CN113376700A - 一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统，包括堆渣体；在堆渣体表面和防渗膜下布置有电极，堆渣体表面上的电极并联接至一端，防渗膜下的电极并联接至另一端，有检测装置对两端之间的电压测量值和/或电流测量值进行测量，检测装置通过对测量结果进行对比分析，从而判断防渗膜可能存在的渗漏区。本发明可采用多种观测方式进行自然电位测量，还可以不同电极作为供电极，利用膜上、膜下电极，以电偶极子法、栅格电极法等测量方式进行；除可分别实现自然电位、点电流源场、偶极子电场等测量外，还可多方法测量结果进行同化反演成像，提高探测精度，亦可实现渗漏体的长期动态监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统。
背景技术
一般工业固废堆场运行期内，由于堆场存在数十米甚至上百米的矿渣、垃圾等物质，且由于堆场底部一般都铺设有防渗材料，一般为绝缘性极好的材料——HPDE膜。受防渗防膜及堆渣体影响，当防渗膜发生破损后，要在渣体表面探测防渗膜渗漏点(区域)的技术大受影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统，该工业固废堆场渗漏区探测观测系统可分别实现自然电位、点电流源场、偶极子电场等测量外，还可多方法测量结果进行同化反演成像，提高探测精度，亦可实现渗漏体的长期动态监测。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统，包括堆渣体；在堆渣体表面和防渗膜下布置有电极，堆渣体表面上的电极并联接至一端，防渗膜下的电极并联接至另一端，有检测装置对两端之间的电压测量值和/或电流测量值进行测量，检测装置通过对测量结果进行对比分析，从而判断防渗膜可能存在的渗漏区。
所述电极采用耐腐蚀金属经防腐处理制成。
所述电极的连接线缆，采用铜蕊线。
所述电极和连接线缆之间，采用焊接方式连接固定，并作防腐处理。
所述电极呈阵列分布。
所述电极间距根据堆渣体占地面积确定。
所述检测装置采用自然电位、点电流源或偶极子电法进行对比分析。
所述电极上有标号。
本发明的有益效果在于：可采用多种观测方式进行自然电位测量，还可以不同电极作为供电极，利用膜上、膜下电极，以电偶极子法、栅格电极法等测量方式进行；除可分别实现自然电位、点电流源场、偶极子电场等测量外，还可多方法测量结果进行同化反演成像，提高探测精度，亦可实现渗漏体的长期动态监测。
附图说明
图1是本发明点电流源远端供电测量系统的布置图；
图2是本发明防渗膜膜上电极供电测量系统的布置图；
图3是本发明防渗膜膜下电极供电测量系统的布置图；
图4是本发明防渗膜上电极观测自然电位测量系统的布置图；
图5是本发明防渗膜下电极观测自然电位测量系统的布置图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1所示的一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统，包括堆渣体；在堆渣体表面和防渗膜下布置有电极，堆渣体表面上的电极并联接至一端，防渗膜下的电极并联接至另一端，有检测装置对两端之间的电压测量值和/或电流测量值进行测量，检测装置通过对测量结果进行对比分析，从而判断防渗膜可能存在的渗漏区。
实施例2
基于实施例1，并且，电极采用耐腐蚀金属经防腐处理制成。
实施例3
基于实施例1，并且，电极的连接线缆，采用铜蕊线。
实施例4
基于实施例1，并且，电极和连接线缆之间，采用焊接方式连接固定，并作防腐处理。
实施例5
基于实施例1，并且，电极呈阵列分布。
实施例6
基于实施例1，并且，电极间距根据堆渣体占地面积确定。
实施例7
基于实施例1，并且，检测装置采用自然电位、点电流源或偶极子电法进行对比分析。
实施例8
基于实施例5，并且，电极上有标号。
实施例9
基于上述实施例，具体的，通过堆场建设期在防渗膜下按一种规则布置一定数量电极，堆场运行期，在堆渣体表面，同样以一定规则在堆渣体表面布置一定电极，利用防渗膜上、下两层的电极分别作为正、负极，形成供电回路，测量两层电极间的电位差或电流，亦可同时测量电位差和电流。供电时，需保持供电能量稳定。通过定期或不定期测量结果进行对比分析，判断防渗膜可能存在的渗漏区。电极布置过程中，可视项目探测精度需要，增大或减小电极间距；
电极：一般工业堆场堆渣体多为强酸或强碱性，为减少堆场渣体因渗漏形成的滤液对电极及线缆的腐蚀，可采用耐腐蚀较强的金属作为电极或对电极作防腐处理；
线缆：为避免因堆场渣体重压及库底不均匀沉降导致线缆因拉伸等导致破坏，可采用导电性较好的铜蕊线；
电极与线缆的联接：可采用焊接或直接方式，并对连接处作防腐蚀保护处理；
电极定位与编号：采用一定规则，对所有电极进行测量定位并进行系统编号，确保位置准确；标识需做防水处理，以利于长期观测使用；
反演：利用自然电位、点电流源、偶极子电法等进行多源多参数测试数据，进行同化反演成像。
实施例10
基于实施例9，按照下列流程执行：
(1)根据拟建设工程库盆大小，选定电极网布置区域；
(2)根据预期探测精度，选择经济、合理的电极间距；
(3)根据工程拟堆放渣体的性质、堆放时长等，选择合适材质的电极以及电缆；电极一端需保持平整；电极长度不小于30cm；必要时，可对电极进行防腐处理，以利长期使用；
(4)根据库区大小，网格化布置电极并进行点位及高程测量；电极需埋入表面以下至少20cm，电极平整端位于上部，以避免因防渗膜上部堆渣后，因压力作用导致膜下垫层不均匀沉降而被电极顶破；
(5)将各电极与电缆线分别联接；电缆一端连接电极，另一端牵引至库区外固定位置并进行统一编号，以便于后期识别；所有电缆亦需进行掩埋，以减少堆渣压力作用对电缆的影响；
(6)膜下电极网布置完成后，采用某一种或多种观测方式，对膜下电极进行一次测量，取得膜下区域电场分布规律；供电测量时，需供电能量稳定；
(7)堆场建设完成投入运行后，根据堆渣进度，适时在渣体表面按一定规律布置一定数量电极，利用膜上、下电极形成回路，供电或不供电进行观测；
(8)根据测量所得电位或电流分布，判断防渗膜是否发生破坏而导致渗漏；
(9)利用有源、无源以及不同观测方式测量数据，进行同化反演成像。
实施例11
由上所述，在距工程堆渣体一定距离的远端，发射点电流源，同时观测防渗膜膜下电极及防渗膜膜上电极间的电位差和电流，根据不同电极间电位差或电流的不同或变化，判断防渗膜是否发生了破坏导致渗漏，如图1所示；
给防渗膜膜上堆渣内埋设的电极供正电，观测防渗膜膜下电极间的电位差和电流，根据不同电极间电位差或电流的不同或变化，判断防渗膜是否发生了破坏导致渗漏，如图2所示；
给防渗膜膜下堆渣内埋设的电极供正电，观测防渗膜膜上电极间的电位差和电流，根据不同电极间电位差或电流的不同或变化，判断防渗膜是否发生了破坏导致渗漏，如图3所示；
堆渣内滤液的渗漏打破了平衡电场，一般情况下堆渣吸附了负电荷，滤液带走了正电荷，观测防渗膜膜上电极间的自然电位差，根据不同电极间电位差的不同或变化，判断防渗膜是否发生了破坏导致渗漏，如图4所示；
堆渣内滤液的渗漏打破了平衡电场，一般情况下堆渣吸附了负电荷，滤液带走了正电荷，观测防渗膜膜下电极间的自然电位差，根据不同电极间电位差的不同或变化，判断防渗膜是否发生了破坏导致渗漏，如图5所示。
Claims (8)
1.一种工业固废堆场渗漏区探测观测系统，包括堆渣体，其特征在于：在堆渣体表面和防渗膜下布置有电极，堆渣体表面上的电极并联接至一端，防渗膜下的电极并联接至另一端，有检测装置对两端之间的电压测量值和/或电流测量值进行测量，检测装置通过对测量结果进行对比分析，从而判断防渗膜可能存在的渗漏区。
2.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极采用耐腐蚀金属经防腐处理制成。
3.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极的连接线缆，采用铜蕊线。
4.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极和连接线缆之间，采用焊接方式连接固定，并作防腐处理。
5.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极呈阵列分布。
6.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极间距根据堆渣体占地面积确定。
7.如权利要求1所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述检测装置采用自然电位、点电流源或偶极子电法进行对比分析。
8.如权利要求5所述的工业固废堆场渗漏区探测观测系统，其特征在于：所述电极上有标号。
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