原標(biāo)題：自主研發(fā)三維電阻率成像系統(tǒng)可為堤壩做“CT”
近期，南方多地持續(xù)出現(xiàn)強(qiáng)降雨。隨著主汛期的全面到來(lái)，防汛形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。在江西一處堤壩上，東華理工大學(xué)地球物理與測(cè)控技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)鄧居智和同事一起，把一卷卷紅色的電纜從車(chē)上拿下，并用其將釘入土內(nèi)的鋼釬（電極）連結(jié)起來(lái)。
“這些金屬電極就是‘探測(cè)器’，布設(shè)電極后，就可以給堤壩做‘CT’。”鄧居智說(shuō)罷，和同事陳輝將電纜接到不遠(yuǎn)處的黃色設(shè)備上。不一會(huì)兒工夫，反映堤壩內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電阻率曲線就在屏幕中顯現(xiàn)出來(lái)。
鄧居智介紹，啟動(dòng)與電纜連接的主機(jī)，電流便可在堤壩內(nèi)傳導(dǎo)。當(dāng)遇到不同的地質(zhì)體，電流密度會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而地面測(cè)量電場(chǎng)也會(huì)隨之改變�！澳憔拖胂笫怯秒娏鲗⒌虊蔚娜S圖像畫(huà)了出來(lái)。通過(guò)它，我們可以‘透視’壩體結(jié)構(gòu)，快速判斷堤壩是否存在空洞、裂縫、土層結(jié)合松散、管涌、滲流等隱患。”鄧居智說(shuō)，在防汛關(guān)鍵時(shí)期，堤壩隱患探查工作要放在日常，提前防范、提前預(yù)警。
鄧居智所使用的儀器，是東華理工大學(xué)自主研發(fā)的DSDT－3型雙分布式三維電阻率成像系統(tǒng)。以往，此類(lèi)儀器多依靠國(guó)外進(jìn)口。自2000年開(kāi)始，他便開(kāi)始關(guān)注工程與環(huán)境地球物理的相關(guān)問(wèn)題。2007年的一次國(guó)際合作項(xiàng)目，讓他堅(jiān)定了研制三維電阻率成像系統(tǒng)的決心。
“其中核心技術(shù)在于供電和測(cè)量電極之間的智能切換，以及雙分布式測(cè)量方式。網(wǎng)絡(luò)查不到任何相關(guān)技術(shù)的具體資料，我們只能根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能不斷嘗試。”鄧居智說(shuō)，從2007年開(kāi)始，其團(tuán)隊(duì)研究了多套方法，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，終于在2011年研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分布式三維電阻率“CT”系統(tǒng)樣機(jī)。
如今，這套儀器已經(jīng)升級(jí)到了第四代，不同的機(jī)型可以分別用于中深部鈾資源勘探、地下空洞探測(cè)、堤壩隱患探測(cè)、垃圾填埋場(chǎng)滲漏探測(cè)及考古等領(lǐng)域。
2020年7月，江西連降暴雨，贛江、鄱陽(yáng)湖流域遭受?chē)?yán)重洪澇災(zāi)害。鄧居智團(tuán)隊(duì)帶著儀器直接上了抗洪一線。團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)展了100余公里的“堤壩CT體檢”工作，排查并指導(dǎo)修復(fù)蟻穴、孔洞和管涌泡泉通道等隱患200余處。不僅如此，該系統(tǒng)還在江西省海昏侯墓考古、貴溪市雷溪鄉(xiāng)突發(fā)地面塌陷應(yīng)急探測(cè)中發(fā)揮了重要作用。
此外，該系統(tǒng)的檢測(cè)效率也很高。在完成數(shù)據(jù)采集后，只需2—3個(gè)小時(shí)就能得到堤壩的三維電阻率結(jié)構(gòu)圖，如果情況緊急，半個(gè)小時(shí)便可獲得二維成像圖。