利用混合维度三维代码进行垃圾填埋场直流地电调查的灵敏度分析:合成测试
数值分析
2024-09-17 v1 数值分析
摘要
电阻率层析成像是对城市固体废弃物填埋场进行无损监测的合适技术,但需要进行准确的灵敏度分析,以评估地电调查的有效性和可靠性,并合理设计数据采集方案。通常,在废弃物下方会铺设一层薄的高阻膜以防止渗滤液泄漏。在构建用于灵敏度计算的数值框架时,考虑电极的实际尺寸,特别是膜的尺寸,会导致极高的计算成本。在这项工作中,我们提出了一种采用混合维度框架来有效计算灵敏度的新方法,其中膜被近似为二维对象,电极被近似为一维对象。该代码首先针对简单的四电极阵列和均匀介质用解析表达式进行了验证。然后,在简化的垃圾填埋场模型中进行了测试,其中二维盒形衬垫将填埋体与周围介质隔开,并使用了 48 个电极。结果表明,沿盒形衬垫周边边缘两侧线性排列的电极在检测衬垫损坏方面具有良好前景,即使损坏直径仅为电极间距的六分之一,灵敏度也能提高 2-3 个数量级。在模拟由非衬垫损坏引起的填埋场与周围介质之间的电连接时,也获得了良好的结果。下一步工作包括评估在可管理的现场工作量下达到合适灵敏度所需的最小配置数量,并通过缩比实验室测试验证建模结果。
引用
@article{arxiv.2409.10326,
title = {Sensitivity analysis with a 3D mixed-dimensional code for DC geoelectrical investigations of landfills: synthetic tests},
author = {Lorenzo Panzeri and Alessio Fumagalli and Laura Longoni and Monica Papini and Diego Arosio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10326},
year = {2024}
}