[發明專利]一種堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法

有效

• 申請號: 202010210968.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111381276B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄔愛清;肖國強;周華敏;胡悅;歐陽濤;張敏;夏波
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/20;G01V1/30
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、在重要的堤壩險工險段探測區域沿堤壩空間三維布置三分量高靈敏度傳感器臺站，多個傳感器臺站構成臺陣，傳感器臺站與信號采集儀相連，測線上所有傳感器臺站安裝完畢后，各信號采集儀在同一時刻開始同步采集來自大自然的各種振動信號；

步驟二、對采集到的信號進行地球物理領域內的微動監測技術處理獲得不同時間段的地下結構的波速分布；

步驟三、對比分析同一區域不同時間段的波速變化，當波速無明顯變化時，表明該區域地下結構沒有發生破壞，當波速出現變化，表明該區域地下結構性狀發生改變，產生滲透破壞或有水體擾動，既確定滲透破壞或水體擾動發生的時間，同時也表明接收到的信號中包含微震信號；

步驟四、從波速發生變化后采集到的信號中識別和提取滲透破壞或水體擾動所產生的微震信號，讀出微震信號到達各傳感器臺站的初至時間T_i，利用步驟二所獲得的土體波速和先驗波速信息建立監測區域的波速模型V，采用最小二乘法求解震源的發震時刻T₀，并根據公式L_i＝V×(T_i-T₀)計算出滲透破壞或水體擾動點到各傳感器臺站的距離L_i，以各傳感器臺站為球心，以各自對應的距離L_i為半徑畫圓，形成半球面，所有球面的共交點或共交線即為滲透破壞或水體擾動的位置，所有共交點的連線即為滲透破壞通道。

2.如權利要求1所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：步驟一中的測點的臺陣按雙圓形布置或按正“L”型布置。

3.如權利要求1所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：步驟一中通過GPS同步或時鐘同步使各信號采集儀在同一時刻開始同步采集來自大自然的各種振動信號。

4.如權利要求1所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：步驟二具體為：首先對采集的信號按時間進行分段，然后通過濾波、空間自相關法或擴展空間自相關法提取頻散曲線和波速反演計算，獲得測點下方的土體波速隨深度的變化曲線，通過內插值法、曲線平滑法進一步獲得測線下方的二維波速等值線分布情況，即可獲得不同時間段的地下結構的波速分布。

5.如權利要求4所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：對采集的信號按時間進行分段時，在一個分段的時間內，波至少能從第一個傳感器臺站傳播到最后一個傳感器臺站，通過繪制出互相關結果信噪比隨切割長度變化的曲線最終確定最佳分段時間長度。

6.如權利要求1所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：步驟三中比對的是不同時期的同一位置的土體波速值與初始值的變化，當某一位置的土體波速出現明顯變化，且隨后其值是朝一個方向變化，并呈逐步增大趨勢時，即可判定滲透破壞或水體擾動發生的時間。

7.如權利要求1所述的堤壩滲漏破壞發生發展和定位的監測方法，其特征在于：所述信號采集儀為微震儀或微動儀。