探地雷达在塔里木河岸堤监测中的应用

本文应用探地雷达来探测塔里木河岸堤上的洞穴和空隙。探地雷达是一种广泛的调查方法,可以快速覆盖大面积区域,定位空隙,而使用其他侵入性方法定位空隙既困难又昂贵。且探地雷达可以输出河堤内可能存在的空隙和间断的详细信息。因此,探地雷达的可管理性和非侵入性使其特别适合应用于岸堤的监测。     

基于蚁群算法的层状结构介电特性反演方法

探地雷达凭借其高效、连续、无破损等优点,已广泛应用于水利、道路、市政等工程质量评估与隐患探测中。通过对探地雷达回波信号进行反演分析,可以得到结构内部情况。本文基于一种适用于连续优化问题的改进蚁群算法,建立了道路、堤坝、隧道等层状结构体系介电特性反演算法,实现了结构层介电参数和厚度的智能优化识别。理论模型验算结果表明,该方法可准确收敛至理论值,误差满足要求。利用该方法分析实际路面雷达回波信号,反算路面结构层厚度,并与钻芯取样结果进行对比,结果显示,反算结果误差在4%以内。     

探地雷达在水工隧道衬砌质量检测中的应用

文章简要介绍了探地雷达的测试原理、数据处理方法,检测技术,通过对水工隧道混凝土衬砌质量检测实例说明了探地雷达对水工隧道进行无损探测具有较好的工作效果,阐明探地雷达是水工隧道衬砌质量检测中的一种行之有效的方法。     

探地雷达在舟山某围垦堤坝建设中的应用

基于抛石层与淤泥质黏土层存在较大电性差异,故采用探地雷达对抛石堤坝进行检测,获得了抛石层的范围和厚度,经钻探验证,探地雷达检测结果准确,工程实践表明探地雷达是一种有效的检测方法.     

探地雷达技术在希尼尔水库工程中的应用

探地雷达是利用电磁波在不同介质中的传播速度不相同的性质,来确定不同的地层结构。探地雷达在水利工程质量检测中的运用,大大提高了判断工程施工质量是否存在缺陷的能力,为水利工程质量检测提供了一种高效、便捷、准确的手段。本文详细叙述了探地雷达的技术原理,并通过工程案例加以论证。     

探地雷达多次覆盖技术在堤防隐患探测中的应用

多次覆盖技术作为一种增强信号、压制干扰的方法,广泛应用于地震勘探工作中,可以大大提高有用信号的信噪比。把多次覆盖技术引入探地雷达测量中,通过与剖面法作对比试验论证了多次覆盖技术应用于探地雷达探测堤防隐患的可行性及优缺点。根据试验资料总结了探地雷达工作中雷达波传播规律、工作参数、资料处理方法,这对丰富探地雷达勘探技术是一种有益的尝试。     

探地雷达在地下管线探测工程中的应用

城市地下管线错综复杂,部分管线由于年代久远、埋深大、非金属材质及小管径等特征,难以探测,导致施工破坏地下管线的事故时有发生.探地雷达是探测地下疑难管线有效的地球物理探测方法之一.笔者介绍了探地雷达工作的基本原理,对探地雷达关键技术进行了简要分析,通过两个工程实例分析了探地雷达在地下管线探测工程中的应用.工程应用结果表明,探地雷达对于地下金属或非金属管线的探测效果明显,其对管线的定位和定深在地质勘察、工程施工中具有指导意义,为保障城市地下管线安全起到了积极作用.     

探地雷达在浸润线检测中的应用

探地雷达是利用电磁波在传播过程中遇到电性界面会发生散射的原理，通过向地下发射电磁脉冲，并接收由地下返回地面的回波信号来进行地下探测的．研究表明，浸润线上、下层土壤由于水饱和程度不同而存在一电性界面，为应用探地雷达技术检测提供了条件．通过应用探地雷达技术可对浸润线进行检测，并对所取得的数据进行处理，可绘制出浸润面等值线图．探地雷达具有较高的工作效率和精度，可较方便地对浸润面进行全面的检测，是一种应用价值较高的浸润线检测手段．     

无损探测修复技术在白龟山水库堤坝白蚁防治中的应用

白龟山水库顺河坝白蚁危害严重。为准确、快捷、方便地探查、修复蚁巢,采用探地雷达对堤坝可疑区域进行探测,定位异常点。在不开挖的情况下,根据探得的蚁巢定位,将含防白蚁药剂的浆料,使用压力灌浆机灌注至蚁巢和蚁路中,杀灭白蚁的同时,充填空洞,修复坝身。该技术可供其他类似白蚁防治工程借鉴。     

基于探地雷达技术的混凝土空心楼板检测分析

正现浇混凝土空心楼板因其结构使用功能上的优势,而在建筑工程中普遍使用。空心楼板的钢筋分布及分层厚度是决定楼板承载力的重要因素,对其进行检测至关重要。探地雷达作为一种先进的无损检测技术,已成功应用于混凝土内部成像及缺陷探测。本文简要阐述了探地雷达技术检测空心楼板的基本原理及测试方法,并以南京某新建办公楼为例,采用1600MHz收发一体式雷达仪,准确测定空心楼板钢筋分布及分层厚度。研究结果显示探地雷达检测现浇混凝土空心楼板具有无损、高效和精确等优点。     

海绵城市透水沥青道路多层构造测厚方法试验研究

针对现有海绵城市透水沥青路面测厚中开挖式方法效率低、可靠性差,传统地质雷达方法多局限单层测厚、多层测厚精度低等问题,开展了基于高频地质雷达的海绵城市透水沥青路面多层构造高精度测厚方法试验研究。分析了路面各层位的介电常数准确性是影响地质雷达对各层构造测厚精度的主要因素之一,开展了沥青路面的各层位介电常数测定试验,研究了各层位介电常数受含水率变化的影响机理,构建了"含水率-介电常数"变换模型。基于变换模型开展了不同含水率情况下的三段具代表性透水沥青路面实测试验。结合由实测数据处理得到的路面各层位分界面信息和从变换模型获得的各层位介电常数计算出不同层位厚度,与实际钻挖测厚结果相比误差在6.6%以内。结果表明:结合"含水率-介电常数"变换模型,高频地质雷达可对海绵城市透水沥青路面实现多层构造的高精度测厚,进而实施路面质量评价。     

探地雷达的常见干扰和不良地质体的超前预报在隧道工程中的应用

为了在隧道工程中准确应用探地雷达进行超前预报,针对可能遇到的常见干扰和典型不良地质体,探讨了常见干扰的成因及其对资料解译的影响,确定常见的干扰剖面图,并分别对天线耦合干扰和金属物干扰进行举例分析,提出探地雷达在采集数据过程中避开干扰的注意事项。列举3个工程实例,分别介绍了探地雷达对溶洞、断层裂隙水、软弱夹层等不良地质体的预报研究,通过分析其典型雷达剖面图的波形、频率、振幅等特征,依此推断出隧道开挖掌子面前方潜在不良地质体的类型以及位置、构造走向等空间分布特征。该结果与实际开挖揭示的不良地质体的分布范围基本一致,验证了探地雷达在预报隧道常见不良地质体的可行性和有效性。通过总结分析常见雷达干扰图像和典型不良地质体剖面图,有助于物探工作者对复杂地质体进行更精确地解释,确保隧道施工安全。     

输电网单线图的自动生成算法

单线图是调度员进行分析计算的有力工具，但往往需要手工生成。提出了一种单线图自生成方法。介绍了节点布局问题的数学模型，并应用罚函数法进行求解。提出了一种新的实用的线路走线寻路方法，在实用性和效率上优于传统的算法。给出了应用实例。     

基于响应面法的拱坝地震易损性分析

基于响应面法建立了一种高效的拱坝地震易损性分析方法。考虑混凝土拱坝材料以及地震动的不确定性,按照中心复合试验设计方法建立材料-地震动样本,采用Abaqus有限元分析软件建立拱坝有限元模型并对样本进行非线性动力时程计算,然后以拱冠位移为性能指标建立响应面模型。采用拉丁超立方抽样法从响应面模型中抽样,建立概率地震需求模型,从而获得地震易损性曲线,为基于性能的拱坝抗震安全评价提供理论依据。分析结果表明：所建立的拱坝响应面模型精度较高,基于响应面法的拱坝地震易损性分析方法比传统的蒙特卡罗模拟法具有更高的效率。     

小样本条件下砂砾石坝料级配特征参数的贝叶斯估计方法

筑坝材料干密度具有强烈的级配相关性,受P5含量、最大粒径、曲率系数等级配特征参数的影响尤为显著。然而在实际工程中,坝料级配参数通常是在大坝碾压施工结束后采用筛分法对质量检测试坑挖取的坝料进行筛分得到的。对于某一填筑单元工程而言,碾压区域的挖坑检测数据极少,导致目前大坝碾压智能监控系统中的土石方压实质量评估模型并未能够有效地考虑级配特征参数对压实质量的影响。鉴于此,为构建大坝填筑材料级配特征参数的总体分布,本文以大石门水利枢纽沥青混凝土心墙砂砾石坝的坝壳料碾压质量挖坑检测得到的小样本级配数据为研究对象,通过拟合优度检验确定以威布尔分布为小样本数据的分布模型,并利用参数化Bootstrap方法和非参数核密度估计法确定了小样本数据条件下待估参数的先验分布。进而利用贝叶斯理论结合现场某一碾压单元质量检测挖坑试验数据对先验分布加以修正得出了待估参数的后验分布。最后采用混合Gibbs抽样方法对后验分布进行模拟仿真求解,给出了基于贝叶斯理论的两参数后验威布尔分布估计结果,为大坝填筑施工过程中实时准确评估砂砾石坝料的压实特性提供了重要的数据支撑。     

大型渠道混凝土衬砌缺陷GPR无损检测研究

根据南水北调东线穿黄南干渠实验段保温板垫层和砂砾垫层混凝土衬砌施工质量探地雷达（GPR）检测结果及室内模拟实验结果,总结了GPR检测图像典型异常特征,确定了渠道衬砌裂缝、混凝土厚度不均、垫层破坏等缺陷对应的异常图谱。并采用正演模拟计算方式分析了GPR方法对裂缝延展深度、混凝土厚度变化、垫层缺陷程度的反映能力。研究表明隐伏裂缝、超过1cm的混凝土厚度变化、垫层破坏程度都可在GPR剖面上得到有效反映。     

Monitoring and Predicting Saltwater Intrusion via Temporal Aquifer Vulnerability Maps and Surrogate Models

This article proposes a methodology to accurately monitor seawater intrusion (SWI) using time-varied GALDIT vulnerability maps. The properly produced samples are then used as input–output patterns for the approximate SWI simulation. As a novelty, the specific area of high susceptibility to SWI is proposed as the dynamic saltwater wedge position to suitably select the monitoring locations (MLs) from a narrowed area. It is observed that varied initial conditions over time periods have more influence than variable pumping rates on salinity at MLs far from the production wells. Support Vector Regression (SVR), Artificial Neural Network (ANN) and Gaussian Process Regression (GPR) models have been substituted for the numerical model of SWI. Input training patterns of the surrogate models are initial salinity concentrations at selected MLs plus transient pumping values via Latin hypercube sampling. The final salinity at MLs constitutes the output patterns. The paper applies this new methodology to a small study area subject to the SWI problem. The generalization ability of surrogate models for predicting new initial conditions-pumping datasets was evaluated using performance criteria considering the ML locations. All surrogates offered good results for predicting SWI at specified MLs. The SVR model had poor performance compared to ANN and GPR models in MLs near the pumping wells, due to their salinity fluctuations over time.

     

地质雷达技术在水工隐蔽工程质量检测中的应用

从地质雷达的测试原理出发,介绍地质雷达技术在水利工程中的应用事例及应用效果,说明地质雷达探测作为一种快速、无损、准确的检测手段值得进一步推广和广泛应用.     

用气温和冰厚修正黄河冰内雷达波速的物理机理和参数化

黄河平封冰和立封冰中冰晶体间以水膜形式存在有未冻结的自由水和非自由水,其含量随冰温变化。理论上冰内雷达波速取决于冰体自身的晶体结构和组分,但冰内未冻水含量可对其产生明显的影响;冰内未冻水含量取决于冰温,冰温又受控于气温、辐射和冰厚。分析了黄河什四份子2020—2021年冬季气温和雷达探测冰厚数据,发现气温主导的未冻水含量变化是影响雷达准确探测平封冰厚度的首要因子。通过确定黄河冰-水界面热通量,并引入含有气温、辐射、风速、云量的一维冰热力学模型,结合13个钻孔实测冰厚,计算了与雷达探测冰厚时刻一致的1251个热力学模拟冰厚。在此基础上,分别获得了气温升高过程和降低过程中粒状冰、柱状冰内雷达波速受气温影响以及受气温和冰厚联合影响的统计关系。最终确定将气温和冰厚对雷达波速联合影响的统计关系作为平封冰雷达波速动态修正的参数化方案,依此将固定式雷达冰内雷达波速由常数更换为函数,从而提高了平封冰雷达冰厚探测的精度。根据黄河存在非冻结冰花和堆积碎冰块,建议开展不同类型冰厚探测研究。     

Assessment of Dam Overtopping Reliability using SUFI Based Overtopping Threshold Curve

Estimation of earth-fill dam height and dimension of spillway are strongly depend on accurate evaluation of dam overtopping reliability. Ideally, whole random and effective variables on overtopping should be considered for dam overtopping reliability assessment. However, taking into account all affecting random variables as well as overtopping reliability assessment using algorithms such as Monte Carlo (MC) could be excessively time consuming and impossible in some cases. In this study, new approach has been introduced as conditional reliability method and it has been tried to reduce the simulations time significantly by using combination of rainfall threshold theory, SUFI (Sequential Uncertainty Fitting) and MC methods. According two defined indexes, the obtain results shown, the relative error of new approach in computation of Jamishan dam overtopping reliability is less than 0.23%. Also, time saving in new method against to regular MC method is more than 87%. So, the new introduced method has more efficiency with acceptable accuracy for assessment of dam overtopping reliability. In addition, among hydrological and hydraulic uncertainties, hydrological uncertainties have more effect on overtopping reliability.