[发明专利]一种用于监测河堤渗漏的电法信号装置

说明书

本发明公开了一种用于监测河堤渗漏的电法信号装置，该装置仅包括一个供电测量设备、两个发射电极、两个测量电极。两个发射电极与设备发射端相连，两个接收电极与设备接收端相连。将所述发射电极布置在堤坝迎水坡和背水坡上，通过发射电极稳定供电，在河堤内部形成稳定电场，同时在河堤迎水坡和背水坡上靠近发射电极的位置分别布置测量电极，测量电极测量河堤上的供电电位、电流、自然电位的变化情况，当该电法简易装置测量到电位降低、电流升高、自然电位升高这三个变化特征，可以提前预报河堤上测量电极下发存在渗漏风险的区域，通过通讯网络及时将预警的风险区域信息发送到监控中心，为灾害防治提供参考依据。该装置结构简单，现场部署简易，成果简单识别，易于大范围推广。

技术领域

本发明涉及汛期堤坝渗漏隐患监测工作中的地球物理场监测预警领域，具体涉及一种用于监测河堤渗漏的电法信号装置。

背景技术

直流电法是一种常用的地球物理勘探技术，其基本原理和工作过程是由发射电极朝大地供电，产生稳定电场分布，通过测量电极测量和推测地下介质的电性分布和物性特征。广泛用于资源勘探、工程勘察、地质灾害调查、水文调查以及考古等领域，工作场景包括地面、井下、海洋以及航空。是一种极具生产价值的方法。在堤坝渗漏点定位和探测工作中得到应用，并取得了非常有效的探测成果，因此该方法是监测汛期堤坝渗漏的有效技术手段。

由于直流电法探测技术属于地球物理探测领域，可以对堤坝内部进行无损检测，但是对于不具备基本地球物理背景知识的堤坝监测人员来说非常难理解，相比于堤坝上的水位监测、位移监测等易于直观理解的技术，直流电法监测技术存在很高的应用门槛，因此作为能准确预警堤坝内部渗漏情况的直流电法探测技术需要设计出简易有效的装置，让堤坝监测人员能迅速有效掌握这项监测技术。

发明内容

为了解决在汛期河堤渗漏快速监测问题，本发明提供了一种简易快速的监测河堤渗漏区域的电法监测装置。该装置原理简单有效，施工方便，成本低廉，监测成果直接简单，易于推广。

为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于监测河堤渗漏的电法信号装置，所述装置包括一个供电测量设备、两个发射电极、两个接收电极；所述供电测量设备分别与发射电极、接收电极相连，两个发射电极分别位于河堤的迎水坡和背水坡上，两个接收电极也分别位于河堤的迎水坡和背水坡上，且两个接收电极分别靠近两个发射电极；位于迎水坡上的发射电极和接收电极接触水面，位于背水坡上的发射电极和接收电极接近背水坡底部，位于迎水坡上的发射电极和接收电极组成一对电极，位于背水坡上的发射电极和接收电极组成另一对电极，该两对电极在河堤上根据迎水坡和背水坡之间的固定间距组成线性排列；

所述供电测量设备通过所述发射电极在发射区段发射稳定电压信号，通过测量电极测量河堤上电位、电流、自然电位信号，且通过测量的电位、电流计算出电阻，利用电阻和自然电位的时间变化率，提前预警河堤区段渗漏危险。

进一步的，所述供电测量设备通过所述发射电极在河堤上间隔发射稳定的电压，并维持供电电压不变，在发射电压时能测量电位和电流，当不供电时也能够测量自然电位和电流。

进一步的，两个发射电极分别位于堤坝迎水坡和背水坡上。

进一步的，两个接收电极分别靠近两个所述发射电极。

进一步的，所述装置被配置为，当该发射区段的河堤内部存在渗漏隐患时，通过声光或者通讯网络提供报警信息。

进一步的，所述渗漏隐患的检测方式为：在稳定的发射电压下，当测量的电流出现持续增大，电阻持续降低，同时自然电位在持续升高，则该发射区段的河堤内部存在渗漏隐患。

本发明工作原理和有益效果如下：