一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法与流程

1.本发明涉及护发保健技术领域，尤其涉及一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法。


背景技术：

2.垃圾处理方式一般可以分为卫生填埋、焚烧、堆肥等几种方式，其中卫生填埋是采用卫生填埋方式下的垃圾集中堆放场地，垃圾卫生填埋场因为成本低、卫生程度好在国内被广泛应用，但是当垃圾填埋场的人工防渗衬层被破坏时，垃圾渗滤液和垃圾填埋气体将对垃圾填埋场周围的土壤，水和大气造成严重破坏和污染，为保护周围环境，要进行填埋场完整性检；
3.正规垃圾填埋场封场后填埋场底部与顶部均覆盖防渗膜，调查中常用地球物理探测或岩土勘察方法进行垃圾填埋场边界、渗滤液是否存在渗漏、甲烷等气体分布的调查；地球物理探测方法中高密度电阻法通过分析探测到的电阻率不同对不同性质填埋物进行区分，不同的填埋物或是否存在渗滤液表现出不同的电阻率；岩土勘察方法采用钻探岩心直接观测区分填埋物性质以进行填埋场内填埋物的性质分层描述，但无法判别底部防渗膜的位置，易穿透防渗膜，导致环境风险；
4.无法通过钻探获取数据的部分基于插值获取填埋场堆体三维模型，相较有钻探数据部分精确度降低；地球物探探测方法仅能作为辅助手段，无法区分电阻率相近的物质，有渗滤液的部分会改变所在区域物质所反应的电阻率；现有的技术仅通过台账资料与人员访谈信息对场地内的相关填埋物填埋区域进行划分，无法得到更进一步垃圾填埋场具体范围数据。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，包括如下步骤：
8.sa1：钻探数据，钻探数据包括坐标、填埋场内物质的岩性及深度和厚度；
9.sa2：数据清洗，数据整理，对异常数据进行分析，通过分析结果确定数据是剔除或者保留；
10.sb1：填埋场基础数据测绘，所述填埋场基础数据测绘是指测绘垃圾填埋场地上几何边界；
11.sb2：基础空间数据：边界及底部，通过填埋场的测绘数据中提取出填埋场的防渗膜所处的顶部和底部的空间数据，制作空间数据文件；
12.s3：二维点位数据展示及修正，所述结合基础的空间数据文件和清洗后的钻探数据，在软件中进行所钻探的点位的数据的展示，确定是否在填埋场中的空间位置；
13.s4：二维至三维模型建模；通过钻探数据测得数据进行三维模型的建模；
14.s5：三维可视化模型；是指通过计算机软件生成可多角度三维立体查看的三维立体模型；
15.s6：三维至二维数据可视化及提取；是指结合高密度电阻法得到的物探数据和三维可视化模型分析比较两种方式的建模准确度。
16.优选地：所述sa1中岩性勘测方法为钻探岩心采样。
17.优选地：所述s6中的高密度电阻法的为电阻率层析成像(ert)技术，可以采用位于外侧ab两条测线为供电电极，位于内侧mn两条测线为测量电极。
18.优选地：所述测线abmn上电机点距为5米。
19.优选地：所述采样时间为1.3s。
20.优选地：所述电阻率层析成像(ert)技术也可以为采用三条平行测线的“川”型结构装置，位于外侧的两条测线上的电机作为供电电极，位于内侧的测线上的电极为测量电极。
21.优选地：所述外侧的供电电极之间的间距是内部测量电极间距的两倍，外侧测线之间的间距为堆体高度的3-5倍。
22.优选地：所述电阻率层析成像(ert)技术采集的数据样本采用bp神经网络进行处理。
23.本发明的有益效果为：
24.1.本发明通过对堆体内分层及不规则填埋的填埋物选择“勘探+物探”结合的方式进行调查，钻探方法勘探岩心为主，高密度电阻法物探为辅，针对正规垃圾填埋场准确刻画正规垃圾填埋场在底部防渗膜与顶部防渗层之间的填埋物的三维立体分层模型。
25.2.本发明通过结合多种软件提取坐标及高程数据处理方法，对正规垃圾填埋场堆体进行填埋物的三维模型可视化，为后期维护工作提供便利。
26.3.本发明通过仅使用钻探的岩心数据进行三维模型建模，高密度电阻法的反演模型仅作为验证，避免了正规垃圾填埋场中传统技术无法计算现有填埋体内渗滤液的体积，只能通过经验值计算的方式大致估算填埋体内可能产生的渗滤液的体积及结合通过渗滤液处理厂的处理量计算填埋体可能存在的渗滤液量的问题。
27.4.本发明通过使用传统的场地调查钻探方式运用至复杂的填埋场调查中，将调查岩土与垃圾组分相结合，检测结果更加准确。
28.5.本发明通过采用bp神经网络进行处理对数据样本进行处理，相较传统的ls法，可以较准确地识别出渗滤液所处位置及水位高度。
附图说明
29.图1为本发明提出的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法中探测流程示意图；
30.图2为本发明提出的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法中数据采集流程示意图；
31.图3为本发明提出的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法中数据处理流程示意图；
32.图4为本发明提出的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法中电阻率层析成像技术测线示意图。
具体实施方式
33.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
34.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
35.实施例1：
36.一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，包括如下步骤：
37.sa1：钻探数据，因正规垃圾填埋场与非正规垃圾填埋场不同，非正规垃圾填埋场垃圾填埋场的填埋物与周边的岩土能准确区别，而正规垃圾填埋场在底部有防渗系统，铺设防渗膜，铺设粘土等各种防渗系统，其上部则为填埋物，填埋物部分则会产生渗滤液，在填埋体中有渗滤液饱和区与聚集区，因此需要使用勘探岩心法勘探包括坐标、填埋场内物质的岩性(垃圾、填土、炉渣、飞灰、是否含渗滤液等)及深度和厚度等；
38.sa2：数据清洗，所述数据整理，对异常数据进行分析，通过分析结果确定数据是剔除或者保留，重新检查和验证数据的过程，旨在删除重复信息，纠正现有错误并提供数据一致性，清洗后数据的质量很大程度上决定了后续研究型数据分析的结果准确性；需要将一些命名不规范导致的错误、拼写错误、输入错误、空值等脏数据进行人工修复，同时将异常值、重复值这类脏数据利用领域内专业技术知识和经验进行填补；实时跟进钻探进度确定区域是否需要加密补充钻探，钻探深度是否需要调整等；
39.sb1：填埋场基础数据测绘，所述填埋场基础数据测绘是指测绘垃圾填埋场地上几何边界；
40.sb2：基础空间数据：边界及底部；所述基础空间数据：边界及底部是指通过填埋场的测绘数据中的岩心钻探详细刻画各个点位的在不同深度的岩心所表示的填埋物，以避免高密度电阻法探测到填埋物相似电阻时无法区别相似填埋物；提取出填埋场的防渗膜所处的顶部和底部的空间数据，制作空间数据文件；
41.s3：二维点位数据展示及修正；所述结合基础的空间数据文件和清洗后的钻探数据，在软件中进行所钻探的点位的数据的展示，确定是否在填埋场中的空间位置；
42.s4：二维至三维模型建模；所述二维至三维模型建模是指根据展示的钻探点位结合每个点位中的钻探数据，进行三维模型的建模，采用高密度电阻法来测线上的点位的所反演出的图像中的物质，并与钻探获取的物质进行对比，以确定根据钻探数据所绘制的三维可视化立体图是否有准确度；
43.s5：三维可视化模型；是指通过计算机软件生成可多角度三维立体查看的三维立体模型，通过三维立体图，可以切割得到物探测线所对应的岩土三维立体图，并与高密度电阻法反演图进行对比，最终得到正确的三维立体图；
44.s6：三维至二维数据可视化及提取；是指结合物探数据和三维可视化模型，切割出存在物探数据的测线，可以进行两组数据的对比分析，分析两种方式的建模准确度；
45.本填埋物分层探测方法针对正规垃圾填埋场，使用传统的场地调查钻探方式运用至复杂的填埋场调查中，将调查岩土与垃圾组分相结合利用钻探的岩心数据进行三维模型建模，高密度电阻法的反演模型作为验证；
46.通过钻探数据可以准确刻画正规垃圾填埋场填埋体的填埋物三维可视化图，通过所需要的切面或点的坐标，可以提取该面或点的三维图像，为正规垃圾填埋场资源化或施工提供指导；结合高密度电阻法和有效的污染物的数据可以判断填埋体内的污染物与渗滤液的方量与方位；
47.对堆体内分层及不规则填埋的填埋物选择“勘探+物探”结合的方式进行调查，勘探为主，物探为辅，准确刻画正规垃圾填埋场在底部防渗膜与顶部防渗层之间的填埋物分层模型，并且结合多种软件提取坐标及高程数据，对正规垃圾填埋场堆体进行填埋物的三维模型可视化。
48.实施例2：
49.一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，所述高密度电阻法的优选为电阻率层析成像(ert)技术，采用位于外侧ab两条测线为供电电极，位于内侧mn两条测线为测量电极，通过调整mn两条测线之间的距离改变测线排列方式，以达到如是否存在hdpe衬层、测深、测构造大致走向进而检测裂隙走向的数据采集目的；
50.采样时间均为1.3s，每条测线上的电极点距优选为5米。
51.实施例3：
52.一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，所述电阻率层析成像(ert)技术，可以采用“川”型结构装置，所述“川”型结构装置优选为三条连接控制机、信号源和采集单元的具有电极的平行测线，位于外侧的两条测线上的电机作为供电电极，位于内侧的测线上的电极为测量电极，其中位于外侧的供电电极之间的间距是内部测量电极间距的两倍，外侧测线之间的间距为堆体高度的3-5倍，由于供电电极在距离较远的不同测线上，大部分电流会流经堆体底部的渗滤液区域，此时电流中可携带大量渗滤液水位信息，方便得到更加准确的测量结果；
53.通过电阻率层析成像(ert)技术，采集的数据样本优选采用bp神经网络进行处理，bp神经网络是一种根据误差反向传播算法进行训练的多层前馈神经网络，相较传统用于处理电阻率层析成像(ert)技术数据样本的ls法，可以较准确地识别出渗滤液所处位置及水位高度,而传统的ls法由于受到hdpe膜的影响并不能反映出渗滤液区域。
54.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，包括如下步骤：sa1：钻探数据，钻探数据包括坐标、填埋场内物质的岩性及深度和厚度；sa2：数据清洗，数据整理，对异常数据进行分析，通过分析结果确定数据是剔除或者保留；sb1：填埋场基础数据测绘，所述填埋场基础数据测绘是指测绘垃圾填埋场地上几何边界；sb2：基础空间数据：边界及底部，通过填埋场的测绘数据中提取出填埋场的防渗膜所处的顶部和底部的空间数据，制作空间数据文件；s3：二维点位数据展示及修正，所述结合基础的空间数据文件和清洗后的钻探数据，在软件中进行所钻探的点位的数据的展示，确定是否在填埋场中的空间位置；s4：二维至三维模型建模；通过钻探数据测得数据进行三维模型的建模；s5：三维可视化模型；是指通过计算机软件生成可多角度三维立体查看的三维立体模型；s6：三维至二维数据可视化及提取；是指结合高密度电阻法得到的物探数据和三维可视化模型分析比较两种方式的建模准确度。2.根据权利要求1所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述sa1中岩性勘测方法为钻探岩心采样。3.根据权利要求1所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述s6中的高密度电阻法的为电阻率层析成像(ert)技术，可以采用位于外侧ab两条测线为供电电极，位于内侧mn两条测线为测量电极。4.根据权利要求3所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述测线abmn上电机点距为5米。5.根据权利要求4所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述采样时间为1.3s。6.根据权利要求3所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述电阻率层析成像(ert)技术也可以为采用三条平行测线的“川”型结构装置，位于外侧的两条测线上的电机作为供电电极，位于内侧的测线上的电极为测量电极。7.根据权利要求6所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述外侧的供电电极之间的间距是内部测量电极间距的两倍，外侧测线之间的间距为堆体高度的3-5倍。8.根据权利要求6所述的一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，其特征在于，所述电阻率层析成像(ert)技术采集的数据样本采用bp神经网络进行处理。

技术总结
本发明公开了一种正规垃圾填埋场填埋物分层探测方法，包括如下步骤：钻探数据，钻探数据包括坐标、填埋场内物质的岩性及深度和厚度；数据清洗，对异常数据进行分析，通过分析结果确定数据是剔除或者保留；填埋场基础数据测绘，所述填埋场基础数据测绘是指测绘垃圾填埋场地上几何边界；基础空间数据：边界及底部，通过填埋场的测绘数据中提取出填埋场的防渗膜所处的顶部和底部的空间数据，制作空间数据文件；通过对堆体内分层及不规则填埋的填埋物选择“勘探+物探”结合的方式进行调查，钻探方法勘探岩心为主，高密度电阻法物探为辅，针对正规垃圾填埋场准确刻画正规垃圾填埋场在底部防渗膜与顶部防渗层之间的填埋物的三维立体分层模型。分层模型。分层模型。


技术研发人员：章丹婷
受保护的技术使用者：嘉兴新瑞环保科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/6