裂隙岩体地质特性与优势渗流通道智能识别系统与装备

技术简介

该技术装备是一个集成岩体地质特性数智化识别技术和多机协同控制采集分析技术的智勘系统，主要由岩体地质特性视觉智能认知体和岩体信息自适应采集体系两大部分组成。该技术装备运用深度学习计算机视觉模型来实现工程现场图像数据的多尺度岩性识别、岩体裂隙-孔隙结构智能识别和数字化几何形态学参数自动提取；通过离散裂隙网络和生成式对抗神经网络技术实现裂隙、孔隙结构的三维推演；并结合图论拓扑分析的方法，判断裂隙岩体三维裂隙网络结构的优势渗流路径，从而精准识别裂隙岩体的地质特性和优势渗流通道。其中，岩体信息自适应采集系统高度集成全站扫描仪、无人机、地面摄影测量系统和工控机的远程通讯控制功能，能够实现在场地无人化的条件下，对裂隙岩体不同尺度的地质信息进行全方位、多角度的自动采集与精细化分析。 该技术装备不仅能够提高裂隙岩体地质特性和优势渗流通道的调查效率，而且大大降低了工作人员的安全风险，其良好的交互性和操作简便性，可以有效促进水利工程建设地质勘查的发展。

主要性能指标

地质特性识别： 1.岩性识别：三大岩类共31种岩性的识别准确率平均达82.77%，对于层理、柱状节理和叶脉的识别精度达到95.83%； 2.结构识别：岩体结构面识别精度达到98.9%；碎裂散体结构识别精度达到98.7%；相比试验测量，绝对渗透率计算误差<0.01da； 3.优势渗流通道识别：优势渗流通道网格划分时间相比完整结构最多减少82.2%。 信息采集装备： 1.数据采集：尺度范围0.01～1000m；图像分辨率8000×8000px； 2.点云扫描：速度30000点/秒；精度； 3.系统运行：图像识别速度<0.5s/张；远程通讯传输速率11Mbps；数值计算速度提升率1700%。

推广情况

该技术装备已在多个地区的野外岩体现场勘查中应用，如乌东德、白鹤滩等大坝坝基工程；引汉济渭、滇中引水等引调水工程；安庆HN、广东JY等地下能源储库工程；锦屏I级、西部CZ铁路高陡边坡工程等。

持有单位：清华大学

通讯地址：北京市海淀区清华大学水利系

联系人：王明阳

联系电话：13214305666