综合电法在前夭子水库大坝渗漏检测中的研究与应用

发布时间：2020-08-05 10:52

【摘要】：渗漏直接导致水库水位无法正常达到设计的常蓄水水位,影响水库的正常使用功能,降低水利工程效益,严重的渗漏问题则会直接导致水库废弃,突发的溃坝灾害更会危及下游居民生产及生活安全。因此,及时对存在渗漏隐患的大坝进行渗漏检测具有重要意义。而查明堤坝的渗漏成因,判断渗漏通道具体范围及走向也是合理选择防渗措施的前提。前夭子水库位于内蒙古自治区和林格尔县境内,黄河一级支流浑河上,水库大坝为沙壤土均质土坝,由于年久及多种原因,大坝出现多处渗漏。本次渗漏通道的探查及研究主要以伪随机流场法、瞬变电磁法和高密度电阻率法为主。首先,本文分别以三种电法的基本原理为理论基础,结合前夭子水库渗漏检测工区建立物理参数模型,进行瞬变电磁和高密度电阻率法正演模拟及反演计算,从理论上探讨大坝不同部位渗漏探测中不同物探方法的可行性。其次,根据工作实践及工区现场情况,确定三种物探方法异常判别的标准。并完成大坝各部位探测数据采集及分析,确定坝前水面渗漏入水口大致区域,坝前、坝顶及坝后渗漏区域的位置,重点研究渗漏区域中渗漏通道的具体走向及渗漏通道的高程,为后期的除险加固提供依据。最后通过本次大坝渗漏探测的实地工作研究,以及对其他水库渗漏探查经验的归纳及总结,建立对于大坝渗漏检测过程中渗漏通道确定的综合分析体系:以物探检测方法为主,依靠区域地质情况及现场能够影响仪器检测的客观条件,排除渗漏区域的异常干扰;以坝后出水点为参考点判断渗漏区域的大致走向;以库区蓄水高度对坝后出水点的影响,或对观测孔水位变化来判断渗漏通道的高程;以以往勘测资料作为有效参考。从多方面确定渗漏区域及渗漏通道的具体走向。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P631.3;TV698.12
【图文】：

平面图,流场法,平面图,表达质量

图 2.1-1 伪随机流场法平面图水流场关系式推导流的运动符合物理学基本定律制约，用连续方程表达质量守恒。定某流体集合是，若是 m 的集合空间，空间任意点相对于单位体积的流布 ρ ，，那么此流体集合的总质量：（2-1义的质量分布成为密度。据质量守恒有：（2-1

示意图,示意图,电性,磁性

第 2 章渗漏探测方法的基本原理变电磁法的基本原理间域电磁法即瞬变电磁法，是近些年兴起的一种有效的勘探方法。它是以原理，利用地下介质间的导电性和导磁性的差异，通过电性、磁性激发（电性源）或不接地回线（磁性源）向地下发送电磁脉冲作为一次场，地后产生感应涡流，从而产生随时间变化的感应电磁场即为二次场，二次场地质信息，在一次发射脉冲磁场过后的时间，利用接地电极或线圈观测地下介质体感应信息的分析，可以了解地下异常体的情况。图 2.2-1 所示。

高密度电阻率法,异常体,正演模型

第 3 章高密度电阻率法渗流场探测正演模拟结合内蒙古前夭子水库大坝渗漏检测项目现场工作情况，本章建立高密度电阻率法典型地电模型，对其进行正演模拟，从理论上证明该方法在探测渗漏区的可行性。1 单一异常体正演模拟为模拟水库大坝及库区周边低阻渗流场区域的实际情况，现在均匀半空间放入一个阻异常体模型，设均匀半空间的电阻率 =200 ，低阻体的长度为 10m、厚度亦 5m，电阻率 =20 ，低阻体埋深约 10m。剖面端点距离低阻异常体中心点水平离为 70m。如图 3.1-1 所示。

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