【水下探測的相關(guān)技術(shù)發(fā)展綜述10000字】

水下探測的相關(guān)技術(shù)發(fā)展綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u12733一、水聲探測法 1746（一）聲吶的分類 117203（二）水聲探測法的使用條件 2153201、采用低頻探測確定目標(biāo) 2262682、根據(jù)目標(biāo)運動方向、運動速度判斷 393803、根據(jù)目標(biāo)距離的判斷 431300（四）水聲探測技術(shù)發(fā)展的趨勢 410798二、水庫淤積探測 610306（一）水上高密度電法 625602（二）SES-2000lightPlus淺剖聲吶系統(tǒng)的技術(shù) 712411（三）雙頻測深技術(shù)原理 89938（四）探地雷達(dá)技術(shù)原理 924503三、防滲墻隱患探測 95050（一）防滲墻隱患相關(guān)研究 101099（二）防滲墻隱患的快速普查技術(shù) 1021181（三）防滲墻缺陷位置精查方法 1129990（四）探測防滲墻隱患 1223070參考文獻(xiàn) 12水聲探測法隨著海洋開發(fā)的日益深入，用于水下探測的相關(guān)技術(shù)越來越受到人們的重視。水聲探測法主要是用水聲探測器，利用水中聲波對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和通訊的電子設(shè)備，是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛最重要的一種裝置。聲吶是水聲學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最重要的一種裝置，主要是利用聲波進(jìn)行探測及定位。聲吶的分類根據(jù)聲納的工作方式不同，它可以分成兩種類型：一種叫做主動聲納，就是聲納本身要發(fā)出聲波，聲波遇到了障礙物以后返回，它再接受回波，這樣可以測定出目標(biāo)的方位和距離。但是，由于聲納本身要發(fā)出聲波，容易被敵人發(fā)現(xiàn)，因而暴露目標(biāo)；另外一種叫做被動聲納，聲納本身不發(fā)出聲波，只是探聽對方目標(biāo)發(fā)出的聲音，它的保密性比較好，也可以根據(jù)接收到的聲音來判斷目標(biāo)的性質(zhì)。但是，它不能探測不發(fā)聲音的目標(biāo)?，F(xiàn)在的聲納都是以上兩種方式相結(jié)合，根據(jù)探測對象不同，有時用主動聲納，有時用被動聲納，兩種結(jié)合使用效果就會更好一些。從運載聲吶的載體來分，可分為艦殼聲吶，拖曳聲吶，直升飛機(jī)吊放式聲吶，海底固定聲吶及聲吶浮標(biāo)等，從其功能上可以分為遠(yuǎn)距離警戒聲吶，中距離瞄準(zhǔn)聲吶，近距離高分辨力的探雷聲吶，魚探儀，測深儀以及用于海洋勘探及導(dǎo)航用的多卜勒聲吶等。水聲探測法的使用條件在數(shù)據(jù)采集的時刻，要保證船體的不能傾斜，如果船體傾斜，則會對測深儀的水深測量、GPS的定位位置與測深儀測量水下點位位置都產(chǎn)生偏差。在水流較緩的河流中，可以減慢船只的行使速度，保證船體的水平；對于河流流速較大，則最好采用船體自身質(zhì)量大的船只，也能很好的保持船只的水平。測深儀工作前需保證GPS天線到換能器的正確高差?；鶞?zhǔn)站需架設(shè)在空曠無遮擋的地方，保證衛(wèi)星信號的正常接收。流動站必須是在固定解的情況下才可以進(jìn)行測量，測量前必須對GPS進(jìn)行校核，保證測量成果的精度。測深點宜按橫斷面布設(shè)，斷面方向宜與岸線（或主流方向）相垂直。水深測量方法應(yīng)根據(jù)水下地形狀況、水深、流速和測深設(shè)備合理選擇。水域地形測量與陸上地形測量應(yīng)互相銜接。作業(yè)應(yīng)充分利用岸上經(jīng)檢查合格的控制點；當(dāng)控制點的密度不能滿足工程需要時，應(yīng)布設(shè)適當(dāng)數(shù)量的控制點。在水下環(huán)境不明的區(qū)域進(jìn)行水域地形測量時，必須了解測區(qū)的礁石、沉船、水流和險灘等水下情況。作業(yè)中，如遇有大風(fēng)、大浪，應(yīng)停止水上作業(yè)。水尺的設(shè)置應(yīng)能反映全測區(qū)內(nèi)水面的瞬時變化。測深點的水面高程，應(yīng)根據(jù)水位觀測值進(jìn)行時間內(nèi)插和位置內(nèi)插，當(dāng)兩岸水位差較大時，還應(yīng)進(jìn)行橫比降改正。斷面索法定位，索長的相對誤差應(yīng)小于1/200。無線電定位，應(yīng)根據(jù)儀器的實際精度、測區(qū)范圍、精度要求及地形特征合理配置岸臺；岸臺的個數(shù)及分布，應(yīng)滿足水域地形測圖的需要。當(dāng)采用GPS-RTK定位時，也可采用無驗潮水深測量方式，但天線高應(yīng)量至換能器底部并精確至1cm。測深過程中或測深結(jié)束后，應(yīng)對測深斷面進(jìn)行檢查。檢查斷面與測深斷面宜垂直相交，檢查點數(shù)不應(yīng)少于5%。檢查斷面與測深橫斷面相交處。

（三）水聲探測法的相關(guān)應(yīng)用1、采用低頻探測確定目標(biāo)如果海域附近的水聲環(huán)境比較復(fù)雜，并且有黑潮現(xiàn)象存在，在黑潮水、溫度較低的陸架水交界處，水平溫度也會有明顯變化，這是海洋鋒的形成條件。黑潮攪拌劇烈，有可能會形成渦旋，空間尺度多達(dá)數(shù)百公里，時間尺度跨度也非常大，所以海洋學(xué)領(lǐng)域?qū)⑵湔J(rèn)定為中尺度現(xiàn)象。與之相似的現(xiàn)象還包括近岸潮汐鋒與涌升流鋒。一旦形成海洋鋒，會在水下形成一道聲屏障，不僅會導(dǎo)致聲線彎曲，還無法保證水聲探測設(shè)備探測的精準(zhǔn)度，這是對水聲探測設(shè)備的直接影響。為了能夠更加準(zhǔn)確地完成目標(biāo)探測，科考、測量船會提前準(zhǔn)備各個型號的水聲探測設(shè)備，且各種探測設(shè)備有適合的工作頻段。在開展目標(biāo)探測的過程中，采用不同的設(shè)備，可以對水中傳播各個頻段的水聲信號進(jìn)行接收與處理。根據(jù)掌握的水聲專業(yè)知識，可以確定水內(nèi)聲波的傳播距離與頻率關(guān)系非常緊密，如果聲波的傳播頻率高，那么其在水中傳播期間能量衰減的速度也會加快，傳播距離、作用范圍反而會縮小。反之，聲波的傳播頻率低，在水內(nèi)傳播期間能量衰減速度減緩，傳播距離與作用范圍擴(kuò)大。通常船只目標(biāo)處于航行狀態(tài)下，低頻螺旋槳噪聲會發(fā)出輻射噪聲，所以為了能夠盡快判斷噪聲目標(biāo)，工作人員可以采用低頻探測設(shè)備搜索附近海域，或者將水聲探測設(shè)備調(diào)整至低工作頻段，這樣可以保證探測目標(biāo)的效率與準(zhǔn)確性。2、根據(jù)目標(biāo)運動方向、運動速度判斷當(dāng)聲源和接收裝置全都位于海洋近表層時，聲源發(fā)出的聲波經(jīng)過深海海水的反射后會折回海面，并在間隔60~70km的區(qū)域范圍內(nèi)形成較高聲強(qiáng)環(huán)帶狀區(qū)域，稱之為深海會聚區(qū)。通過會聚區(qū)效應(yīng)監(jiān)測目標(biāo)信號，可以發(fā)現(xiàn)兩個特征：一是目標(biāo)信號直接出現(xiàn)與消失。這與聲會聚區(qū)、影區(qū)有直接關(guān)系，因為裝載平臺、目標(biāo)均處在運動狀態(tài)下，相互態(tài)勢也是不斷變化的，如果此時突然出現(xiàn)目標(biāo)信號代表目標(biāo)已經(jīng)駛?cè)氲铰晻蹍^(qū)內(nèi)，若目標(biāo)信號再次突然消失，則代表已經(jīng)離開目標(biāo)聲會聚區(qū)域駛?cè)胗皡^(qū)。二是目標(biāo)信號的持續(xù)時間有限。一般目標(biāo)信號只能持續(xù)幾分鐘，其原因在于裝載平臺、目標(biāo)為相對運動的過程，會聚區(qū)域的范圍有限。當(dāng)水聲探測設(shè)備操作員發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并對目標(biāo)噪聲實施有效跟蹤時，可對目標(biāo)的運動軌跡。進(jìn)行實時描繪。如等時間隔的描繪出目標(biāo)的方位變化，通過與本船的運動軌跡進(jìn)行比對即可初步分析出目標(biāo)可能的運動方向。如在某一方位發(fā)現(xiàn)并跟蹤某一噪聲目標(biāo)，通過描繪其方位變化軌跡，發(fā)現(xiàn)其相對本船的方位基本保持不。變，這種情況一般直接說明了目標(biāo)運動投影至本船運動方向的速度與本船當(dāng)前航速基本一致，在此基礎(chǔ)上可再通過其噪聲能量的大小變化進(jìn)一步判斷其最有可能的運動方向，如噪聲能量不斷增大，則說明目標(biāo)正向本船運動方向上靠近，且可跟據(jù)增大的速度判斷出目標(biāo)向本船靠近的快慢，甚至可能出現(xiàn)其某一速度分量與本船相向而行的情況。3、根據(jù)目標(biāo)距離的判斷中尺度渦作為海洋環(huán)境中比較常見的一種中尺度現(xiàn)象，在強(qiáng)環(huán)流、溫度、聲速結(jié)構(gòu)等方面有顯著特征，所以難免會對航行狀態(tài)下的艦船安全造成威脅。一方面，艦船開始各項行動前需要全面分析活動海域內(nèi)的海洋渦分布，確定海洋渦是否存在、判斷海洋渦屬性與作用范圍等；另一方面，若活動海域范圍內(nèi)存在海洋渦，布設(shè)水聲探測設(shè)備時，要針對目標(biāo)位置將其設(shè)置在偏冷一側(cè)，如果海洋渦為冷渦，那么水聲探測設(shè)備要遠(yuǎn)離渦中心位置，若遇暖渦時建議布設(shè)在渦中心。水下探測設(shè)備因其技術(shù)特點，一般較少采用大功率主動發(fā)射聲波對目標(biāo)進(jìn)行測距，而更多的是采用多點水聽器陣元采集到的目標(biāo)噪聲信號的相關(guān)性進(jìn)行被動的距離測算。水聲探測設(shè)備的操作員除需熟練掌握該設(shè)備的詳細(xì)使用方法外，更需對其能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定工作的外部。水聲環(huán)境有一定的了解，因為，外部海洋水聲場環(huán)境的變化對被動噪聲測距設(shè)備探測性能的影響將是非常明顯的。除了利用已有的具有測距功能的水聲探測設(shè)備對目標(biāo)距離進(jìn)行測量外，操作員更多的時候也可通過目標(biāo)的噪聲能量變化情況對目標(biāo)在某一時刻的距離進(jìn)行估計，這就需要該水聲探測設(shè)備操作員有較強(qiáng)的海上作業(yè)經(jīng)驗了，因為這可能會涉及到對各種船只螺旋槳轉(zhuǎn)數(shù)的讀取以及其所發(fā)出的噪聲特性在人耳聽覺上的判斷和識別了。如在目標(biāo)運動方位軌跡的灰度顯示上反應(yīng)出目標(biāo)能量明顯增強(qiáng)且方位變化較時，目標(biāo)可能就在本船上方，且距離較近:而當(dāng)能量變化較慢且方位變化不明顯時，目標(biāo)一般則可能距離較遠(yuǎn)。（四）水聲探測技術(shù)發(fā)展的趨勢在現(xiàn)代的數(shù)字化水聲探測設(shè)備中，通常都會有對目標(biāo)輻射噪聲進(jìn)行頻率特性分析的模塊。這些模塊通過一系列算法，可精確計算出目標(biāo)輻射噪聲的頻譜特性，如瞬時功率譜、低頻線譜以及包跡譜等。其中目標(biāo)輻射噪聲的包跡譜特征一般可清析反應(yīng)出目標(biāo)船只的螺旋漿轉(zhuǎn)數(shù)特征，有的甚至可以判斷出該船只的漿葉數(shù)，而有經(jīng)驗的水聲探測設(shè)備操作員甚至還能結(jié)臺聽音判斷出目標(biāo)船只的噸位以及其當(dāng)前的速度等信息，這些都得益于當(dāng)前高速發(fā)展的計算機(jī)及信號處理技術(shù)。傳統(tǒng)的水聲目標(biāo)探測，其目標(biāo)判決性能受操作員的能力影響較大，有經(jīng)驗的操作員往往更容易檢測判斷出低信噪比背景下的目標(biāo)。近年來，隨著水下無人航行器（UUV）、水面無人艇（USV）等無人系統(tǒng)在水中逐漸應(yīng)用，一方面，如何使無人系統(tǒng)在無人操作或者少人參與條件下自主探測并發(fā)現(xiàn)目標(biāo)成為水聲目標(biāo)探測新問題；另一方面，伴隨著以深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等為代表的人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，也為水聲目標(biāo)探測技術(shù)向智能化方向發(fā)展提供了契機(jī)。目前，研究方向主要有2個。⑴基于特征學(xué)習(xí)的自主探測技術(shù)。面向無人系統(tǒng)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的依賴于先驗知識與人類經(jīng)驗的人工判決很難在線實現(xiàn)，而水聲目標(biāo)與環(huán)境的時空起伏特性使得傳統(tǒng)基于統(tǒng)計模型的恒虛警自動判決的方式，很難在復(fù)雜多目標(biāo)環(huán)境下獲得理想的檢測性能。因此，目前研究主要集中在基于特征學(xué)習(xí)的自主探測技術(shù)上，即通過對具有一定規(guī)律性的目標(biāo)和環(huán)境特征的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，在多特征聯(lián)合概率模型下檢測判決。例如，對于微弱目標(biāo)檢測，采用跟蹤或分類置前檢測思想，利用目標(biāo)方位、幅度、頻譜等多維度特征，通過粒子濾波等算法進(jìn)行基于關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)，然后根據(jù)行為、特征差異性來進(jìn)行自主探測，從而能夠在低信噪比條件下獲得高檢測概率和跟蹤精度。⑵主動認(rèn)知探測技術(shù)。在傳統(tǒng)主動探測中，由于缺乏知識反饋機(jī)制，在復(fù)雜變化的水下環(huán)境很難獲得理想的探測效果。而所謂認(rèn)知過程就是將感知、處理、學(xué)習(xí)與反應(yīng)密切結(jié)合的知識形成過程，因此主動認(rèn)知探測技術(shù)將智能認(rèn)知與主動目標(biāo)探測相結(jié)合，提出了一種基于知識反饋的智能探測架構(gòu)和處理形式，即通過借鑒智能認(rèn)知過程，利用發(fā)射水聲信號主動感知水聲環(huán)境和目標(biāo)信息的特點，形成對環(huán)境與目標(biāo)的認(rèn)知學(xué)習(xí)，并將這種知識實時反饋給探測過程中的發(fā)射和接收環(huán)節(jié)，使之與環(huán)境和目標(biāo)狀況相適配形成正向反饋環(huán)路，從而能夠在復(fù)雜環(huán)境下獲取最優(yōu)主動聲目標(biāo)探測性能。雖然主動認(rèn)知探測研究尚處在起步階段，但是為主動探測提供了新思路。歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，我國的水聲目標(biāo)探測技術(shù)不論在理論研究還是工程應(yīng)用方面都有了長足的進(jìn)步，但是與國際先進(jìn)水平相比還有不小的差距。然而，因為水聲目標(biāo)探測技術(shù)在保護(hù)國家海上安全發(fā)揮著不可或缺的作用，所以“加快技術(shù)創(chuàng)新、趕超先進(jìn)水平”顯得更為迫切。黨的十八大提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國”的基本方針，為水聲目標(biāo)探測技術(shù)的加速發(fā)展提供了新契機(jī)，相信隨著國家在人才與資金上的大力支持，通過廣大科研人員砥礪奮進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)水聲目標(biāo)探測技術(shù)的跨越式發(fā)展。水庫淤積探測水庫淤積是普遍存在的現(xiàn)象，到目前世界各國對泥沙的產(chǎn)生都沒有得到有效控制，造成水庫泥沙淤積問題日益加劇。由于水庫淤積，庫容減小，水庫的調(diào)節(jié)能力也隨之減小。水庫的淤積不僅會影響水庫的綜合效益和使用壽命，而且還會使水庫上游的淹沒和浸沒范圍擴(kuò)大，兩岸地下水位升高，造成土地鹽堿化、沼澤化，同時破壞水庫下游河道的水沙平衡，加劇下游河床演變。同時，也降低了水庫原有的防洪、抗?jié)硺?biāo)準(zhǔn)和調(diào)整蓄水的能力。水庫運行過程中庫容和淤積狀況直接影響著大壩安全和水庫的合理利用。特別是在汛期，這些數(shù)據(jù)更成為大壩安全防護(hù)，水庫正確調(diào)度的基礎(chǔ)依據(jù)。目前水庫淤積探測方法主要包括高密度電法、聲吶探測技術(shù)、雙頻測深技術(shù)和探地雷達(dá)技術(shù)等。（一）水上高密度電法高密度電法原理上屬于電阻率法的范疇，是電測深與電剖面的組合，其觀測點密度大，獲得信息量豐富，是可以較詳細(xì)探測水平和垂直方向上的電性變化的一種電法勘探。高密度電法是一種陣列布置的物探方法，也稱自動電阻率系統(tǒng)，是直流電法的發(fā)展，其功能相當(dāng)于四極測深與電剖面法的結(jié)合。通過電極向地下供電形成人工電場，該電場的分布與地下巖土介質(zhì)的視電阻率ρs的分布密切相關(guān)。測量時，AM=MN=NB=AB/3為一個電極間距，A、M、N、B同步向右移動，得到第一層深度的剖面線；接著AM、MN、NB增大一個電極間距，A、M、N、B同步向右移動，得到第二層深度的剖面線；依此類推，這樣通過對地表不同部位人工電場的掃描測量，得到視電阻率斷面圖像，由此來了解地下介質(zhì)視電阻率ρs的分布，根據(jù)地下介質(zhì)視電阻率的分布推斷解釋地下地質(zhì)體的情況。在此工程中即可用于探測淤積層厚度、分布情況。水上高密度需要將電纜漂浮在水面上，主機(jī)安放在船上，采用GPS定位電極位置并用水聽器確定水體深度，使船以2～5km/h的速度拖動電纜前行，實現(xiàn)連續(xù)的高密度電法測量，通常也稱之為水上連續(xù)高密度電法測量。高密度電法探測的是介質(zhì)電阻率之間的比值，而不是通過做加減法得到的差值。（二）SES-2000lightPlus淺剖聲吶系統(tǒng)的技術(shù)德國先進(jìn)的水庫淤積測量設(shè)備（SES-2000lightPlus），是一種輕便靈活、高分辨率、高精度探測水深及水底淺地層剖面的新型儀器。使用時，它需要通過GPS導(dǎo)航定位測船位置，采用設(shè)在船下?lián)Q能器發(fā)射不同頻率聲吶波，穿透水底地層并在層面發(fā)生反射來測定水底地層界面的深度，從而獲得淤積層厚度信息。淺剖聲納系統(tǒng)探測技術(shù)是利用聲波在水中和水底沉積物中的傳播和反射特征對水底沉積物分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)探測，從而獲得直觀的淺地層剖面的一種聲學(xué)探測技術(shù)方法。淺剖換能器位于水下，按一定時間間隔垂直向下發(fā)射聲脈沖,聲脈沖穿過水體觸及水底以后,部分聲能反射回?fù)Q能器；另一部分聲能繼續(xù)向地層深層傳播,同時回波陸續(xù)返回被接收。聲波傳播的聲能隨傳播深度逐漸損失,直到聲波能量損失耗盡為止。通過測量聲波到達(dá)水底的時間和穿過水底兩界面地層之間的時間差，與水中聲速和地層的聲速乘積，算出水深和地層厚度。SES-2000lightPlus淺剖系統(tǒng)采用兩個100Khz的頻率作為主頻，由于100khz的換能器有一定的帶寬，因此利用二者之差可以獲得多個低頻。在高壓下同時向水底發(fā)射這兩個頻率接近的高頻聲波信號（f1,f2）。當(dāng)聲波作用于水體時,會產(chǎn)生一系列二次頻率如f1,f2,(f1+f2),(f1-f2),2f1,2f2等。其中的f1高頻用于探測水深,而f1,f2的頻率非常接近,因此（f1-f2）頻率很低，具有很強(qiáng)的穿透性，可以用來探測水底淺地層剖面，而且仍然保持高頻時的束角不變。由于SES-2000lightPlus的低頻是通過差頻獲得,低頻的波束指向性好，沒有旁瓣，因此具有很高的分辨率。SES-2000lightPlus設(shè)備系統(tǒng)由三部分構(gòu)成。分別為：（1）SES-2000lightPlus淺剖聲吶，含換能器、數(shù)據(jù)主機(jī)。（2）IMU-108姿態(tài)儀，含運動姿態(tài)傳感器、通訊轉(zhuǎn)接盒、通訊電纜。（3）GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)，含R4基站、RTK流動站等。SES-2000lightPlus淺剖聲吶為地層淤積探測數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理主機(jī)；姿態(tài)儀是修正船體顛簸姿態(tài)，對測船在各種動態(tài)環(huán)境中進(jìn)行高精度的三維實時姿態(tài)補償測量；GPS導(dǎo)航系統(tǒng)為測船提供定位數(shù)據(jù)，在水庫淤積探測中，對水下測量點及測量剖面位置進(jìn)行高精度準(zhǔn)確定位。三部分設(shè)備系統(tǒng)分別安裝在測船水下、艙內(nèi)及岸上，同時工作完成水庫淤積測量數(shù)據(jù)采集。采用高分辨率淺剖聲吶探測系統(tǒng)（SES-2000lightPlus）獲得的采集數(shù)據(jù)，經(jīng)一系列專用軟件處理后，得到各條測線淺剖圖像，及水面、水底、淺剖淤積層的大地坐標(biāo)和深度等詳細(xì)信息，并通過其計算出較精確的斷面間淤積層方量和整個測區(qū)淤積總量。從而分析水庫測區(qū)范圍內(nèi)淤積較嚴(yán)重分布區(qū)域，為進(jìn)一步清淤處理提供數(shù)據(jù)支持。（三）雙頻測深技術(shù)原理雙頻測深儀采用超聲波反射原理，通過測出超聲波從發(fā)射到接收的時間間隔，并根據(jù)超聲波在水中的傳播速度，計算出測點的水深。它有2個工作頻率，高頻和低頻。其中低頻聲波的穿透能力要好于高頻聲波，但穿透能力也是非常有限的。由于低頻聲信號比高頻聲信號更容易穿透柔軟的水底沉積物，即在有水底沉積物的地方，在同一測點連續(xù)發(fā)射2個不同頻率（高頻f1、低頻f2）的超聲波，所獲得的低頻回聲測深值（h1）和高頻回聲測深值（h2）是不一樣的，其中高頻超聲波測得的是實際水深，低頻超聲波測得的是包含淤泥層的“水深”，故而低頻回聲測深值和高頻回聲測深值的差值dh=h1-h2即為水底沉積物的厚度。雙頻回聲測深儀常用高頻通道探測較淺的界面，用低頻通道探測較深的界面，但由于低頻穿透能力有限，一般只用于測量水下地形，且效果較好。由于水下環(huán)境比較復(fù)雜，雙頻測深儀測量時聲波的傳播與反射過程會受到水草等生物以及雜物、懸浮物的影響，從而出現(xiàn)一些異常數(shù)據(jù)。因此，在水庫庫容和淤積量計算前，需要對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理。在實際的應(yīng)用中，可將換能器加以固定，并進(jìn)行換能器的吃水及聲速參數(shù)校正與參數(shù)設(shè)置后，進(jìn)行重復(fù)精度測試。在進(jìn)行重復(fù)精度測試時，可采集多個高頻及低頻測深值，對高頻及低頻測深值中的錯誤數(shù)據(jù)加以提出，獲得測深值差值及其均值。在進(jìn)行靜態(tài)測試時，可將換能器采用繩子加以固定，但在實際的應(yīng)用中，換能器的固定方式會對換能器帶來一定限制，使換能器在其中某一方向上也具備一定的自由度，會受到風(fēng)浪的影響出現(xiàn)一定程度的擺蕩情況。靜態(tài)測試時，其換能器的應(yīng)用，既可以獲得一定測試數(shù)據(jù)，對其具體分布情況加以確定。在進(jìn)行動態(tài)測試時，可采用人力游船加以測試，記錄測試用時、測試行程、平均航速等，獲得測試數(shù)據(jù)，提出其中高頻及低頻測深值中的錯誤數(shù)據(jù)，確定異常數(shù)據(jù)范圍，明確不同淤泥厚度范圍的定數(shù)分布情況。在進(jìn)行高頻測深值及低頻測深值加以探測時，可采用Newton插值法，進(jìn)行異常數(shù)據(jù)及錯誤數(shù)據(jù)點進(jìn)行內(nèi)查處理，明確其改善效果。（四）探地雷達(dá)技術(shù)原理探地雷達(dá)是利用電磁波對地表的穿透能力,在地表通過發(fā)射天線向地下發(fā)射電磁波,在地層界面(介電常數(shù)變化界面)電磁波發(fā)生反射,反射波返回地面被接收天線接收,形成探測剖面。根據(jù)探測剖面上雷達(dá)信號的時延、形狀及頻譜特性等參數(shù),解譯出目標(biāo)深度、介質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的方法。探地雷達(dá)在水上最早被用于確定冰層厚度,近年來在水下沉積物的探測中也得到應(yīng)用。當(dāng)進(jìn)行水上探測時,布設(shè)在水面的雷達(dá)天線向水中發(fā)射電磁波,由于水、以粘土和沙土為主體的淤泥層、原狀巖土體的介電性質(zhì)有很大差別(水的介電常數(shù)為80左右,淤泥的相對介電常數(shù)為5～30,巖體的介電常數(shù)為7～10),在水底界面、淤泥層底界面上會發(fā)生反射,反射信號返回水面被接收天線接收,連續(xù)走航式測量中組合不同位置測得的反射信號形成探測雷達(dá)剖面。根據(jù)探測剖面上同相軸的變化特征和時序,可以識別出水下地形變化和淤積層底界面,如圖1所示。探測剖面是X-T時域剖面,水深和淤泥層厚度分別由從探測剖面上拾取的反射走時和波速經(jīng)公式H=(V×Δt)/2計算確定。試驗確定現(xiàn)場探測采集參數(shù)后，可開展實地工作探測。探測前，首先選用木船或橡皮艇作為探測船只，將采集系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)裝載在船上。探測天線通過固定裝置懸掛在水面。利用GPS定位當(dāng)前位置，并將定位信息導(dǎo)入隨船搭載的電子地圖，和設(shè)定測線起點重合。定位完成后同時啟動探測船和采集儀沿設(shè)定測線進(jìn)行走航式連續(xù)觀測，探測過程中船速要保持一致，GPS系統(tǒng)不斷定位船的位置，保證其不偏離測線。如果沒有預(yù)設(shè)測線，可以利用GPS的定位信息繪出實際航線。防滲墻隱患探測混凝土防滲墻是在松散透水地基中連續(xù)造孔，以泥漿固壁，往孔內(nèi)灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。它是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進(jìn)行垂直防滲處理的主要措施之一。防滲墻按分段建造，一個圓孔或槽孔澆筑混凝土后構(gòu)成～個墻段，許多墻段連成一整道墻。墻的頂部與閘壩的防滲體連接，兩端與岸邊的防滲設(shè)施連接，底部嵌入基巖或相對不透水地層中一定深度，即可截斷或減少地基中的滲透水流，對保證地基的滲透穩(wěn)定和閘壩安全，充分發(fā)揮水庫效益有重要作用。防滲墻在施工時，由于各種原因會導(dǎo)致墻體存在如裂縫、架空、蜂窩、離析、接縫不牢、局部充泥、無墻等隱患。（一）防滲墻隱患相關(guān)研究近年來，地球物理方法在防滲墻質(zhì)量檢測中已逐步推廣使用并取得了較好的應(yīng)用效果。如徐建國等使用高密度電法對高聚物防滲墻進(jìn)行檢測，可判定墻體缺陷的具體位置。莊史彬利用自然電位法檢測基坑滲漏，證實自然電位法是一種輕便、快速、成本低、有效的檢測滲漏方法，但同時指出檢測結(jié)果受工業(yè)游散電流影響較大。劉靜等通過實驗確定了巖土體中水的滲流導(dǎo)致自然電位先上升后下降的特征。趙培龍、郭慶華等利用超高密度電阻率CT成像法檢測連續(xù)墻的滲漏情況，并取得了較好的探測效果，但該技術(shù)在探測未知滲漏位置時具有盲目性。江曉益利用并行電法對大壩滲漏進(jìn)行了探測研究，結(jié)合實際地質(zhì)情況可對大壩滲漏位置進(jìn)行準(zhǔn)確判定。楊良權(quán)、葛雙成、林江、朱冠宇、舒連剛等利用地震映像、高密度電法、偽隨機(jī)流場法和地質(zhì)雷達(dá)等綜合物探的方法對防滲墻進(jìn)行檢測，并取得了一定的探測成果，但探測結(jié)果易受庫水位、金屬干擾等影響。董亞等利用地震映像法對防滲墻質(zhì)量進(jìn)行了檢測，通過同向軸的連續(xù)性判定防滲墻的完整性，該方法需要揭露防滲墻墻頂，實際探測時受到一定的制約。趙祥、杜愛民等利用彈性波CT檢測塑性混凝土防滲墻的連續(xù)性和完整性。郭成超等利用高密度電法確定了防滲墻的完整性和缺陷位置，但效果受地面現(xiàn)場條件、電極極距、裝置類型等因素影響較大。雷衛(wèi)佳等利用高密度電阻率法進(jìn)行防滲墻底界面的動態(tài)測試，在新干航電樞紐防滲墻檢測中取得了一定的效果，可確定防滲墻的深度和完整性等信息?？梢钥闯觯陨衔锾椒椒ㄔ趯Ψ罎B墻全線快速無損檢測中具有一定的局限性，在不同的環(huán)境條件受到如枯水期、豐水期、地面土體擾動、墻體內(nèi)金屬干擾等影響較大，不可普遍適用。（二）防滲墻隱患的快速普查技術(shù)防滲墻是水利工程中較普遍采用的一種地下連續(xù)墻，是治理水庫大壩的加固工程中的設(shè)計與施工問題最為有效的方法之一。隨著水利工程的迅速發(fā)展，對水庫大壩的防滲墻的質(zhì)量越來越重視。近幾年，隨著防滲墻施工工藝技術(shù)的成熟和施工工具的不斷改進(jìn)完善，將防滲墻用于水庫大壩的加固設(shè)計，已經(jīng)成為水庫加固工程的重要方法，而且以往的經(jīng)驗數(shù)據(jù)告訴我們，防滲墻在土石壩加固中的應(yīng)用成果是可喜可賀的。但防滲墻種類繁多，屬于地下隱蔽工程，施工技術(shù)較復(fù)雜，施工過程中受外界環(huán)境條件影響較大，質(zhì)量控制難度較大，而防滲墻施工工程關(guān)系到社會的安穩(wěn)、人民群眾的生命安全。因此，如何通過檢測防滲墻質(zhì)量，確保防滲加固工程的質(zhì)量具有重要意義。堤壩防滲墻的質(zhì)量對于壩體的防滲及穩(wěn)定具有重要的影響，由于防滲墻施工過程中可能存在上述質(zhì)量隱患。因此，如何對修建好的防滲墻進(jìn)行有效的質(zhì)量檢測，及時探測墻體中的潛在質(zhì)量隱患，對于水庫的竣工驗收和安全運行具有重要的意義。防滲墻滲漏隱患快速普查技術(shù)具體做法為:①在防滲墻背水坡一側(cè)布置一條電法測線，測試一組高密度電阻率背景值;②在迎水坡一側(cè)布置一個鉆孔，鉆孔深度與防滲墻深度一致，鉆孔采用非金屬管花管(如PVC花管)護(hù)孔，鉆孔完成后在孔中注入飽和鹽水，并保持水頭與地面持平;③鉆孔灌注鹽水3～5h后，在背水坡測試背景電阻率的電法測線相同位置再進(jìn)行一次高密度電阻率測試，通過前后電阻率差值與背景電阻率相除，確定電阻率變化率λ。若λ變化較大，判定此處為滲漏區(qū)域。（三）防滲墻缺陷位置精查方法（1）電阻率CT測試技術(shù)。電阻率CT法是一種把電極放入鉆孔內(nèi)進(jìn)行測量的直流電阻率物探勘察方法，探測深度主要由測線的長度控制，由于電極布置于地下，傳感器離目標(biāo)體更近，可有效減少地面電法測量的各類干擾，提高了勘探精度。目前電阻率CT技術(shù)廣泛應(yīng)用于巖溶、孤石的探查。由于防滲墻為混凝土結(jié)構(gòu)，它相對于兩側(cè)的土層來說是一個高阻屏蔽層，防滲墻墻體的裂隙、孔洞等缺陷位置是電場穿過防滲墻的良好通道，在電阻率CT剖面中表現(xiàn)為低阻特征，通過穿透防滲墻墻體的低阻異常區(qū)位置來確定防滲墻的隱患位置。（2）自然電位法測試技術(shù)。自然電位法中存在“過濾電位差”是由于巖土體空隙具有對水體攜帶的負(fù)離子進(jìn)行選擇性吸附的作用，由于負(fù)離子被巖石孔隙吸附，沿著水流方向電位升高，在防滲墻滲漏檢測中，利用電阻率CT的鉆孔，通過一個鉆孔加壓注入鹽水，另一個鉆孔檢測自然電位，通過電極自然電位的變化來確定隱患位置。理論上來說，水流通過裂隙到達(dá)防滲墻另一側(cè)后會繼續(xù)下滲，靠近滲漏點位置的自然