深值加以探测时,可采用Newton插值法,进行异常数据及错误数据点进行内查处理,明确其改善效果。(四)探地雷达技术原理探地雷达是利用电磁波对地表的穿透能力,在地表通过发射天线向地下发射电磁波,在地层界面(介电常数变化界面)电磁波发生反射,反射波返回地面被接收天线接收,形成探测剖面。根据探测剖面上雷达信号的时延、形状及频谱特性等参数,解译出目标深度、介质结构及性质的方法。探地雷达在水上最早被用于确定冰层厚度,近年来在水下沉积物的探测中也得到应用。当进行水上探测时,布设在水面的雷达天线向水中发射电磁波,由于水、以粘土和沙土为主体的淤泥层、原状岩土体的介电性质有很大差别(水的介电常数为80左右,淤泥的相对介电常数为5~30,岩体的介电常数为7~10),在水底界面、淤泥层底界面上会发生反射,反射信号返回水面被接收天线接收,连续走航式测量中组合不同位置测得的反射信号形成探测雷达剖面。根据探测剖面上同相轴的变化特征和时序,可以识别出水下地形变化和淤积层底界面,如图1所示。探测剖面是X-T时域剖面,水深和淤泥层厚度分别由从探测剖面上拾取的反射走时和波速经公式H=(V×Δt)/2计算确定。试验确定现场探测采集参数后,可开展实地工作探测。探测前,首先选用木船或橡皮艇作为探测船只,将采集系统和GPS定位系统装载在船上。探测天线通过固定装置悬挂在水面。利用GPS定位当前位置,并将定位信息导入随船搭载的电子地图,和设定测线起点重合。定位完成后同时启动探测船和采集仪沿设定测线进行走航式连续观测,探测过程中船速要保持一致,GPS系统不断定位船的位置,保证其不偏离测线。如果没有预设测线,可以利用GPS的定位信息绘出实际航线。防渗墙隐患探测混凝土防渗墙是在松散透水地基中连续造孔,以泥浆固壁,往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。防渗墙按分段建造,一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成~个墙段,许多墙段连成一整道墙。墙的顶部与闸坝的防渗体连接,两端与岸边的防渗设施连接,底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度,即可截断或减少地基中的渗透水流,对保证地基的渗透稳定和闸坝安全,充分发挥水库效益有重要作用。防渗墙在施工时,由于各种原因会导致墙体存在如裂缝、架空、蜂窝、离析、接缝不牢、局部充泥、无墙等隐患。(一)防渗墙隐患相关研究近年来,地球物理方法在防渗墙质量检测中已逐步推广使用并取得了较好的应用效果。如徐建国等使用高密度电法对高聚物防渗墙进行检测,可判定墙体缺陷的具体位置。庄史彬利用自然电位法检测基坑渗漏,证实自然电位法是一种轻便、快速、成本低、有效的检测渗漏方法,但同时指出检测结果受工业游散电流影响较大。刘静等通过实验确定了岩土体中水的渗流导致自然电位先上升后下降的特征。赵培龙、郭庆华等利用超高密度电阻率CT成像法检测连续墙的渗漏情况,并取得了较好的探测效果,但该技术在探测未知渗漏位置时具有盲目性。江晓益利用并行电法对大坝渗漏进行了探测研究,结合实际地质情况可对大坝渗漏位置进行准确判定。杨良权、葛双成、林江、朱冠宇、舒连刚等利用地震映像、高密度电法、伪随机流场法和地质雷达等综合物探的方法对防渗墙进行检测,并取得了一定的探测成果,但探测结果易受库水位、金属干扰等影响。董亚等利用地震映像法对防渗墙质量进行了检测,通过同向轴的连续性判定防渗墙的完整性,该方法需要揭露防渗墙墙顶,实际探测时受到一定的制约。赵祥、杜爱民等利用弹性波CT检测塑性混凝土防渗墙的连续性和完整性。郭成超等利用高密度电法确定了防渗墙的完整性和缺陷位置,但效果受地面现场条件、电极极距、装置类型等因素影响较大。雷卫佳等利用高密度电阻率法进行防渗墙底界面的动态测试,在新干航电枢纽防渗墙检测中取得了一定的效果,可确定防渗墙的深度和完整性等信息。可以看出,以上物探方法在对防渗墙全线快速无损检测中具有一定的局限性,在不同的环境条件受到如枯水期、丰水期、地面土体扰动、墙体内金属干扰等影响较大,不可普遍适用。(二)防渗墙隐患的快速普查技术防渗墙是水利工程中较普遍采用的一种地下连续墙,是治理水库大坝的加固工程中的设计与施工问题最为有效的方法之一。随着水利工程的迅速发展,对水库大坝的防渗墙的质量越来越重视。近几年,随着防渗墙施工工艺技术的成熟和施工工具的不断改进完善,将防渗墙用于水库大坝的加固设计,已经成为水库加固工程的重要方法,而且以往的经验数据告诉我们,防渗墙在土石坝加固中的应用成果是可喜可贺的。但防渗墙种类繁多,属于地下隐蔽工程,施工技术较复杂,施工过程中受外界环境条件影响较大,质量控制难度较大,而防渗墙施工工程关系到社会的安稳、人民群众的生命安全。因此,如何通过检测防渗墙质量,确保防渗加固工程的质量具有重要意义。堤坝防渗墙的质量对于坝体的防渗及稳定具有重要的影响,由于防渗墙施工过程中可能存在上述质量隐患。因此,如何对修建好的防渗墙进行有效的质量检测,及时探测墙体中的潜在质量隐患,对于水库的竣工验收和安全运行具有重要的意义。防渗墙渗漏隐患快速普查技术具体做法为:①在防渗墙背水坡一侧布置一条电法测线,测试一组高密度电阻率背景值;②在迎水坡一侧布置一个钻孔,钻孔深度与防渗墙深度一致,钻孔采用非金属管花管(如PVC花管)护孔,钻孔完成后在孔中注入饱和盐水,并保持水头与地面持平;③钻孔灌注盐水3~5h后,在背水坡测试背景电阻率的电法测线相同位置再进行一次高密度电阻率测试,通过前后电阻率差值与背景电阻率相除,确定电阻率变化率λ。若λ变化较大,判定此处为渗漏区域。(三)防渗墙缺陷位置精查方法(1)电阻率CT测试技术。电阻率CT法是一种把电极放入钻孔内进行测量的直流电阻率物探勘察方法,探测深度主要由测线的长度控制,由于电极布置于地下,传感器离目标体更近,可有效减少地面电法测量的各类干扰,提高了勘探精度。目前电阻率CT技术广泛应用于岩溶、孤石的探查。由于防渗墙为混凝土结构,它相对于两侧的土层来说是一个高阻屏蔽层,防渗墙墙体的裂隙、孔洞等缺陷位置是电场穿过防渗墙的良好通道,在电阻率CT剖面中表现为低阻特征,通过穿透防渗墙墙体的低阻异常区位置来确定防渗墙的隐患位置。(2)自然电位法测试技术。自然电位法中存在“过滤电位差”是由于岩土体空隙具有对水体携带的负离子进行选择性吸附的作用,由于负离子被岩石孔隙吸附,沿着水流方向电位升高,在防渗墙渗漏检测中,利用电阻率CT的钻孔,通过一个钻孔加压注入盐水,另一个钻孔检测自然电位,通过电极自然电位的变化来确定隐患位置。理论上来说,水流通过裂隙到达防渗墙另一侧后会继续下渗,靠近渗漏点位置的自然

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