基于傳輸線(xiàn)模型的填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-30 12:20
為解決危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)兩襯層之間沒(méi)有粘土層的滲漏檢測(cè),本文以傳輸線(xiàn)模型為基礎(chǔ),將導(dǎo)電纖維橫縱成網(wǎng)鋪設(shè)在HDPE膜下的檢測(cè)層上,以垃圾滲濾液會(huì)改變檢測(cè)層局部電學(xué)參數(shù)為原理,分別用行波法和故障分析法推導(dǎo)了測(cè)距方程。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變的特點(diǎn),提出了利用線(xiàn)路兩端電壓、電流向量估算線(xiàn)路參數(shù)的算法。研究了滲漏、未滲漏區(qū)間的副電學(xué)參數(shù)隨頻率的變化規(guī)律,對(duì)影響定位精度的各因素進(jìn)行分析。對(duì)故障分析法測(cè)距方程,利用擬牛頓算法和共軛梯度算法進(jìn)行求解,以實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比了兩種算法的測(cè)距精度。以有限元和麥克斯韋方程組為基礎(chǔ),推導(dǎo)了滲漏區(qū)間為不均勻介質(zhì)時(shí),電磁波在穩(wěn)態(tài)時(shí)電勢(shì)和電流密度的分布。設(shè)計(jì)了傳輸線(xiàn)模型滲漏檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),記錄了相關(guān)波形。
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
詳細(xì)摘要
Detailed Abstract
1 緒論
1.1 危險(xiǎn)廢物定義及其主要來(lái)源
1.2 我國(guó)固體危險(xiǎn)廢物處置方法
1.2.1 固化法
1.2.2 化學(xué)生物法
1.2.3 焚燒法
1.2.4 安全填埋法
1.3 我國(guó)填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題
1.4 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)技術(shù)研究概況
1.4.1 非電學(xué)方法
1.4.2 電學(xué)方法
1.4.3 目前研究存在的問(wèn)題
1.5 本文所做的主要工作
1.6 論文章節(jié)安排
2 基于傳輸線(xiàn)理論的滲漏檢測(cè)方法研究
2.1 傳輸線(xiàn)理論基礎(chǔ)
2.1.1 集總參數(shù)與分布參數(shù)
2.1.2 傳輸線(xiàn)的分布參數(shù)模型
2.1.3 均勻傳輸線(xiàn)的正弦穩(wěn)態(tài)解
2.1.4 均勻傳輸線(xiàn)中的行波
2.1.5 均勻傳輸線(xiàn)中相關(guān)參數(shù)的定義及推導(dǎo)
2.2 故障測(cè)距常用方法
2.2.1 故障分析法
2.2.2 行波法
2.3 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)傳輸線(xiàn)模型的推導(dǎo)
2.3.1 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)行波法的推導(dǎo)
2.3.2 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)故障分析法的推導(dǎo)
2.4 本章小結(jié)
3 影響定位準(zhǔn)確性的各因素分析研究
3.1 滲漏及未滲漏區(qū)間副電學(xué)參數(shù)隨頻率的變化規(guī)律
3.2 檢測(cè)層及膜下介質(zhì)的影響分析
3.2.1 檢測(cè)層電導(dǎo)率的影響
3.2.2 膜下介質(zhì)電導(dǎo)率的影響
3.3 滲漏位置及幾何尺寸的影響分析
3.3.1 滲漏區(qū)間位置的影響
3.3.2 滲漏區(qū)間長(zhǎng)度的影響
3.3.3 滲漏區(qū)間寬度的影響
3.4 電學(xué)參數(shù)的影響分析
3.4.1 信號(hào)源頻率影響因素分析
3.4.2 終端負(fù)載阻值影響因素分析
3.4.3 導(dǎo)電纖維間距影響因素分析
3.4.4 導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率影響因素分析
3.4.5 滲漏區(qū)間電導(dǎo)率影響因素分析
3.4.6 多導(dǎo)體傳輸線(xiàn)影響因素分析
3.5 測(cè)量中采樣不同步對(duì)準(zhǔn)確性的影響
3.6 本章小結(jié)
4 滲漏測(cè)距方程組的求解
4.1 測(cè)距方程組的進(jìn)一步推導(dǎo)
4.2 擬牛頓算法求解非線(xiàn)性方程組
4.2.1 非線(xiàn)性方程組的線(xiàn)性化
4.2.2 迭代方程的LU分解
4.2.3 擬牛頓算法的推導(dǎo)
4.2.4 擬牛頓算法的收斂性
4.3 共軛梯度算法求解非線(xiàn)性方程組
4.3.1 求取目標(biāo)函數(shù)極小值
4.3.2 搜索方向的確定
4.3.3 共軛梯度算法的推導(dǎo)
4.3.4 共軛梯度算法的收斂性
4.4 測(cè)距方程組偽根判別
4.5 測(cè)距方程組求解結(jié)果及對(duì)比
4.5.1 線(xiàn)路參數(shù)直接計(jì)算值計(jì)算結(jié)果
4.5.2 線(xiàn)路參數(shù)估算公式并加入噪聲計(jì)算結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 滲漏檢測(cè)數(shù)值模擬研究
5.1 滲漏檢測(cè)數(shù)值模擬模型的建立
5.2 有限元方法計(jì)算過(guò)程
5.2.1 邊值問(wèn)題
5.2.2 變分公式
5.2.3 區(qū)域離散
5.2.4 單元插值
5.2.5 里茲方程的建立
5.3 有限元解的推導(dǎo)
5.3.1 檢測(cè)層有限元解的推導(dǎo)
5.3.2 滲漏區(qū)間有限元解的推導(dǎo)
5.4 有限元計(jì)算結(jié)果
5.4.1 電學(xué)參數(shù)設(shè)置
5.4.2 標(biāo)量變量設(shè)置及網(wǎng)格的剖分
5.4.3 計(jì)算結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 滲漏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究
6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.1 適用于傳輸線(xiàn)模型滲漏檢測(cè)的危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)
6.1.2 保證線(xiàn)路兩端電氣量同步采樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.3 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)方案
6.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要研究結(jié)論
7.2 進(jìn)一步研究的建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
在學(xué)期間參加科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電法填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)供電電極接地電阻研究[J]. 管紹朋,潘俊峰,能昌信,董路. 環(huán)境科學(xué)研究. 2008(06)
[2]用傳輸線(xiàn)模型法計(jì)算非均勻介質(zhì)中的電場(chǎng)響應(yīng)[J]. 杜興忠,曹俊興. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2008(01)
[3]基于在線(xiàn)計(jì)算線(xiàn)路分布參數(shù)的故障定位方法[J]. 黎穎,盧繼平,李健. 高電壓技術(shù). 2007(11)
[4]長(zhǎng)線(xiàn)頻域測(cè)試法研究[J]. 馮偉,賀新民,劉寧. 電子測(cè)量技術(shù). 2006(05)
[5]淺談固體廢物最終處置的方法[J]. 公德華. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(06)
[6]國(guó)內(nèi)外固體、危險(xiǎn)廢物概念比較研究[J]. 石碧清,閭振華,周炳炎. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(05)
[7]電極鋪設(shè)方式對(duì)填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)定位的影響[J]. 董路,王琪,劉曉華,孫靜. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2005(05)
[8]土工膜滲漏檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 能昌信,董路,姜文峰,王彥文,魏志軒. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2005(04)
[9]土工膜滲漏檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J]. 能昌信,董路,王琪,王彥文,薛詠海,王斌. 環(huán)境科學(xué)研究. 2005(04)
[10]危險(xiǎn)廢物貯存庫(kù)防滲層網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 能昌信,董路,楊秀強(qiáng),王彥文. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(15)
博士論文
[1]鉻渣污染場(chǎng)地復(fù)電阻率法探測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉豪睿.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[2]基于高壓直流電法的填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)原理的研究[D]. 管紹朋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[3]高壓架空輸電線(xiàn)路故障測(cè)距新算法的研究[D]. 全玉生.西安交通大學(xué) 1999
碩士論文
[1]垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)與防滲處理技術(shù)研究[D]. 何文君.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3683544
【文章頁(yè)數(shù)】:131 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
詳細(xì)摘要
Detailed Abstract
1 緒論
1.1 危險(xiǎn)廢物定義及其主要來(lái)源
1.2 我國(guó)固體危險(xiǎn)廢物處置方法
1.2.1 固化法
1.2.2 化學(xué)生物法
1.2.3 焚燒法
1.2.4 安全填埋法
1.3 我國(guó)填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題
1.4 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)技術(shù)研究概況
1.4.1 非電學(xué)方法
1.4.2 電學(xué)方法
1.4.3 目前研究存在的問(wèn)題
1.5 本文所做的主要工作
1.6 論文章節(jié)安排
2 基于傳輸線(xiàn)理論的滲漏檢測(cè)方法研究
2.1 傳輸線(xiàn)理論基礎(chǔ)
2.1.1 集總參數(shù)與分布參數(shù)
2.1.2 傳輸線(xiàn)的分布參數(shù)模型
2.1.3 均勻傳輸線(xiàn)的正弦穩(wěn)態(tài)解
2.1.4 均勻傳輸線(xiàn)中的行波
2.1.5 均勻傳輸線(xiàn)中相關(guān)參數(shù)的定義及推導(dǎo)
2.2 故障測(cè)距常用方法
2.2.1 故障分析法
2.2.2 行波法
2.3 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)傳輸線(xiàn)模型的推導(dǎo)
2.3.1 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)行波法的推導(dǎo)
2.3.2 填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)故障分析法的推導(dǎo)
2.4 本章小結(jié)
3 影響定位準(zhǔn)確性的各因素分析研究
3.1 滲漏及未滲漏區(qū)間副電學(xué)參數(shù)隨頻率的變化規(guī)律
3.2 檢測(cè)層及膜下介質(zhì)的影響分析
3.2.1 檢測(cè)層電導(dǎo)率的影響
3.2.2 膜下介質(zhì)電導(dǎo)率的影響
3.3 滲漏位置及幾何尺寸的影響分析
3.3.1 滲漏區(qū)間位置的影響
3.3.2 滲漏區(qū)間長(zhǎng)度的影響
3.3.3 滲漏區(qū)間寬度的影響
3.4 電學(xué)參數(shù)的影響分析
3.4.1 信號(hào)源頻率影響因素分析
3.4.2 終端負(fù)載阻值影響因素分析
3.4.3 導(dǎo)電纖維間距影響因素分析
3.4.4 導(dǎo)電纖維電導(dǎo)率影響因素分析
3.4.5 滲漏區(qū)間電導(dǎo)率影響因素分析
3.4.6 多導(dǎo)體傳輸線(xiàn)影響因素分析
3.5 測(cè)量中采樣不同步對(duì)準(zhǔn)確性的影響
3.6 本章小結(jié)
4 滲漏測(cè)距方程組的求解
4.1 測(cè)距方程組的進(jìn)一步推導(dǎo)
4.2 擬牛頓算法求解非線(xiàn)性方程組
4.2.1 非線(xiàn)性方程組的線(xiàn)性化
4.2.2 迭代方程的LU分解
4.2.3 擬牛頓算法的推導(dǎo)
4.2.4 擬牛頓算法的收斂性
4.3 共軛梯度算法求解非線(xiàn)性方程組
4.3.1 求取目標(biāo)函數(shù)極小值
4.3.2 搜索方向的確定
4.3.3 共軛梯度算法的推導(dǎo)
4.3.4 共軛梯度算法的收斂性
4.4 測(cè)距方程組偽根判別
4.5 測(cè)距方程組求解結(jié)果及對(duì)比
4.5.1 線(xiàn)路參數(shù)直接計(jì)算值計(jì)算結(jié)果
4.5.2 線(xiàn)路參數(shù)估算公式并加入噪聲計(jì)算結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
5 滲漏檢測(cè)數(shù)值模擬研究
5.1 滲漏檢測(cè)數(shù)值模擬模型的建立
5.2 有限元方法計(jì)算過(guò)程
5.2.1 邊值問(wèn)題
5.2.2 變分公式
5.2.3 區(qū)域離散
5.2.4 單元插值
5.2.5 里茲方程的建立
5.3 有限元解的推導(dǎo)
5.3.1 檢測(cè)層有限元解的推導(dǎo)
5.3.2 滲漏區(qū)間有限元解的推導(dǎo)
5.4 有限元計(jì)算結(jié)果
5.4.1 電學(xué)參數(shù)設(shè)置
5.4.2 標(biāo)量變量設(shè)置及網(wǎng)格的剖分
5.4.3 計(jì)算結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
6 滲漏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究
6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.1 適用于傳輸線(xiàn)模型滲漏檢測(cè)的危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)
6.1.2 保證線(xiàn)路兩端電氣量同步采樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.1.3 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)方案
6.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 主要研究結(jié)論
7.2 進(jìn)一步研究的建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
在學(xué)期間參加科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電法填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)供電電極接地電阻研究[J]. 管紹朋,潘俊峰,能昌信,董路. 環(huán)境科學(xué)研究. 2008(06)
[2]用傳輸線(xiàn)模型法計(jì)算非均勻介質(zhì)中的電場(chǎng)響應(yīng)[J]. 杜興忠,曹俊興. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2008(01)
[3]基于在線(xiàn)計(jì)算線(xiàn)路分布參數(shù)的故障定位方法[J]. 黎穎,盧繼平,李健. 高電壓技術(shù). 2007(11)
[4]長(zhǎng)線(xiàn)頻域測(cè)試法研究[J]. 馮偉,賀新民,劉寧. 電子測(cè)量技術(shù). 2006(05)
[5]淺談固體廢物最終處置的方法[J]. 公德華. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(06)
[6]國(guó)內(nèi)外固體、危險(xiǎn)廢物概念比較研究[J]. 石碧清,閭振華,周炳炎. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2006(05)
[7]電極鋪設(shè)方式對(duì)填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)定位的影響[J]. 董路,王琪,劉曉華,孫靜. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2005(05)
[8]土工膜滲漏檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 能昌信,董路,姜文峰,王彥文,魏志軒. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2005(04)
[9]土工膜滲漏檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J]. 能昌信,董路,王琪,王彥文,薛詠海,王斌. 環(huán)境科學(xué)研究. 2005(04)
[10]危險(xiǎn)廢物貯存庫(kù)防滲層網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 能昌信,董路,楊秀強(qiáng),王彥文. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2005(15)
博士論文
[1]鉻渣污染場(chǎng)地復(fù)電阻率法探測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉豪睿.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[2]基于高壓直流電法的填埋場(chǎng)滲漏檢測(cè)原理的研究[D]. 管紹朋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2010
[3]高壓架空輸電線(xiàn)路故障測(cè)距新算法的研究[D]. 全玉生.西安交通大學(xué) 1999
碩士論文
[1]垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)計(jì)與防滲處理技術(shù)研究[D]. 何文君.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3683544
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3683544.html
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