目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 土質堤壩隱患診斷技術研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 同位素示蹤技術研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 溫度示蹤技術研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 水力層析技術研究現(xiàn)狀 5
1.2.4 堤壩隱患物探技術研究現(xiàn)狀 7
1.2.5 管道CCTV探測技術研究現(xiàn)狀 10
1.3 堤壩安全評價研究現(xiàn)狀 11
第2章 基于同位素綜合示蹤的土質堤壩集中滲漏診斷技術研究 13
2.1 引言 13
2.2 堤壩滲漏隱患的同位素綜合示蹤診斷技術數(shù)學模型 15
2.2.1 理論分析 15
2.2.2 模型建立 17
2.2.3 堤壩滲漏的環(huán)境同位素示蹤判別 26
2.2.4 環(huán)境同位素滲漏分析的數(shù)學篩選法 35
2.3 堤壩滲漏綜合示蹤稀釋測流物理模型研究 38
2.3.1 微元法廣義稀釋模型建立 39
2.3.2 微元法廣義稀釋模型結果 42
2.3.3 微元法廣義稀釋模型與傳統(tǒng)點稀釋公式對比 43
2.3.4 垂向流速的計算 43
2.4 滲漏涌水含水層綜合示蹤稀釋技術水文地質參數(shù)的測定 44
2.4.1 放射性同位素示蹤劑的選擇、防護及示蹤儀器 44
2.4.2 含水層涌水性質的分類及參數(shù)測試手段 47
2.4.3 涌水含水層滲透系數(shù)K測定方法 49
2.4.4 誤差分析 51
2.5 工程應用 52
2.6 本章小結 55
第3章 基于熱滲耦合的土質堤壩集中滲漏診斷技術研究 57
3.1 引言 57
3.2 穩(wěn)定滲流時堤壩集中滲漏熱滲耦合傳熱模型 58
3.2.1 基于移動有限長線熱源法的三維理論解析模型 58
3.2.2 基于固-液耦合作用的堤壩滲漏傳熱數(shù)值模型 62
3.3 滲流-集中滲漏共同作用的堤壩傳熱模擬實驗研究 67
3.3.1 實驗理論基礎及方法 67
3.3.2 實驗平臺設計及基礎參數(shù)測定 68
3.3.3 實驗過程及結果分析 74
3.4 基于實驗的滲流-集中滲漏-傳熱仿真及對比研究 89
3.4.1 基于滲漏傳熱三維理論解析模型仿真結果 89
3.4.2 基于固-液耦合作用的滲漏傳熱數(shù)值模型仿真結果 92
3.4.3 考慮滲流對溫升影響的流速分界點 98
3.4.4 實測值與計算值的對比研究 100
3.5 工程應用 106
3.5.1 工程概況 106
3.5.2 壩區(qū)溫度場分布與綜合分析 106
3.5.3 滲流場與溫度場耦合計算分析 110
3.5.4 滲漏通道范圍確定 112
3.6 本章小結 113
第4章 基于溫度-水力層析聯(lián)合的土質堤壩滲漏診斷技術研究 115
4.1 引言 115
4.2 基于溫度 + 水頭聯(lián)合的土質堤壩滲漏反演算法研究 116
4.2.1 抽水試驗參數(shù)分析 116
4.2.2 水力層析反演算法 118
4.2.3 溫度+水頭聯(lián)合反演算法 123
4.2.4 溫度+水頭聯(lián)合反演算法的程序實現(xiàn) 125
4.2.5 滲透系數(shù)反演結果評價 127
4.3 融合溫度數(shù)據(jù)的土質堤壩水力層析聯(lián)合反演試驗研究 129
4.3.1 土質堤壩地層集中熱源模擬與參數(shù)反演 129
4.3.2 地層溫差邊界模擬與滲透系數(shù)反演 134
4.4 土質堤壩滲漏聯(lián)合反演試驗方案優(yōu)化設計 140
4.4.1 抽水速率對反演結果的影響 141
4.4.2 觀測井間距對反演結果的影響 145
4.4.3 抽水試驗次數(shù)對反演結果的影響 150
4.4.4 抽水井位置對反演結果的影響 154
4.5 工程應用 157
4.5.1 工程概況 157
4.5.2 滲漏通道模型建立 157
4.5.3 水力層析計算結果 159
4.5.4 工程驗證 161
4.6 本章小結 163
第5章 基于電磁聲多源融合的土質堤壩無損隱患診斷技術研究 164
5.1 引言 164
5.2 基于電磁聲多源無損探測技術綜合應用研究 165
5.2.1 土質堤壩隱患綜合物探技術探測原則 165
5.2.2 土質堤壩隱患探測地球物理基礎 165
5.2.3 土質堤壩隱患綜合物探技術體系研究 166
5.3 關鍵方法及理論概述 167
5.3.1 探地雷達法 167
5.3.2 面波法 172
5.3.3 高密度電阻率法 173
5.4 工程應用 181
5.4.1 廣州市天湖水庫隱患綜合探測應用研究 181
5.4.2 中山市逸仙水庫對比探測應用研究 188
5.5 本章小結 193
第6章 基于CCTV和三維激光重構的穿堤壩涵管隱患識別與定位技術研究 194
6.1 引言 194
6.2 點云數(shù)據(jù)處理理論 195
6.2.1 點云配準 195
6.2.2 點云濾波 196
6.2.3 點云壓縮 197
6.2.4 點云分割 198
6.3 基于CCTV的輸水涵管隱患識別與評價 198
6.3.1 檢測設備與操作程序 198
6.3.2 檢測結果 200
6.3.3 輸水涵管評估 201
6.4 基于圖像融合和改進閾值的圖像增強技術 202
6.4.1 輸水涵管探測圖像缺陷 202
6.4.2 基于空域融合的對比度增強 203
6.4.3 改進閾值函數(shù) 204
6.4.4 細節(jié)增強 205
6.4.5 圖像增強技術驗證 206
6.5 CCTV和三維激光掃描聯(lián)合定位技術 209
6.5.1 CCTV檢測 210
6.5.2 三維激光掃描 210
6.5.3 綜合數(shù)據(jù)處理 211
6.5.4 檢測成果 211
6.6 本章小結 211
第7章 堤壩安全評價創(chuàng)新理論與方法研究 214
7.1 引言 214
7.2 堤防工程安全評價標準研究 214
7.2.1 堤防工程安全評價原則 214
7.2.2 堤防工程安全評價內容 215
7.2.3 堤防工程質量評價 217
7.2.4 堤防工程運行管理評價 218
7.2.5 堤防工程安全復核 218
7.2.6 堤防工程安全綜合評價 221
7.3 基于群組決策的土壩安全評價方法研究 222
7.3.1 土壩安全評價體系建立 222
7.3.2 改進AHP-熵權法組合優(yōu)化賦權 223
7.3.3 土壩安全評價 226
7.3.4 工程應用 227
7.4 基于改進FCE的土壩安全評價方法研究 232
7.4.1 基于全優(yōu)型合成算子的模糊綜合評價法 233
7.4.2 土壩安全風險模糊綜合評價 235
7.4.3 工程應用 236
7.5 基于組合賦權和云模型的堤防安全評價方法研究 238
7.5.1 基于云模型的安全評價方法 238
7.5.2 工程應用 247
7.6 本章小結 250
參考文獻 251