固体废弃物填埋场传输线法渗漏检测定位研究

为解决新型无黏土层固体废弃物填埋场的渗漏检测问题,利用垃圾渗滤液会改变紧贴于膨润土防水毯(GCL)之上的导电纤维间分布电容与分布电导的基本原理,提出了基于传输线模型的渗漏检测定位方法。由于渗滤液会改变传输线电学参数进而实现渗漏检测,同时建立渗漏检测数学模型,依据传输线电报方程,推导出故障测距方程进行渗漏定位;分别从信号源频率、渗漏区域位置、导电纤维间距、终端电阻的选取,以及渗漏区域面积5个因素,分析了有无渗漏区域时终端电压幅值和相位的差异性;根据推导的测距方程,分别用牛顿算法和一般割线法计算渗漏区间坐标。实测结果表明:在其他因素相同的前提下,防渗膜的破损位置与检测结果高度吻合,一般割线算法求解非线性方程组的平均绝对误差为0.075,牛顿算法为0.135。因此,在渗漏检测定位中应选择精度较高的一般割线法,使得定位结果更加准确。     

基于应力波监测技术的填埋场渗漏定位模型构建

为解决现有电学方法监测垃圾填埋场防渗层渗漏存在的"先污染,后发现"的问题,提出了基于应力波监测技术的垃圾填埋场防渗层渗漏监测定位方法。利用应力波传感器识别和采集应力波信号,建立了应力波波速与时间的空间立体模型,实现防渗层渗漏定位,并对定位结果进行校正。结果表明:检波器距渗漏点的直线距离应≤31. 5 m;定位模型停止迭代的条件是校核向量各元素绝对值<140;定位模型的平均定位误差为0. 248 m,各方向最大引用误差约为0. 32%、0. 58%;通过迭代运算可以缩小被测区域的速度校核比范围,将其作为下一次定位运算的速度校核比初始值,可以减小迭代运算的次数。     

基于行波ELM的填埋场渗漏定位方法

提出了基于行波ELM的生活垃圾填埋场渗漏检测方法。将新型同轴电缆以平行等间距的方式铺设在HDPE膜下土壤层中,由于垃圾渗滤液的腐蚀作用,导致同轴电缆的绝缘保护层和介质层的物理性质发生改变,从而造成实心导体层和金属屏蔽层在渗漏处短路,并产生暂态行波。从暂态电流行波中提取行波固有频率主成分进行初步渗漏定位,并利用ELM的回归特性减小渗漏区电缆中因分布电感、分布电容变化产生的检测误差。实验结果显示:同轴电缆信号能量传输集中,行波频率法定位精度不受渗漏距离的影响,经ELM优化后的渗漏定位最大误差为0. 535%。