水利工程地球物理探测技术发展与展望

水利工程地球物理探测技术发展与展望摘要：常见的水利工程包括水库、河岸、运河、引水隧洞等。这些工程的隐患包括裂缝、空洞、洞窟、动物巢穴、岩溶渗漏通道、饱和线增加、水库底部土膜断裂、灌浆泥分布不理想、水库底部沟体施工不理想。对这些隐患形成规律的研究，以及对其地球物理异常机制的进一步澄清，将大大有助于地球物理勘探和搜索的应用。本文对水利工程地球物理探测技术发展与展望进行分析，以供参考。关键词：水利工程；地球物理探测；技术发展引言地球物理方法的创新、技术的发展和新型商业仪器的不断出现，为城市地下管线的检测创造了有利条件，检测效率和质量也得到了显着提高。对于不同的勘探任务以及不同的地表环境、地质条件和地下丧葬环境，我们应采用不同的浅表地球物理方法和技术，选择最佳的采集方案和采集装置来完成相应的任务，并尝试采用综合地球物理方法和技术。1全面认识城市工程地球物理探测相关内容地球物理勘探一般是指“利用物体与周围介质之间的物理性质差异，利用适当的地球物理原理及相应的仪器和设备，或利用试验方法确定地质物体或地下人工埋藏物体的物理性质或技术性质，通过分析和研究观测到的物理场，探索地质边界、地质结构和其他物体或目标的勘探方法。"我国城市规划、建设和城市管理的物探技术是必要的。与其他传统方法相比，该技术具有更独特的优势和适应性。此技术相对简单、快速、全面、方便地获取信息，不会对发现造成损害，从而大大节约成本。但是，在应用这项技术时，我们应该充分了解和掌握其性能和特点，以及在使用过程中可能出现的问题等。例如，影响该技术的主要因素是检测深度低、精度要求高、干扰因素多等。其特点是时间紧，任务繁重。由于这项任务不能影响建设区居民的正常生活，还必须确保交通状况不受影响。本文详细介绍了这项技术的一些显着特点。1.检测精度高，城市物探技术要求检测精度高，误差不应超过0.1厘米。因此，如此高的要求也是城市物探的一大挑战。3.影响检测的干扰因素很多。城市环境中，人流量和车辆流量都比较大，干扰因素很多，这些干扰因素都是不确定和未确定的。城市建筑比较密集，给处理这些干扰因素带来很大困难。2.施工现场的限制。由于该技术多用于交通条件复杂多变、城市建设密集的地方，地球物理勘查工作场所将受到严重限制，这在一定程度上也影响到地球物理勘查工作。2水利工程隐患探查的地球物理新技术2.1探地雷达法探地雷达(gpr)是一种利用超高频脉冲电磁波检测地下介质分布的物探方法。高频电磁波高达106Hz至109Hz，通过发送天线以宽带短脉冲的形式发送到地面，在数日内通过各种电气介质的接口返回，并从接收天线接收，从而产生雷达反射模式。由于电磁波在传播到具有不同电气特性和形状的介质时，其途径、强度和波形发生变化，因此可以根据测量波的传播时间、振幅和波形来分析和判断介质的结构和深度。该图用脉冲反射波形表示，正负尖端用黑白区分，波形相位轴生动地表示地下目标的反射表面。所选天线中频应考虑目标的最小尺寸和深度。该方法在探测范围内具有分辨率高、效率高的优点。成功地认识到了大坝核心墙的隐患，闸道底部空洞的隐患，以及供水隧道衬砌层钢筋的分布等。2.2高密度地震映象法高密度地震测绘法是一种等偏移反射法，可在地面或水面的小偏移处激励和维持地下地层和目标的连续扫描。其工作模式与地面雷达相似，但其探测深度远远大于地面雷达。应用于陆地时，波域窗口会根据偏移距离而有所不同。当在p波反射窗口中选择时，即具有相似偏移的单点反射方法；如果在表面波域窗口中选中，则应接收表面波平面传播过程中介质引起的表面波分解和转换波。在水中使用时，应配备水下地质舱(水听器)和连续冲击震源船，偏移距离应确定。当工作船同时吸引地震源船和水听器时，进行检测采集，采用动态GPS测量系统进行定位。由于水中无剪切波干扰，其探测深度和效果较好。2.3地质雷达和自然电位综合探测水库渗漏水库的所有坝都是残留沥青混凝土心墙存在严重渗漏问题的岩石回填坝。为了找出泄漏地点，采用了随机潜在地面雷达组合检测水库大坝的方法。准确找出泄漏零件并存的问题，为技术处理和安全评价提供依据。3物探技术在水利工程质量检测中的应用3.1混凝土质量高精度检测技术水利工程中涉及的混凝土结构众多，包括地下厂房、输水隧洞、渡槽、倒虹吸、箱涵、闸室、混凝土面板等，混凝土施工质量直接关系到水利工程的整体施工质量，一旦混凝土存在结构缺陷，包括裂缝、脱空、不密实、强度不足、钢筋分布不符合设计要求、保护层厚度不足等，将严重威胁水利工程的运行安全。目前，常用的混凝土质量检测技术包括探地雷达法、脉冲回波法、声波法以及超声横波反射成像技术等。超声横波反射成像技术是一项近年来新发展的混凝土质量高精度检测技术，具有干耦合、阵列发射、超声横波反射、合成孔径聚焦成像四大特点，能够用于混凝土质量检测，精度可达毫米级。3.2数字钻孔技术在水利工程勘察与检测过程中，需要进行大量的地质钻孔或混凝土取芯，但是由于实物岩心存在取样、运输、存储以及管理等方面的不便，数字钻孔技术显得尤为重要。数字钻孔技术利用钻孔高清录像、声波等技术获取钻孔岩体信息，利用孔壁图像与实物岩芯的耦合原理，形成数字岩芯代替实物岩芯，能够有效解决上述问题，成果形象、直观。4水利工程地球物理探测技术应用发展趋势4.1地球物理方法应用实例高密度电阻率法的应用测量区位于松花江中游南岸一省中部。本文旨在找出本节坝基松散保护层厚度、岩性、基岩深度和岩性，确定各层的表观阻力值及其地质层断层。地基松散层在混凝土强度上与基岩不同，接地情况良好，经孔证明是渗流控制点。地质雷达和自发电位综合检测水库渗漏西沟水库位于某省贡比拉河中游。水库的所有坝都是残留沥青混凝土芯石坝，存在严重渗漏问题。为了找出泄漏地点，采用地质雷达与自发潜力相结合的方法，检测西沟水库大坝。准确找出泄漏零件并存的问题，为技术处理和安全评价奠定基础。4.2三维探测与建模分析技术三维设计是水利行业发展的主流方向与必然趋势，但是目前由于技术所限，水利工程物探工作还是以一维和二维探测为主，探测成果也是以一维波形与二维剖面展示为主，三维探测技术还处于起步与发展阶段，大多数技术尚未实现真三维探测，不符合水利行业未来发展趋势。同时，目前的物探成果展示也只是以工作布置图加二维成果剖面的展示为主，不便于成果的理解与分析，缺少对探测目标或者区域的建模分析。因此，地球物理探测技术的三维探测与建模分析是未来发展的主流方向。结束语综上所述，考虑到国家的需要、科技的发展和时代的发展，比较国内外海洋地球物理勘探的进展和差距，分析存在的问题及其原因，中国海洋地球物理勘探技术和方法的发展不仅应该继承，而且应该创新。参考文献[1]邓娜.西南地区高坝水电站地球物理探测技术应用研究[D].成都理工大学,2017.[2]C城市工程地球物理探测规范[S].JJ7-2017,[3]袁江华,谢向文,薛云峰.小浪底水库库区煤矿采空区的地球物理探测[J].勘察科学技术,