[發(fā)明專利]基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110710122.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN113432645B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟成;鄭仰峰;徐吉釗;余旭;孫勇;李宇杰;唐偉;叢鈺洲;朱薪宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01N24/08;G01C11/00;G08B21/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發(fā)明公開一種基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，屬災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域。在大壩或邊坡上建立監(jiān)控中心、邊坡監(jiān)控分站和大壩監(jiān)控分站；在邊坡上及大壩上施工監(jiān)測(cè)鉆孔，緊貼孔壁放入PVC套管，并在PVC套管中下入微型核磁共振探頭；用升降控制器上下移動(dòng)微型核磁共振探頭來(lái)采集鉆孔周圍巖土體或壩體的核磁信號(hào)，利用北斗遙感系統(tǒng)對(duì)邊坡或大壩進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，最后將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總到監(jiān)控中心；對(duì)核磁數(shù)據(jù)進(jìn)行反演，得到巖土體或壩體的含水率、滲透率及孔隙度數(shù)據(jù)，對(duì)比圖片計(jì)算邊坡或壩體的表面位移，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)突變時(shí)及時(shí)發(fā)布預(yù)警信號(hào)，可快速監(jiān)測(cè)多個(gè)數(shù)據(jù)，操作簡(jiǎn)單，精確性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，尤其適用于一種基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，屬于災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域。。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，中國(guó)基建事業(yè)蓬勃發(fā)展，高速公路里程數(shù)達(dá)到15.5萬(wàn)公里，位列世界第一位，水庫(kù)建成約9.8萬(wàn)余座，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。但是，伴隨而來(lái)的是因人為基建而形成的各種邊坡(公路邊坡、大壩邊坡等)，邊坡在人為因素(開挖擾動(dòng))和自然因素(節(jié)理構(gòu)造、地震、降水等)的作用下容易形成邊坡災(zāi)害(崩塌、滑坡、泥石流等)。我國(guó)早期水庫(kù)大壩防滲體系不完善，導(dǎo)致大壩滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重，大壩滲漏水嚴(yán)重導(dǎo)致的潰壩事故僅次于洪水漫頂，約占30％-40％。而近年來(lái)，滲透破壞已經(jīng)超過(guò)洪水漫頂成為導(dǎo)致潰壩的首要原因。我國(guó)邊坡災(zāi)害呈逐年加重的趨勢(shì)，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，全國(guó)至少400多個(gè)市、縣、區(qū)、鎮(zhèn)，10000多個(gè)村莊受到過(guò)邊坡災(zāi)害的嚴(yán)重侵害，給附近村民造成嚴(yán)重的人身安全威脅，給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)前，對(duì)于邊坡災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)主要基于降雨、邊坡位移及物理性質(zhì)等物理指標(biāo)。對(duì)于降水對(duì)于邊坡災(zāi)害的誘導(dǎo)作用了解不足，大多都集中在宏觀降雨量與邊坡物理力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系上，缺乏實(shí)時(shí)科學(xué)的觀測(cè)，且降水對(duì)土石滲透的影響考慮不足。而大壩滲漏的監(jiān)測(cè)也缺乏一種可以實(shí)時(shí)快速測(cè)量的預(yù)警方法。近年來(lái)，核磁共振(NMR)技術(shù)和北斗遙測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于測(cè)水和災(zāi)害預(yù)測(cè)領(lǐng)域，基于NMR技術(shù)可以快速測(cè)量巖體中水分H質(zhì)子的含量，進(jìn)而反映巖體孔隙結(jié)構(gòu)和滲透率變化，在測(cè)水方面優(yōu)勢(shì)明顯；基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的北斗遙感系統(tǒng)在表面位移測(cè)量方面優(yōu)點(diǎn)突出，但是基于核磁共振和北斗遙感聯(lián)測(cè)的邊坡及大壩穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方面的應(yīng)用還沒有。因此，當(dāng)前亟需一種基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，克服現(xiàn)有大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法準(zhǔn)確性不足，對(duì)大壩滲漏水檢測(cè)不靈敏，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集及處理速度慢，預(yù)警時(shí)效性不足等問(wèn)題。

技術(shù)方案：本發(fā)明基于NMR和北斗遙感聯(lián)測(cè)的大壩及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)預(yù)警方法，使用括監(jiān)控中心、邊坡監(jiān)控分站、大壩監(jiān)控分站組成監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，所述監(jiān)控中心包括順序連接的服務(wù)器，監(jiān)控中心無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)和通訊塔；邊坡監(jiān)控分站包括設(shè)置在邊坡頂部并順序連接的邊坡定向天線，邊坡無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，邊坡核磁數(shù)據(jù)采集器，所述大壩監(jiān)控分站包括設(shè)置在大壩上順序連接的大壩定向天線、大壩無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)和大壩核磁數(shù)據(jù)采集器；

具體步驟如下：

a.在邊坡的坡頂搭建邊坡監(jiān)控分站，或在大壩上搭建監(jiān)控分站，利用監(jiān)控中心的通訊塔、邊坡監(jiān)控分站的邊坡定向天線與大壩上搭建監(jiān)控分站的大壩定向天線通過(guò)北斗通訊系統(tǒng)構(gòu)成無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)；

b.在大壩的頂部根據(jù)大壩的走勢(shì)間隔設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)鉆孔，在大壩頂部的監(jiān)測(cè)鉆孔中設(shè)置微型核磁共振探頭并通過(guò)核磁數(shù)據(jù)線與大壩無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)相連接；在邊坡上沿邊坡走勢(shì)豎直設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)鉆孔，在監(jiān)測(cè)鉆孔中設(shè)置微型核磁共振探頭，并通過(guò)核磁數(shù)據(jù)線與邊坡核磁數(shù)據(jù)采集器相連接；c.使用邊坡上設(shè)置的微型核磁共振探頭和北斗遙感系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)；

c.使用邊坡上設(shè)置的微型核磁共振探頭和北斗遙感系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)；