水工混凝土质量无损检测技术研究进展

大型水利枢纽工程混凝土质量无损检测工作具有体积大、结构复杂、强度成长期长的特点,为适应工程质量检测的需要,展开了从检测硬件到软件,从工作方法到处理方法,从模型试验到现场试验,从理论到实践,又从实践到理论的多方面、全方位的系统反复研究,并十分注重新技术研究成果在工程实践中见到成效,使新技术开发研究与工程检测需求紧密结合,取得了一批既有方法技术理论创新,又能满足工程实用要求的丰硕成果,使原本在世界范围内主要用于常见的小尺度、简单结构混凝土的无损检测技术,通过改进、升级、完善、创新和发展,全方位地(而不是某一局部、某一方面)、系统地(而不是零星的)推向了特大型水工混凝土的检测。     

高密度电阻率法多剖面二维勘探数据的三维反演及应用

目前高密度电阻率法所采用的数据资料处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,而实际的地质结构体大都为三度体或似二度体,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果都不佳,对测区多条断面进行综合解释的难度大。然而在实际勘探工作中,受自然条件和工作成本的影响,三维勘探原始数据的获得一般较少,数据勘探仍以二维为主,这样利用二维勘探数据进行三维反演显得尤为重要。本文结合了广东某地高密度电阻率法对岩层划分的工程勘察实例,利用二维勘探的数据进行三维反演,并对二、三维反演结果进行对比,结果表明三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域及岩层的空间分布,而岩层与覆盖层的整体连续性也得以更真实的体现,与钻探结果吻合更好。     

基于二维高密度电阻率数据的二、三维反演对比(英文)

目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是将地质结构体视为二度体进行二维处理,因而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求。设计两种典型的电阻率异常地质体模型,利用有限单元法进行正演计算。为更真实地模拟实测数据并分析二维、三维反演算法对噪声的敏感度,在正演剖面中加入1%的高斯随机误差,然后再分别利用最小二乘法进行高密度电阻率法二维、三维反演。对比二维和三维高密度电阻率法的反演水平切片及垂直切片图可知,三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果在模型异常位置、形态和电阻率特性反映上都比二维反演的效果更好,与实际地质模型更接近。     

连续电性介质线源井-地电位三维有限元数值模拟

为了更好的研究油藏开发过程中剩余油的分布情况以及注水前沿的推进位置,给出了三维空间任意线电流源且电导率连续变化的井-地电位三维有限元数值模拟方法。在模拟过程中,采用异常电位法消除线电流源奇异性的影响,并且将网格节点间的电导率设计为连续变化,使其能够模拟实际中更为复杂的地质情况;考虑到采油井或注水井可能存在垂直、倾斜及水平等任意情况,推导了任意线电流源正常电位的计算公式;采用对称超松弛预条件共轭梯度法解大型线性方程组,解决了井-地电位三维模拟速度慢的问题,并编制了实用、高效的井-地电位三维模拟软件。通过对3例地电模型进行模拟计算,分析了水泥环胶结质量、回流井到观测井的距离以及目标层的深度对井-地电位观测结果的影响。     

Nonlinear inversion for electrical resistivity tomography based on chaotic DE-BP algorithm

Nonlinear resistivity inversion requires efficient artificial neural network （ANN） model for better inversion results. An evolutionary BP neural network （BPNN） approach based on differential evolution （DE） algorithm was presented, which was able to improve global search ability for resistivity tomography 2-D nonlinear inversion. In the proposed method, Tent equation was applied to obtain automatic parameter settings in DE and the restricted parameter Fcrit was used to enhance the ability of converging to global optimum. An implementation of proposed DE-BPNN was given, the network had one hidden layer with 52 nodes and it was trained on 36 datasets and tested on another 4 synthetic datasets. Two abnormity models were used to verify the feasibility and effectiveness of the proposed method, the results show that the proposed DE-BP algorithm has better performance than BP, conventional DE-BP and other chaotic DE-BP methods in stability and accuracy, and higher imaging quality than least square inversion.     

探地雷达数据的解析信号分析及应用

探地雷达的解析信号分析就是把雷达原始信号Hilbert变换成相应的虚信号,然后把原始信号和虚信号构成解析信号,利用从解析信号得到的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率分析和解释数据.介绍了此分析方法的应用实例,证实了它能够进一步挖掘出更多信息并提高数据解释的精度.     

大坝建基岩体物理探测方法应用

大坝建基岩体弹性波检测工作是检测建基岩体施工质量的重要手段,是保证设计要求,确保坝体安全的重要措施,通过地震波法、超声测井法、声波跨孔法等多种综合物探方法的检测,提出岩体量化的物理参数,在大坝特定的基岩条件下,为工程界定建基岩体的质量提供有价值的判据。工程上较常用的有弹性波法评价建基岩体质量、声波波速随钻孔深度变化的曲线来确定爆破影响带、了解断层破碎带或裂隙密集带平面影响范围和垂向影响深度、通过基岩灌浆处理前后弹性波的变化来评价处理效果、其检测成果为工程质量评价和验收工作提供了重要依据。     

电导率线性变化高密度电法有限元正演模拟

本文从点电流源的边值问题出发,推导了相应的变分问题,采用矩形网格剖分、双线性插值的有限元法,给出了完整的电导率线性变化的高密度电法正演算法,进而编制了相应的正演程序。利用该程序对一个水平层状的地电模型进行计算,将有限元解与解析解对比分析,验证了该算法的正确性和有效性;然后以电导率线性变化的层状模型、对称高阻体、对称低阻体典型模型进行正演计算,得到了相应的视电阻率断面图,结果表明其模拟效果良好。     

基于阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演

直流电阻率法是浅层水文、工程、环境、考古等与人类社会生活密切相关探测领域的重要手段。地下目标体多表现为三维电性结构,因此,需要对直流电阻率法的三维正反演进行研究和探索。本文利用阻尼型高斯牛顿法的三维直流电阻率反演方法,在迭代的过程中,避免了直接计算偏导数矩阵,而只需计算偏导数矩阵及其转置与任一向量的乘积,同时结合预处理的共轭梯度法求解模型修正量,节省了内存存储量,加快了反演速度。通过对不同模型进行模拟计算,反演结果与实际模型吻合的很好。     

垂直线源井——地电位探测地下动态导体的三维有限元数值模拟

利用钻孔金属套管作为线源供电,在地表观察电位探测地下动态导体是一种实用的方法。在本文中,以垂直钻孔套管为垂直线源,介绍了垂直线源的地电场电位公式,给出了异常电位的变分问题。针对有限元方程求解时计算速度慢和对内存要求高的问题,利用对称超松弛预条件共轭梯度算法结合按行压缩存储技术,提高了计算速度并且减少了对内存空间的要求。采用异常电位的有限元法实现了井一地电位探测地下动态导体的三维数值模拟。通过一个低阻动态导体在不同埋深处模拟超大型垃圾场区渗滤液的地下去向,算例结果表明利用垂直线源井地电位三维有限元研究探测地下动态导体是有效、可行的。