填埋场渗漏磁法检测的噪声来源与剔噪方法综述

填埋是固体废物集中处置的主要手段,填埋场则是固体废物对地下水环境影响集中发生的场所。通过防渗层HDPE膜漏洞的渗漏是导致地下水污染的主要途径和方式,开展防渗层渗漏快速检测和精准定位具有重要意义。传统电学渗漏检测难以检测双层衬垫或多层衬垫系统的下层衬垫破损,基于传统电法改进的电磁方法展现出下层衬垫检测的潜力,但迫切需要解决填埋场复杂服役人文环境和地球磁场环境下的电磁噪声干扰问题。为此,通过对磁法检测原理和信号特征的深入分析,以及对背景磁噪声类型、来源、特征和电磁噪声去噪方法的综述,得出如下结论:在特定条件下,漏洞越近,其磁场信号越强;填埋场噪声主要来源于地磁和人文磁场,且不同噪声有不同特征,需不同处理;去噪过程先预处理排除干扰,其次在检测中选择适宜的滤波或测量法去除噪声。

基于D-D中子源开展^(238)U样品屏蔽积分实验研究

利用中国原子能科学研究院的中子学屏蔽积分实验装置,通过飞行时间法分别测量了D-D中子源与不同尺寸^(238)U样品作用后在60°和120°的泄漏中子谱,样品表面积为30 cm×30 cm的板状样品,厚度分别为3、6和9 cm。利用蒙特卡罗程序对泄漏中子谱进行了模拟计算,其中^(238)U数据分别采用CENDL-3.2库、ENDF/B-Ⅷ.0库、JENDL-5.0库和JEFF-3.3库中的数据。通过对模拟结果与实验结果的比较,重点分析了CENDL-3.2库中^(238)U数据存在的不足和需要改进之处,结果表明:在裂变反应能区内,CENDL-3.2库计算结果与实验结果符合较好,但在弹性散射能区60°和120°均有较大的高估,尤其是120°,而在裂变反应和分立能级非弹性散射的混合能区1.5~2.5 MeV又有明显低估。

点源干扰源定位方法及其在地电场观测中的实际应用

我国地震地电场观测时的漏电干扰问题会影响到观测质量和地震监测效能。针对这一实际问题,本文提出了点源干扰源定位方法。该方法首先建立地表点源对地电场观测影响模型,根据模型计算点源对地电场观测的干扰幅度,然后求解干扰源相对于中心电极的位置。将定位方法应用于高邮地震台和汉王地震台实际干扰源排查工作中,定位结果与实际干扰源位置基本一致,测区外干扰源定位误差小于2%,测区内干扰源定位误差小于20 m,并对影响计算误差的因素进行了分析。两个台站的实际应用表明:本文提出的定位方法为地电观测实践中查找点源漏电干扰源提供解决方案,能够有效地定位点源干扰源位置,提高干扰排查效率。

虚拟热源法研究坝基裂隙岩体渗漏通道

利用虚拟热源法研究坝基裂隙岩体中存在的集中渗漏通道。水库底部通常为低温水,而基岩温度随着深度的增加而升高,坝后温度异常区域可能存在库水渗漏。渗漏水与周围地层将进行热量的交换。低温的渗漏水从地层中吸收热量,而地层则释放出热量,根据能量守恒原理,这两个热量是相等的。将集中渗漏通道看作是一个虚拟线热源,通道以外地层温度的分布仅与渗漏带最外层的温度有关,与渗漏通道内部的温度分布无关,渗漏通道内部的温度是由水流带来的,其外部的温度是靠热传导进行。根据热传导及能量守恒理论,可以推导出温度在地层中的分布趋势,通过温度分布曲线可以确定渗漏范围,建立堤坝渗漏量的虚拟热源法模型;同时,对具体工程实例进行了定量计算。

利用孔中温度场分布确定堤坝渗透流速的热源法模型研究

地下水温度场是研究地下水运动的一种良好的天然示踪剂。库水或河水发生集中的强渗漏时,由于库水、河水与地下水之间的温度差异,渗漏水必将对周围地层温度产生影响。本文对这种由于热源运动而产生的影响进行研究,将渗漏通道看作是一个线热源,利用虚拟热源法推导出了地层中过余温度公式,提出了一个利用孔中温度分布研究堤坝渗漏的简化模型。利用该模型可以计算出堤坝渗透流速,为工程加固提供科学依据。

天然示踪法在贮灰场土坝渗漏探测中的应用

简述天然示踪法的概念、地下水温度场和电导场分布特征、热源法原理及电导渗漏测试原理.分析某贮灰场土坝垂向和水平温度分布特征、电导水平分布特征,并利用渗漏探测虚拟热源法模型,计算出该土坝的集中渗漏通道的空间位置、展布特点、范围大小和渗漏强度,为堤坝渗漏治理提供科学依据.

气体管道泄漏声源特性研究

气体管道泄漏声源的特性决定了声波法气体管道泄漏检测的精度和适应性。为探究气体管道泄漏声源的特性,建立了气体管道泄漏的物理模型,研究了相应的声波产生机理。分析了不同泄漏口径、不同管道压力下的泄漏声源特性并与实验结果进行了对比。结果表明:气体管道泄漏产生的声源以四极子声源为主,泄漏声波能量主要集中在50 Hz以下,声压级均值随管道内压和泄漏口径的增大而增大。仿真结果与实验结果对比表明,基于该仿真方法对输气管道泄漏的声源特性分析是可行的。

平面热源法在北江石角段堤基渗漏分析中的应用

应用平面热源法分析江水位升降期北江石角段堤基内地下水实测温度场 ,以判断基岩中断层的位置、产状和渗透性 ,并认为断层为强透水通道 。

基于面状渗漏热源模型研究西藏江雄水库渗漏

根据江雄水库的坝区地质构造和工程地质状况,通过坝后探测沟的探测结果,发现江雄水库的渗水具有不同的来源,渗漏分布较广。在此基础上,结合钻孔温度探测和地层状况对0+615—0+655段典型渗漏部位进行分析,认为该段渗漏为面状渗漏。研究面状渗漏产生的温度场分布,认为面状渗漏可以看作渗漏平面内垂直于渗漏方向的线热源的叠加,并基于热传导理论和能量守恒原理,推导了面状渗漏热源模型公式。考虑到上述模型在实际应用中存在困难,通过一定的近似简化,提出了基于平面热源法的简化方法,建立了可供于工程应用的简化模型,为工程中复杂的渗漏问题提供了一种新的方法。模型对0+615—0+655段的面状渗漏进行了计算,并将计算结果运用于工程实际,取得了良好的效果,表明其计算结果是可靠的。对模型进行了讨论,分析其优点和局限,认为其能够应用于工程实际的面状渗漏问题的分析和研究,可为类似工程提供借鉴。

热源法探测陡河水库左坝肩绕坝渗漏通道

通过热源法对陡河水库渗漏通道的探测发现，陡河水库左坝肩存在着绕坝渗漏通道。在左坝肩基岩10m高程附近存在低温场异常，通过对水库底部附近温度场分布测量，判定出低温水来自上游右支河水的补给，通过低温区分布确定出绕坝渗漏强渗漏通道的位置，在库水位保持在32m时，根据热源法计算出渗漏通道的渗漏量在3．59×10^5～4．74×10^5m^3／d之间，钻孔发现水库边基岩中的水位比库水位低22m，水位差是造成了水库跌窝事故的主要原因，在11#钻孔中发现了来自河床的细砂，在11#和9#孔中的连通试验证实基岩中的强渗漏通道。

坝基双集中渗漏通道传热模型及流速反演研究

堤坝集中渗漏通道可虚拟为持续线热源,通过线热源函数建立传热模型进行渗漏定量计算。针对现有线热源模型的一些局限,考虑在以下2个方面进行改进:1)线热源为有限长;2)热源强度是沿程变化的。而且实际地质条件下常有双通道或多通道渗漏的状况,此时现有的单通道传热模型已不适用。在此基础上应用虚拟热源法叠加原理建立了在半无限大介质中有限长双渗漏通道的传热模型,推导出其解析解,并提出了基于此模型对流速进行反演的系统方法。由此设计了一套室内实验系统对双集中渗漏通道传热模型在不同工况下的温度场进行模拟,并将理论计算值与实验实测值进行比较。结果表明,所建立的传热模型和所提出的流速反演方法是可行的。

泄漏孔孔形对输气管道泄漏声源特性的影响

为研究泄漏孔孔形对输气管道泄漏声源特性的影响,利用输气管道泄漏声波测试实验平台,开展圆形孔、三角形孔、矩形孔和不规则形孔的泄漏实验。结果表明,不同孔形的泄漏声源频谱均在50~52 kHz范围内存在突出频响。管道压力的增加导致气体动量发生变化,圆形孔的幅值和平均信号电平(ASL)值随压力的增加呈线性规律增加,振铃计数随压力增加呈先增后减的变化趋势。矩形孔、三角形孔和不规则形孔的幅值、ASL值、振铃计数随着压力增加都呈先增后减的变化趋势;孔形的不同影响气体撞击作用,圆形孔的幅值、ASL值、振铃计数小于其他3种孔形的幅值、ASL值、振铃计数。该实验结论有助于输气管道泄漏研究的深化,为声波检测法的开发和应用提供参考依据。

红外热像技术在检测建筑物渗漏中的应用

随着红外技术的迅速发展,红外热像技术在经济建设中得到日益广泛的应用。介绍了红外热像检测建筑物渗漏原理,通过实际检测工程,证明了红外热像检测技术在建筑物渗漏检查过程中的实用性与科学性。

凤翅山煤矿外部漏风测试及改造

针对凤翅山煤矿兼做行人和运料通道的回风副斜井外部漏风现象严重的现状,采用风表直接测定法对选取的测点进行了矿井外部漏风测试,根据外部漏风率的变化确定了防爆风门绞车绳通行窗口为矿井主要漏风源;针对原有绞车绳通行窗口采用橡胶皮垫固定在防爆风门上进行封闭的方法容易导致漏风的问题,提出了采用移动挡板封闭窗口的改造方案。测定结果表明,改造后的矿井外部漏风率由原来的15.5%降至6.5%,通风机负压减小了318Pa。

五沟煤矿外部漏风率现场实测

矿井外部漏风率大小是衡量主要通风机运行状况和通风管理水平的重要指标之一。依据五沟煤矿通风系统现状,确定采用以扩散器出口为风量校准基点的外部漏风量直接测定法,制订了详细的现场测定实施方案并进行现场实测。结果表明:在1#和2#风机运行状态下矿井外部漏风率分别为8郾40%和7郾85%,其中备用风机的装置漏风是主要的漏风源,必须采取有针对性的措施予以治理。测试结果可对消除矿井漏风隐患、优化矿井通风系统提供科学依据。

基于栅极泄漏电流的碳化硅MOSFET短路栅源极失效判定方法

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)的短路坚固性是影响器件在高压高频功率变换领域应用的关键问题。在传统的碳化硅MOSFET栅源极短路研究中,依据器件关断后的波形中栅源极电压u GS的上升判定是否发生短路失效。首先分析了这种传统的栅源极短路判定方法,指出其存在的u GS上升不明显问题将导致判定结果不准确。进而通过对碳化硅MOSFET栅源极短路的失效机理进行分析,提出了基于碳化硅MOSFET的静态参数——栅极泄漏电流IGSS的栅源极失效判定方法。然后搭建了碳化硅MOSFET短路实验平台,通过测量短路过程中IGSS的变化情况验证了所提出的判定方法的有效性及可行性。最后对比了2种判定方法的参数灵敏度、短路耐受时间和临界短路能量。结果表明,相比于传统判定方法,所提出的栅源极失效判定方法灵敏度提高了7倍以上,能够更准确地识别碳化硅MOSFET是否发生栅源极失效。上述分析有利于在实际应用中准确识别短路故障后器件的损坏状态,进而提高碳化硅MOSFET在高压应用中的可靠性和经济性。

不同体积聚乙烯样品泄漏中子飞行时间谱测量与模拟研究

采用T(d,n)~4 He脉冲中子源和中子飞行时间法测量了3种不同尺寸聚乙烯样品在60°方向的泄漏中子飞行时间谱。通过3种模拟模型(点探测器简化模型、点探测器复杂模型和环探测器复杂模型),应用MCNP程序分别模拟得到了泄漏中子飞行时间谱,并与实验数据进行比较。结果显示:对于小体积样品(?13cm×6cm),3种模型的模拟数据和实验结果在n-p散射峰符合均很好;对于大体积样品(30cm×30cm×6cm,40cm×40cm×6cm),采用环探测器复杂模型的计算结果更加接近实验值。该研究工作为将来开展大体积样品基准检验奠定了基础。

利用漏源法探查富水采空区

富水充填型的采空区会造成极大的工程和环境地质灾害,本文提出了一种类似于漏电现象称之为漏源法,该方法是把常规电法工作中的漏电现象的特征应用于充填有水或其它富水采空区的探测,该方法将充电法与其它方法结合,用以提高对含水充填型的采空区的勘探效果。本文对漏源法的原理作了简要阐述,从理论上导出了独立源和非独立源状态下的电阻率计算公式,对漏源法观测的电阻率特征以及外业工作方法作了较详细的阐述,并以实例验证说明漏源法在查找富水采空区具有很高的可行性,能有效地提高分辨率和探测精度。

基于LPC2378的导通电阻及绝缘电阻测试仪的设计

在电缆的众多特性当中其导通特性和绝缘特性是非常重要的两个特性。基于LPC2378硬件平台的导通电阻及绝缘电阻测试仪是利用恒流源法和漏电流法来对电缆的导通电阻与绝缘电阻测试的,这样可以很好地测出电缆的导通电阻值及绝缘电阻值。

天然源面波法在堤坝渗漏隐患探测中的应用

由于土石坝运行时间较长老化,裂缝、洞穴、松散等多种多样的隐患问题突出。在各类大坝隐患中,渗漏隐患危害较大,主要表现为坝体渗漏、坝基渗漏及绕坝渗漏。因此,定期对大坝进行安全鉴定及除险加固非常重要。目前国内在探测堤坝渗漏隐患方面开展了大量的地球物理方法和勘探设备的研究工作,取得了显著成果,形成了较为完备的技术体系。而本次针对山东省某水库堤坝隐患探测,选择采用天然源面波法,对坝体及坝基进行速度分层。