防渗膜渗漏偶极子检测的应用

偶极子法可用于防渗膜渗漏检测。膜上介质厚度以及偶极子与膜的距离会对偶极子检测的灵敏度产生影响。基于填埋场防渗膜高压直流电法的检测原理,对膜上介质厚度对偶极子检测的影响进行了研究,结果表明:防渗膜上介质厚度增大,通过在介质表面上移动偶极子来检测漏洞是困难的;但若偶极子能逼近膜的表面进行检测,无论膜上介质厚度多大,在漏洞附近都能检测到明显的电势异常。     

垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计

垃圾填埋场中的渗滤液水位过高会引发一系列环境和稳定问题,工程上可用竖井抽水降低渗滤液水位。通过在填埋场现场进行抽水试验,确定垃圾土的渗透系数和抽水影响半径,在此基础上对填埋场降水的瞬态流问题进行有限元模拟,分析了抽水井口径和间距对填埋场降水的影响,提出了降水方案的设计步骤和方法。抽水试验表明,现场垃圾的渗透系数约为3.6×10-4cm/s,抽水影响半径约为20m。数值分析表明,井径的变化对于降水效果影响不大,而合理选择抽水井间距对降水十分关键。进行抽水方案设计时,应首先根据工期和降水幅度要求计算井间距,按井的出水速度选择水泵,再根据水泵确定井径,最后根据井径和过滤层形式确定钻孔尺寸并选择钻机。     

高密度电阻率法在垃圾填埋场渗漏检测中的应用

为检测垃圾填埋场的渗漏污染问题,基于垃圾填埋场渗漏污染特征,对高密度电阻率法在垃圾填埋场渗漏污染检测中的应用进行了深入研究,提出了一套获取高分辨率检测结果的工作模式和技术方法。实例证明,高密度电阻率法对于检测垃圾填埋场渗漏是一种行之有效、值得推广的技术方法。     

装置和电极距对岩溶管道高密度电法响应特征的影响研究

高密度电阻率法在岩溶区找水具有较好的效果,但其成像效果和工作效率易受装置和电极距的影响。为了提高岩溶区高密度电法找水的勘探效果,文章采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模拟地下岩溶管道,研究不同装置及电极距对高密度电法探测岩溶管道的影响。结果表明:矩形AMN装置和滚动MNB装置比α_2装置对异常的响应更灵敏,对确定异常体的顶部埋深优于α_2装置;而α_2装置对异常的定位及确定异常体的大小优于前二者;岩溶管道低阻异常体的高密度电阻率联合剖面法的响应特征为高阻正交点,利用该方法能精确地对异常体进行定位;电极距越小,分辨率越高,反演异常顶部埋深和横向宽度越接近真实异常,但反演异常投影中心越偏离真实异常。     

三维高密度电法高分辨数值模拟与分析

随着三维高密度电阻率法在工程中的推广与应用, 提高资料的处理与解译的分辨率的研究显得十分重要。本文基于三维高密度电法的理论, 提出建立不同地电模型、利用有限差分法和最小二乘法进行资料处理。论文进一步对模拟结果进行空间定位分析和形态效应分析, 进而得出异常体的变化规律。模拟与分析表明, 三维高密度电法在探测异常体的空间定位上具备较好的准确度。     

井下电法超前探测方法及其应用

通过阐述井下电法超前探测原理及井下全空间影响因素,从提高探测准确度着手,提出了三点-三极超前探测方法、施工技术、解释方法。其特点是能避免掘进头后方巷道及层状地层电性变化的影响,突出巷道前方的地质异常,大大提高了准确度。      

指数评价法和模糊数学评价法在地下水水质评价中的应用比较

对比指数评价法和模糊综合评价法在某生活垃圾填埋场周边村庄地下水水质状况评价结果,选择科学合理的评价方法来判断垃圾填埋场对周边村庄地下水是否造成影响。通过采集填埋场周边村庄饮用水井中地下水样品并进行测试分析,以检测数据为基础,选择典型的指数评价法与模糊数学评价法对敏感区域地下水水质状况进行评价。结果表明,各种评价方法能够从不同角度体现了研究区地下水环境质量状况,相比较而言,模糊综合评价法的评价结果更符合实际状况。     

高密度电法在武汉市生活垃圾填埋场的环境调查

本文以武汉市二妃山生活垃圾填埋场为研究对象,结合前期物性试验结果及场区已有资料,利用高密度电法和自然电场法对该填埋区受污染情况进行了调查。结果表明,填埋Ⅳ区产生的垃圾渗滤液对场区西、南侧均造成了较严重污染。本次调查查明了污染方向并圈定了污染范围,为同类型垃圾填埋场的渗漏调查提供了参考。     

垃圾填埋场稳定影响因素敏感性神经网络分析

垃圾填埋场稳定影响因素的选取和研究是稳定分析的重要组成部分,而确定主次要因素的方法就是进行影响因素敏感性分析。利用BP神经网络结合正交试验设计方法,对填埋场沿衬里滑移破坏的影响因素进行敏感性分析。通过对工程实例的计算,该方法与传统法有着相同的因素敏感性排序,但决定排序的极差值有所不同。由于该法能考虑多因素同时变化,故其极差值的大小更能反映因素敏感程度的差异。BP神经网络结合正交试验设计法与传统法相比能节省计算工作量。研究结果显示,影响填埋场滑移稳定性的最主要参数为复合衬垫层间最小摩擦角和垃圾的堆填坡角。因素敏感性排序的确定为填埋场的优化设计、施工、试验、运营管理提供了理论依据。     

垃圾填埋场地下水监测网络可靠性评估

由于自身运行性质以及巨大的规模,垃圾填埋场成为了地下水污染的重要污染源。这些垃圾填埋场的监测井网络在探测污染羽的位置时起着至关重要的作用。本项研究介绍了一种评估垃圾填埋场地下水监测系统可靠性的方法。对几种检测系统的监测率进行了比较,提出了一个假设存在的问题。Monte-Carlo方法被用来综合评价由于地下非均质性及泄露位置而造成的不确定性。水力传导系数和渗漏位置作为用来指示用的概率密度函数的随机变量。有限差分地下水模型与随机流动的质点跟踪模型可模拟出源自垃圾填埋场的污染羽形态。分析表明,媒介的横向分布率对监测系统的可靠性有重要影响,这是因为横向分布率是控制污染物羽的主要参数。此外,监测井的数量和位置取决于媒介的各向异性和污染物泄漏的尺寸。最终可推断,习惯上采用的三梯度监测井的可靠性从对垃圾填埋场地下水污染的预防角度而言是不充分的。     

Applicability of a Backprojection Algorithm to Reconstruct Images of Subsurface Horizontal Planes for Laboratory Experiments in Electrical Resistance Tomography

This paper describes the use of a backprojection algorithm to reconstruct subsurface images of the electrical resistivity in horizontal planes parallel to the surface. The algorithm can be applied to detect buried objects such as tanks or pipes and possible leakages from them. Two imaging strategies are compared: juxtaposition of vertical planes, and 3D reconstruction from the sensitivity matrix corresponding to the entire volume whose surface is explored. The electrode arrays used for voltage measurement are the dipole–dipole array and a modified Schlumberger array. A personal computer controls current injection, electrode switching, and voltage detection. The system injects 1 kHz, 20 V peak-to-peak square waveforms, thus avoiding electrode polarization effects. Experimental laboratory measurements show that the algorithm detects localized objects such as an insulating sphere and a conductive cylinder immersed in water. Furthermore, covering half of the cylinder by a rubber sleeve to simulate a nonconductive leak, yields a distinct image for the leak. The backprojection algorithm does not need any regularization parameter and it is very fast in inverting the sensitivity matrix because it approximates the inverse matrix by its transposed. The dipole–dipole array usually yields a lower overall pixel error than the modified Schlumberger array but both allow the detection of simulated underground leaks.     

综合电法在花岗岩地区找水中的应用效果分析

花岗岩地区一般地下水匮乏,找水难度相对较大,采用单一的物探方法效果常常不理想.近年来,通过多幅1：5万水文地质调查工作,采用综合电法在花岗岩地区确定了多处井位,均取得了满意的效果.本文选取2处定井实例,分析了高密度电法剖面和激电测深曲线在花岗岩地区相对富水区域的电性特征.实践证明,高密度电法和激发极化法相结合,可以提高定井的效率和准确性,在同类地层找水工作中具有一定的借鉴意义.     

物探电法在锦州东港电力有限公司矿泉水水源地勘查的综合应用

锦州东港电力有限公司矿泉水水源地位于辽西中部断陷盆地锦州盆地的北端。地处中新生代上侏罗统及白垩系构成的对称向斜,NNE新华夏系断裂构造经由锦州盆地通过。工作区第四系覆盖6-14m,下伏孙家湾组(K2S)砂质泥岩、砂砾岩和义县组(K1y)火山碎屑岩、英安岩、安山岩及火山凝灰角砾岩。对该区进行地质水文资料综合分析的基础上,采用电阻率联合剖面、高密度电阻率法、电测深(电阻率、衰减时及极化率)多种物探电法综合勘查,确定断裂构造位置、产状及赋水性。经验证获得涌水量312t/d具有商业价值的矿泉水水源地。这一工作方法在辽西火山岩贫水区进行水资源勘查具有推广意义。     

Corner points localization in electronic topographic maps with deep neural networks

Digitized topographic maps normally have to go through the geometric calibration before practical utilization. Nowadays, the reference points for the calibration are still manually assigned. Corner points (graticule intersections) in a map are usually good candidates in favor of the reference points. This paper proposes an algorithm for automatically locating the corner points in the electronic topographic maps by detecting the specific rectangle objects in the map corners. It assigns the probabilities to each row and column in the region of interests (RoIs) to provide information regarding the location of the objects. In order to facilitate the object detection with high level visual features, the deep neural networks (DNNs) are employed in the proposed algorithm. For the object proposal, the sliding window scheme is adopted. The experimental results indicate that the proposed approach outperforms the conventional bounding-box regression method in both detection and localization accuracy. For the proposed algorithm, the average F1 score in the object detection is 0.91, which is 12% higher than the conventional model. The mean Euclidean distance between the predicted corner points and the ground-truth by the proposed algorithm is 2.22 pixels, 35.8% lower compared with the regression based model.     

传统瞬变电磁法的改进及其在隧道超前地质预报中的应用

为保证施工人员和设备的安全,在隧道开挖过程中需要掌握掌子面前方含水不良地质体的发育情况。较为常用的探测含水不良地质体的物探方法为传统瞬变电磁法。由于以往没有重视探测装置与地质体间的耦合关系,传统瞬变电磁法沿单一测线进行数据采集的方式只能从单一角度发射磁场从而获得单一角度的探测结果,因此一直存在预报不准、漏报等问题。为了克服上述问题,提高预报的准确性,文章对传统瞬变电磁法进行了改进。基于探测装置与地质体间的良-强耦合关系,提出了一种能从水平和竖直方向进行多角度探测的共轴偶极法,通过转动探测装置从多个角度发射磁场,使单一角度无法探测的地质体也能与磁场达到良-强耦合效果,从而降低预报不准、漏报的可能性。共轴偶极法具有多个角度的探测结果,多个结果相互印证,具有比传统方法更高的准确性。在九绵高速公路天池隧道里程为YK223+135—YK223+035段内进行传统方法和共轴偶极法预报,开挖验证表明共轴偶极法对含水节理裂隙和岩溶裂隙等含水不良地质体的预报准确性比传统方法高,可为类似隧道超前地质预报工作提供一定参考。     

对瞬变电磁测深几个问题的思考(一)——瞬变电磁测深中偶极子源及其转换

偶极子源是电磁法研究的基本对象,是构成更复杂探测装置与资料解释的前提,也是电磁法勘探技术开发与创新的理论基础。从偶极子源的概念出发,导出了均匀大地表面上的主要偶极子源瞬变电磁场公式,并指明正垂直阶跃脉冲与负垂直阶跃脉冲激发的瞬变电磁场公式的异同,以加深认识。举例说明了相应于电性源与磁性源的场分量可根据电磁场的互易定理相互转换,便捷推导公式。重点阐述了由偶极子源的场强公式运用叠加原理可衍生更复杂的电磁场公式,诸如大回线源及其任意一点的瞬变电磁场公式,盘活了瞬变场的应用。      

高锰酸钾—过硫酸钾消化氢化物发生-原子荧光光谱法测定水中汞

为了寻找一种灵敏准确测定有机污染物水样中微量汞的方法,通过高锰酸钾—过硫酸钾消化氢化物发生原子荧光光谱法测定,发现汞含量在0.100 0～1.000 0ug/L范围内呈线形关系,相关系数为0.999 6,检出线为0.006 6ug/L,相对标准偏差在0.7％ ～ 2.3％,样品加标回收率在93.1％～102.9％之间.该方法检出线低,灵敏度高,精密度好,准确度好,适合于有机物较多体系水样中汞的测定.     

高密度电阻率法在基岩勘察中的应用

从三电位电极系基本理论出发,对高密度电阻率法常用温纳、偶极及微分装置的分辨率、信号强度等进行了比较研究。实例分析表明,温纳装置测量获得的数据纵向分辨率较高,采集信号的强度大,信噪比高,采用该装置探测基岩面的起伏状况效果明显;偶极装置采集的数据横向分辨率较高,在探测基岩内部构造方面有较好的灵敏度,但该装置采集的信号强度小,抗干扰能力差。在实际应用时,建议运用多种装置形式进行综合测量和对比解释,以进一步提高勘探效果和精度。      

Geophysical investigation for shallow subsurface geotechnical problems of Mokattam area,Cairo, Egypt

Nine vertical electrical soundings of Schlumberger configuration were measured with AB/2 = 1–500 m. Manual and computerized interpretation were done to detect the subsurface stratigraphy of the study area. The results show that the subsurface section consists of alternated units of limestone, clay, marly limestone and dolomitic limestone and the thickness of clay unit ranged from 10 to 40 m. Nine dipole–dipole sections have also been constructed to give a clearer picture of the subsurface at the study area. The length of each dipole–dipole section is 235 m, with a electrode spacing ranging between 5 and 25 m. The Res2Dinv software was used for processing and interpretation of field data. The dipole–dipole sections at the upper plateau display high resistivity values at most parts of the plateau. Twelve shallow seismic refraction profiles are measured at selected locations for the dipole sections to define the interface between the fractured limestone and the upper surface of the clay layer. Each profile consists of 24 geophones with a geophone spacing of 2–3 m. Interpretation of seismic data indicates that the surface layer of the upper plateau consists of fractured limestone with a velocity range of 1.16–1.56 km/s and another layer of compacted clay with a velocity range of 1.38–1.88 km/s. Furthermore, the surface layer of the middle plateau consists of marl and marly limestone with a velocity about 2.1 km/s and its underlying layer consists of massive limestone with a velocity of 4.94 km/s.     

高密度电法反演分辨率数值模拟与分析

高密度电法在反演过程中,电极距相比电性异常体横向长度过大时,电性异常体在反演中无法得到约束;某电极距下,当电性异常体埋藏深度增加大到一定深度时,在反演中电性异常体也无法得到约束。针对以上两个问题,利用res2dmod正演软件建立模型,再利用res2dinv反演软件对模型进行反演,通过对比分析结果表明:温纳、偶极和微分三种装置分两种情况:如果电极距小于20m模拟条件下,对于埋藏深度为5m且剖面面积不同的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),横向反演分辨率,温纳装置大于微分和偶极装置;电极距小于12.75m时,微分装置大于偶极装置,电极距大于12.75m时,偶极装置大于微分装置。如果电极距在2m^8m范围内,对于剖面面积为4×4(m2)的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),其最大约束深度随电极距的增大而先增大后减小;相同电极距下,偶极装置的最大约束深度>微分装置的最大约束深度>温纳装置的最大约束深度。