一种用于检测危废填理场人工复合材料衬层完整性的方法与流程

本发明涉及环保，具体涉及一种用于检测危废填理场人工复合材料衬层完整性的方法。

背景技术：

1、

2、防渗是填理场的主要功能，也是填理场污染控制的主要措施。当填埋场防渗功能受到破坏时，填埋场将会对所在地地下水和土壤造成严重污染。然而通过对全国各地填埋场的检测发现，我国已经建设完成的填埋场均存在不同程度的防渗层破损现象；调查发现，几乎所有填埋场防渗层均有严重的渗漏现象，对周边地下水的环境造成了严重污染。大多数填埋场导排系统已经失效，填埋场内积水严重，渗滤液水力压头远远超过推算值。因此，填埋场渗滤液的渗漏量也会远远超过推算值。需要指出的是，这些富含染物的渗滤液所进入的地下水体，其污染特征具有发现困难、污染效应滞后，以及污染修复困难的特点。据估算，已建填埋场造成的污染土壤和地下水的修复费用将高达1000亿元。

3、目前调查填埋场是否渗漏主要手段是通过在填埋场周边部署施工地下水监测井，采样检测地下水污染情况而间接予以推断；或者采用传统地球物理勘查方法进行二维剖面勘查推断；上述两种方法存在的共性问题是：不直接、不直观、精度差、费用相对偏高且周期相对较长等。概括而言就是目前为止还没有一套行之有效，相对成熟的勘查技术来满足检测填埋场人工复合材料衬层完整性的需求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种用于检测危废填理场人工复合材料衬层完整性的方法。

2、本发明的技术方案是：一种用于检测危废填理场人工复合材料衬层完整性的方法，包括以下步骤：

3、s1、三维高密度圈定异常区域：

4、通过三维高密度电阻率法测量待检测的危废填埋场，得到三维反演数据，将得到的三维反演数据进行综合分析，若发现存在明显电性异常区域，则圈出进行下一步判断，若未发现所述明显电性异常区域，则认为没有渗漏区域，即人工复合材料衬层完整性未受到破坏；

5、s2、地质雷达验证异常区域

6、通过地质雷达法对圈出的明显电性异常区域进行检测并判断，

7、检测并判断方法为：通过地质雷达法获得待检测的危废填埋场的雷达剖面图，检查雷达剖面上的反射异常区域，判断反射异常区域是否与所述明显电性异常区域重合，

8、若重合，则确定为明显电性异常区域准确，认为所述明显电性异常区域是渗漏区域，即人工复合材料衬层完整性受到破坏；

9、若不重合，再进行3次重复验证，当存在重合时，认为人工复合材料衬层完整性受到破坏；当3次均不重合，即认为人工复合材料衬层完整性未受到破坏。

10、说明：通过上述方法，将三维高密度勘查方法结合地质雷达法用于危废填埋场渗漏检测，通过两种方法及设备印证；降低单一方法的多解性和不确定性，提高了检测精度；且做到无损勘测、步骤简单，对填埋场基本不会造成功能上的破坏；成本相对于传统的通过地下水间接检测等方法较低；能够快速经济高效的确定人工复合材料衬层完整性受到破坏；且适应性较强，对勘查场地没有特殊条件要求，能够广泛使用。

11、进一步地，步骤s1中的综合分析为：初步判断三维反演数据的真实性；然后现场采集填埋场内的填埋物进行分析测试，获取填埋物的电阻率；

12、计算在人工复合材料衬层完整的情况下填埋物与外围空间中介质的电阻率相对差异范围；找出三维反演数据中大于等于差异范围的区域，即为明显电性异常区域，所述外围空间中介质包括土壤/岩石、人工复合材料衬层/防渗层介质。

13、说明：通过上述综合分析方式的设置，能够科学有效的发现并圈定明显电性异常区域，提高勘探的准确度。

14、进一步地，初步判断三维反演数据的真实性的方法为：

15、判断所述明显电性异常区域是否表现为呈条带状、脉状、线状的电阻率低异常区域且具有向地下延伸的趋势；

16、是则说明三维反演数据真实，否则说明三维反演数据不真实。

17、说明：通过上述初步判断三维反演数据的真实性方法，能够利用填埋场存在渗漏时即人工复合材料衬层完整性受到破坏时，其电阻率发生的变化以及变化呈现的外在表现，针对性的进行初步判断，以避免分析出错。

18、进一步地，步骤s1中所述三维高密度电阻率法测量方法为：

19、s1-1、对待检测的危废填埋场进行场地测量，测量得到场地边界、地表地形，根据场地边界以及地表地形在场地上平均部署测网，在测网上利用三维高密度电法仪进行数据采集；

20、s1-2、对采集到的三维高密度数据进行数据编辑处理及三维反演，得到三维反演数据。

21、说明：通过上述方法进行三维高密度电阻率法测量，能够使测量更加准确。

22、进一步地，步骤s1-2中所述数据编辑处理为：收集填埋场已有的勘查设计、竣工验收的资料，获取填埋场底面距离地表的深度、广度的信息，将信息输入schlumbergerpetrel软件，建立三维地球物理模型，得到三维高密度数据，然后对三维高密度数据进行去噪处理、底界识别处理、异常场识别处理。

23、说明：通过上述数据编辑处理，能够使得到的三维高密度数据质量更优，能较准确且直观的反映出填埋物的地下渗漏情况。

24、进一步地，所述去噪处理方法为：

25、选取出现零乱、断档、飞点的不连续曲线以及视电阻率曲线的变化率超过±45°的部分，分别采用一维反演飞点剔除法、小相邻点比较趋势分析法、相位矫正法，对有噪数据进行处理；

26、所述异常场识别处理为：采用残差法，多次滤波方式，计算出区域场，在整个断面中去除区域场，重点突出和放大异常信息。

27、说明：通过上述去噪方法以及异常场识别处理方法的针对性选用，能够对三维高密度数据中的噪点数据进行有效去除，对异常区域进行有效突出，能够综合提高数据的质量，使数据更加便于分析。

28、进一步地，所述地质雷达法为：首先根据测网布设地质雷达，地质雷达对待检测的危废填埋场进行探测，得到反射电磁波，即雷达剖面图，找出雷达剖面图中反射电磁波的频率较周围地层低、信号幅度较周围地层大、有多次波出现并呈零星的条带状分布或呈片状连续分布的区域，即为反射异常区域。

29、说明：通过上述地质雷达法进行探测，能够对待检测的危废填埋场进行二次检测，进一步提高检测的准确度。

30、进一步地，步骤s2中，判断反射异常区域是否与明显电性异常区域重合的方法为：

31、s2-1、首先根据地质雷达中的剖面图，将得到的三维反演成果进行分层，得到地质雷达剖面图位置对应的反演电阻率断面图，将二者进行二值化处理，然后将地质雷达剖面图进行反相处理，然后经剪裁得到明显电性异常区域与反射异常区域比例相同的两张图；

32、s2-2、然后利用目标检测判断区域是否准确，经目标检测得到二者的交并比值lou，当交并比值lou≥0.5时，确定反射异常区域与明显电性异常区域重合；

33、当交并比值lou＜0.5时，不能确定反射异常区域是否与明显电性异常区域重合；

34、说明：通过上述重合的判断方法的设定，能够利用图像处理对反射异常区域与明显电性异常区域的区域边界划分区域，然后利用边界形成面积的重合度对二者进行判断，能够科学有效的对二者重合度进行判断，减轻人员自行识别的麻烦或者准确度因人而异的问题。

35、进一步地，所述部署测网的网度为线距×点距：5m×5m。

36、说明：上述测网的部署网度在进行测量时较为适用。

37、本发明的有益效果是：

38、(1)本发明将三维高密度勘查方法结合地质雷达法用于危废填埋场渗漏检测，通过两种方法及设备印证；降低单一方法的多解性和不确定性，提高了检测精度；且做到无损勘测、步骤简单，对填埋场基本不会造成功能上的破坏；成本相对于传统的通过地下水间接检测等方法较低；能够快速经济高效的确定人工复合材料衬层完整性受到破坏；且适应性较强，对勘查场地没有特殊条件要求，能够广泛使用。

39、(2)本发明通过初步判断三维反演数据的真实性方法，能够利用填埋场存在渗漏时即人工复合材料衬层完整性受到破坏时，其电阻率发生的变化以及变化呈现的外在表现，针对性的进行初步判断，以避免分析出错；通过数据编辑处理，能够使得到的三维高密度数据质量更优，能较准确且直观的反映出填埋物的地下渗漏情况。

40、(3)本发明通过去噪方法以及异常场识别处理方法的针对性选用，能够对三维高密度数据中的噪点数据进行有效去除，对异常区域进行有效突出，能够综合提高数据的质量，使数据更加便于分析；通过重合的判断方法的设定，能够利用图像处理对反射异常区域与明显电性异常区域的区域边界划分区域，然后利用边界形成面积的重合度对二者进行判断，能够科学有效的对二者重合度进行判断，减轻人员自行识别的麻烦或者准确度因人而异的问题。