內容大鋼
本書首先研究了土石堤壩隱患三維電場分佈規律及滲流場演變過程的三維電場變化規律,然後從土石堤壩檢測電阻率圖像入手, 通過卷積神經網路學習, 將土石堤壩滲漏監測的海量圖片進行隱患自動篩選, 採取電阻率圖像對比技術, 獲取了對比電阻率圖像中隱患體色素閾值的變化率, 結合土石堤壩飽和滲透破壞的電阻率變化率, 給出了基於土石堤壩三維電場分佈的滲漏診斷方法。附錄給出了診斷過程實施的核心代碼。
本書可作為水利工程專業高年級本科生和研究生的學習參考書, 也可供相關領域技術人員和科研工作者閱讀參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 國內土石堤壩現狀
1.2 電阻率成像技術
1.3 土石堤壩壩體材料電阻率特性
1.4 土石堤壩滲流和滲漏診斷方法
1.5 土石堤壩電場分佈規律
第2章 土石堤壩三維電場隱患分析
2.1 土石堤壩主要隱患類型
2.1.1 壩體貫通型滲漏通道隱患
2.1.2 動物洞穴及植物根系形成壩體隱患
2.1.3 壩體護坡老化破壞隱患
2.2 土石堤壩典型隱患的概化模型
2.2.1 壩體滲漏通道簡化模型
2.2.2 壩體洞穴及裂縫簡化模型
2.3 含隱患土石堤壩三維電場分析模型
2.3.1 點源場中均質堤壩三維電場
2.3.2 點源場中堤壩裂縫三維電場
2.3.3 點源場中堤壩洞穴三維電場
2.3.4 點源場中堤壩滲漏通道三維電場
第3章 土石堤壩三維電場分佈規律的數值模擬
3.1 三維點源電場的邊值及變分問題
3.1.1 總電位的邊值問題
3.1.2 異常電位的邊值問題
3.1.3 總電位的變分問題
3.1.4 異常電位的變分問題
3.2 三維電場分佈的有限元求解
3.2.1 總電位的計算
3.2.2 異常電位的計算
3.3 三維電場分佈的有限元模擬實現
3.3.1 Delphi語言開發環境
3.3.2 三維電場模擬分析的實現過程
3.3.3 三維電場模擬分析的加速優化
3.3.4 三維電場模擬分析算例
3.4 三維電場分佈規律的數值計算與分析
3.4.1 土石壩體材料電阻率變化規律
3.4.2 均質堤壩三維電場分佈數值模擬
3.4.3 含裂縫堤壩三維電場數值模擬
3.4.4 含洞穴堤壩三維電場數值模擬
3.4.5 含滲漏通道堤壩三維電場數值模擬
第4章 土石堤壩滲流場演變過程中三維電場變化規律研究
4.1 土石介質吸水飽和過程中的電阻率變化特性試驗
4.1.1 試驗材料及模型製作
4.1.2 試驗原理與方法
4.1.3 試驗測試步驟與程序
4.1.4 土石介質飽水過程中的電阻率響應特徵分析
4.1.5 土石複合介質電阻率隨飽和度變化規律
4.2 均質土石堤壩滲流場演變與三維電場數值模擬
4.2.1 均質堤壩滲流水頭與電阻率關聯模型的建立
4.2.2 均質堤壩壩體模型生成
4.2.3 均質堤壩壩體滲透演變過程模擬分析
4.2.4 均質堤壩滲流場演變與電場變化規律分析
4.3 含不同隱患類型堤壩滲流場及三維電場數值模擬
4.3.1 基於滲漏通道滲流場分佈的三維電場響應特徵分析
4.3.2 基於孔洞隱患滲流場分佈的三維電場響應特徵分析
4.4 基於滲流場演變的土石堤壩三維電場變化規律分析
第5章 土石堤壩電阻率圖像處理與識別方法
5.1 土石堤壩電阻率圖像的特徵及基本要求
5.2 土石堤壩電阻率圖像的預處理方法
5.2.1 基於卷積神經網路場景標注
5.2.2 土石堤壩電阻率圖像灰度化處理
5.3 土石堤壩電阻率圖像的識別方法研究
5.3.1 基於Canny邊緣檢測演算法的圖像邊界確立
5.3.2 土石堤壩電阻率圖像的霍夫直線檢測演算法
5.3.3 土石堤壩電阻率圖像色彩空間轉換及色彩分離
5.3.4 土石堤壩電阻率圖像對比的實現流程
第6章 基於土石堤壩三維電場分佈的滲漏診斷方法及工程應用
6.1 基於土石堤壩三維電場分佈的滲漏診斷方法
6.1.1 基於土石堤壩三維電場分佈的滲漏診斷流程
6.1.2 土石堤壩三維電場測試系統與技術要求
6.1.3 土石堤壩三維電場現場數據採集與分析
6.1.4 土石堤壩三維電阻率圖像處理與識別
6.1.5 土石堤壩滲漏診斷與評價
6.2 工程應用
6.2.1 工程概況
6.2.2 現場電法測試
6.2.3 測試數據處理
6.2.4 電阻率圖像識別
6.2.5 滲漏診斷與結果評判
附錄
附錄1 有限元正演模擬節點編號代碼
附錄2 土石複合介質生成代碼
附錄3 電阻率圖像對比識別演算法核心代碼
參考文獻
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