[发明专利]一种地下水渗漏通道勘察的场标准化分析方法

说明书

本发明公开了一种地下水渗漏通道勘察的场标准化分析方法，该方法是将某单一场的指标按照其与渗漏源的关系，与地质介质天然场背景值的关系，相邻空间的指标变异，不同时间的指标变化进行归一化、标准化处理，得到单一场指标的示踪指标特征值、背景指标特征值、梯度指标特征值和时序指标特征值；各特征值按照数据的可靠性，与渗漏的相关性，选择不同的权值叠加，得到统一的场综合指标特征值，实现了定量化的研判，从而充分利用有限的数据，减少干扰信息，放大渗漏的信号，有效圈定渗漏通道的位置。可以通过该方法有效地对场分析数据进行处理，更显著得分析得到可能的地下水渗漏位置信息。

技术领域

本发明属于地质和岩土工程技术领域，主要应用于水利水电等涉及地下水渗漏的工程。本发明涉及地下水渗流场的勘察和评价，特别是水库渗漏或者地下工程的涌水问题。

背景技术

场(Field)指物体在空间中的分布情况，是用空间位置函数来表征的一种特殊物质存在形式。地下水相关变量信息在地质介质空间经历一定时期的特殊地质作用，地下水渗流、温度、电导率、化学成分和同位素等特征参数及其变化，反映了地下水系统客观存在的某些特征和规律，场分析是研究地下水渗漏的常用方法之一。工程中应用较多的有地下水渗流场分析法、地下水温度场分析法、地下水化学场分析法、电导率(或电阻率)场分析法和同位素场分析法等。

场分析方法目前一般的应用是实测钻孔、洞室或地下水出露点的各场的代表性指标，然后作相应的指标-孔深分布曲线，指标-剖面线(轴线)分布曲线，或者指标在勘察剖面上的云图，之后根据曲线的形状，云图的形态，凭经验圈定指标在空间上的异常区域，结合建筑物、地质特征，判断是否存在渗漏通道。

截至2012年，全国已建成各类水库8.78万座，其中坝高15m以上的大坝2.5万余座，水库总库容7162亿m³，位居世界上第四位，占世界总库容的10％左右。另据统计，1999年底全国三类水库大坝共有30413座，其中大型水库145座，占大型水库总数的42％，中型水库1118座，占中型水库总数的42％，小型水库29150座，占小型水库总数的36％。上述被评定为三类水库大坝的一个较重要因素是因为坝基、坝肩和水库的渗漏问题，一方面，全国一半以上水库建成于20世纪50～70年代，大多是在“边勘测、边设计、边施工”中进行的，工程标准低、施工质量差，许多防渗工程达不到要求，另一方面，经过几十年的运行，防渗帷幕等已经老化，造成渗漏增大，使得水库大坝处于病险状态。

场分析方法是一种常用的地下水渗漏探测方法，目前该方法的数据处理手段较为单一直接，一般是作各场相应的指标-孔深分布曲线，指标-剖面线(轴线)分布曲线，或者指标在勘察剖面上的云图，之后根据曲线的形状，云图的形态，凭经验圈定指标在空间上的异常区域，结合建筑物、地质特征，判断是否存在渗漏通道。这种数据处理、分析和判断的过程未能全面体现单一指标的时间、空间变化信息，会遗漏较多的信息，数据不能充分的利用；渗漏信息的判断仍然是以定性为主，经验作用影响大；不同的场指标数值差异大，未能实现指标间的对比校验。

因此，现有技术依然存在很多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下水渗漏通道勘察的场标准化分析方法，以解决现有技术存在的问题。

本发明是这样实现的：

本发明将某单一场的指标按照其与渗漏源的关系，与地质介质天然场背景值的关系，相邻空间的指标变异，不同时间的指标变化进行归一化、标准化处理，得到单一指标的示踪指标特征值、背景指标特征值、梯度指标特征值和时序指标特征值，各特征值可以按照数据的可靠性，与渗漏的相关性，选择不同的权值叠加，得到统一的场综合指标特征值，实现了定量化的研判，从而充分利用有限的数据，减少干扰信息，放大渗漏的信号，有效圈定渗漏通道的位置。不同的场的指标也得以按照统一的标准进行叠加，实现各场的对比和校验。

具体的，包括如下步骤：

步骤1：实测数据；