[發(fā)明專利]膨脹土堤壩滑坡滲透滑動過程追蹤的時移電法探測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811447591.1
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109507735B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小毛;張建清;張智;徐濤;林永燊;肖璐笛
• 申請（專利權(quán)）人: 長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司;長江地球物理探測（武漢）有限公司
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01V3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種膨脹土堤壩滑坡滲透滑動過程追蹤的時移電法探測方法，其特征在于，包括：

S1，通過堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)采集堤壩在枯水期河流水位穩(wěn)定時電阻率數(shù)據(jù)；

S2，對所述電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行獨立反演，獲得斷面電阻率初值及對應(yīng)的電阻率變化范圍，并根據(jù)所述斷面電阻率初值和電阻率變化范圍創(chuàng)建靜態(tài)模型；

S3，采用所述靜態(tài)模型對每個時間點的電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，并根據(jù)反演結(jié)果為每個時空區(qū)間分配拉格朗日乘子；

S4，基于所述拉格朗日乘子，采用基于時間域正則化和自適應(yīng)正則化約束的混合正則化反演計算方法，對每個所述時間點的所述電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，獲得反演計算結(jié)果；

所述堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)包括：供電排列、測量排列和測量裝置，所述供電排列及所述測量排列均包含有多個排成一列的電極；

所述供電排列布置于堤壩迎水面的枯水線，所述供電排列沿水流方向平行于所述堤壩的軸線；所述測量排列布置于所述堤壩的頂部和/或背水面，所述測量排列與所述供電排列平行；

所述測量裝置用于在所述供電排列中的一個電極及無窮遠(yuǎn)極被供電后，對所述測量排列中的兩個電極進(jìn)行電阻率滾動測量，獲取所述供電排列與所述測量排列的空間連線所形成的斷面的電阻率；

所述堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)包括：多條所述測量排列，多條所述測量排列相互平行且等間距分布；相應(yīng)地，所述測量裝置用于在所述供電排列及所述無窮遠(yuǎn)極被供電后，對多條所述測量排列同時進(jìn)行電阻率滾動測量；

所述供電排列及所述測量排列中包含有相同道數(shù)的電極，且所述供電排列的第一道電極與所述測量排列的第一道電極對齊；

所述堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)還包括：跑極裝置；

所述跑極裝置用于將所述供電排列的第i道電極作為供電電極A_i極，將無窮遠(yuǎn)極作為供電電極B極進(jìn)行供電；相應(yīng)地，

所述測量裝置用于將所述測量排列的第i道電極作為測量電極M_i極，將所述測量排列的第j道電極作為測量電極N_j極進(jìn)行電位測量，并根據(jù)電位測量結(jié)果獲取所述供電排列與所述測量排列的空間連線所形成的斷面的電阻率；

其中，i≥1，ji；所述測量電極M_i極與所述測量電極N_j極之間的第一距離不大于所述供電電極A_i極與所述測量電極M_i極之間的第二距離，且所述第一距離與所述第二距離之間的差值小于所述測量排列的極距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)還包括：背景電位測量裝置；

所述背景電位測量裝置用于測量所述供電排列及所述測量排列中每一所述電極分別與所述無窮遠(yuǎn)極之間自然電位差；相應(yīng)地，

所述測量裝置還用于利用所述自然電位差校正電阻率滾動測量獲得的測量結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堤壩電阻率層析成像觀測系統(tǒng)還包括：水位監(jiān)測裝置、自然電位監(jiān)測裝置及預(yù)警啟動裝置；

所述水位監(jiān)測裝置用于對所述堤壩的水位進(jìn)行監(jiān)測，獲得水位值；

所述自然電位監(jiān)測裝置用于對所述測量排列與所述無窮遠(yuǎn)極之間的自然電位進(jìn)行監(jiān)測，獲得自然電位數(shù)據(jù)；

所述預(yù)警啟動裝置用于若判斷所述水位值大于設(shè)定水位值和/或若根據(jù)所述自然電位數(shù)據(jù)的動態(tài)變化值超過設(shè)定變化閾值時，則觸發(fā)所述跑極裝置對所述供電排列供電以及觸發(fā)所述測量裝置對所述測量排列進(jìn)行電阻率滾動測量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中采用所述靜態(tài)模型對每個時間點的電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，并根據(jù)反演結(jié)果為每個時空區(qū)間分配拉格朗日乘子，包括：

采用所述靜態(tài)模型對每個所述時間點的電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，獲得每個所述時間點對應(yīng)的反演結(jié)果模型；

根據(jù)相鄰的所述時間點分別對應(yīng)的所述反演結(jié)果模型之間的空間電阻率變化程度，為每個時空區(qū)間分配所述拉格朗日乘子。