[发明专利]一种基于电磁波标准图谱的堤坝隐伏病险识别方法

说明书

本发明公开了一种基于电磁波标准图谱的堤坝隐伏病险识别方法，属于水网工程结构安全技术领域，包括以下步骤：S1、构建存在隐伏病险缺陷的堤坝物理模型；S2、采用电磁波法对存在隐伏病险缺陷的堤坝物理模型进行检测，建立隐伏病险缺陷的标准图谱库；S3、获取实际堤坝的待识别探测图像，将其与建立的隐伏病险缺陷标准图谱进行匹配，识别实际堤坝存在的隐伏病险缺陷。本发明不仅解决了既有技术装备探测结果多解性的难题，及以往仅依靠专业人员才能进行图谱解译的难题，实现了非专业人员读图辨识的突破，提升了管理人员隐伏病险的识别水平，而且提高了检测图像识别的准确性，且误差控制在15%以内，同时节约了委托专业检测机构咨询服务的费用和时间。

技术领域

本发明属于水网工程结构安全技术领域，特别涉及一种基于电磁波标准图谱的堤坝隐伏病险识别方法。

背景技术

堤防大坝是防洪减灾工程中重要的组成部分，是防御洪水泛滥，保护人民生命安全、财产安全和工农业生产的重要水利工程。堤坝在防洪、灌溉、供水、发电、航运等诸多方面发挥了巨大的经济和社会效益。

目前许多堤防大坝问题日益增多，对工程的社会效益、经济效益和全效益等带来了严重威胁。由于河道堤防介质材料与结构复杂、水库大坝体积庞大，不易布置完整的检测点来获取覆盖结构全部的观测数据。

地质雷达技术是基于地下检测目标体与围岩介质间存在的介电性差异为物质基础，利用发射天线向被检测介质发射高频(106～109Hz)的脉冲电磁波，接收天线接收由被检测介质内不同介电性界面反射回来的电磁反射波和直达波，利用介质内电磁波传播路径，电磁场强度和波形将随所通过介质的电磁性质及几何形态而变化的原理，通过研究反射波相对直达波的往返旅时、振幅、频率和相位特征，达到确定被检测介质内隐蔽物的一种检测方法。地质雷达作为一种快速扫描、分辨率高，定位准确等的地球物理探测方法，已在不同类型工程中得到大量的应用，例如在堤坝的不密实区识别、底层界面识别、堤内浸润线识别、堤内异物识别、裂缝识别、空洞识别等方面均有不同程度的应用。但采用地质雷达技术辨识堤坝险情隐伏病险的技术仍停留在需依靠专业人员才能读图辨识阶段，在不依靠专家的情况下非专业人员(例如堤防和水库管理部门及管理人员)尚不能通过图谱快速识别隐伏病险缺陷，而导致应对措施滞后，同时受个人经验对探测结果的多解性还会导致误判或漏判。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于电磁波标准图谱的堤坝隐伏病险识别方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于电磁波标准图谱的堤坝隐伏病险识别方法，包括以下步骤：

S1、构建存在隐伏病险缺陷的堤坝物理模型；

S2、采用电磁波法对存在隐伏病险缺陷的堤坝物理模型进行检测，建立隐伏病险缺陷的标准图谱库；

S3、获取实际堤坝的待识别探测图像，将其与建立的隐伏病险缺陷标准图谱进行匹配，识别实际堤坝存在的隐伏病险缺陷。

优选的，步骤S1中，所述构建存在隐伏病险缺陷的堤坝物理模型，包括以下步骤：

S11、构建堤坝物理模型；

S12、在构建的堤坝物理模型中模拟不同的隐伏病险缺陷。

优选的，所述隐伏病险缺陷包括不密实、裂缝、渗漏通道、穿堤建筑物、分层沉降、空洞或富含水中的一种或者至少两种的组合，典型但是非限制性的组合有：不密实与渗漏耦合、穿堤建筑物与渗漏耦合耦合、不密实与分层沉降耦合、及裂缝、富含水和渗漏耦合等。

优选的，步骤S3中，还包括对获取实际堤坝的待识别探测图像依次进行水平均衡、零漂校正、带通滤波及反褶积处理。