黃土地區(qū)土石壩病害GPR法探測研究

目錄1 緒論…11．1 土石壩病害機理及主動探測方法…11．2 地質(zhì)雷達(dá)方法介紹…21．2．1 地質(zhì)雷達(dá)簡介及應(yīng)用領(lǐng)域…21．2．2 國內(nèi)外地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用狀況…41．2．3 地質(zhì)雷達(dá)硬件技術(shù)…61．2．4 地質(zhì)雷達(dá)儀器結(jié)構(gòu)與特點…81．2．5 數(shù)據(jù)采集方法…91．2．6 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)值模擬方法…121．3 主要科學(xué)問題及發(fā)展趨勢…171．3．1 固結(jié)黃土增濕過程的混合體介電特性研究…171．3．2 壩體裂縫增濕水蝕的地質(zhì)雷達(dá)正演成像特征研究…191．3．3 地質(zhì)雷達(dá)二維實測數(shù)據(jù)的反演研究…222 地質(zhì)雷達(dá)有耗介質(zhì)傳播特性及數(shù)據(jù)后處理影響效應(yīng)…242．1 地質(zhì)雷達(dá)有耗介質(zhì)傳播特性…242．1．1 地質(zhì)雷達(dá)波在介質(zhì)中的傳播機理…252．1．2 有耗介質(zhì)傳播特性…272．2 地質(zhì)雷達(dá)實測圖像后處理技術(shù)…302．3 黃土潛蝕實測數(shù)據(jù)解譯及分析方法…342．3．1 地質(zhì)雷達(dá)圖像解析思路…342．3．2 地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)圖像的分析方法…342．3．3 地質(zhì)雷達(dá)電磁波介質(zhì)傳播的解析解…372．3．4 混凝土裂縫擴張及溶蝕成像特征的FDTD解析解 …392．4 地質(zhì)雷達(dá)實測數(shù)據(jù)后處理技術(shù)及流程優(yōu)化研究…422．4．1 信號振幅自動增益處理效果對比…432．4．2 FIR系統(tǒng)背景去除處理效果對比…452．4．3 FIR系統(tǒng)水平疊加處理效果對比…472．4．4 IIR系統(tǒng)垂直高通濾波處理效果對比…502．4．5 反褶積處理效果對比…51 2．5 小結(jié)…543 黃土介電特性研究…553．1 黃土暗穴成因及增濕變形機理…553．1．1 黃土結(jié)構(gòu)特性…553．1．2 固結(jié)黃土濕陷性及增濕變形機理…563．2 含水率-相對介電常數(shù)/電導(dǎo)率數(shù)理關(guān)系實驗研究…583．2．1 地質(zhì)雷達(dá)波速與含水率的理論關(guān)系…583．2．2 實驗設(shè)備與測試參數(shù)…633．2．3 不同含水率黃土試樣的介電常數(shù)規(guī)律…643．2．4 不同含水率黃土試樣的電導(dǎo)率規(guī)律…703．3 不同頻率下及黃土介電常數(shù)規(guī)律研究…713．4 小結(jié)…724 點狀目標(biāo)地質(zhì)模型成像特征的正反演研究…734．1 點狀目標(biāo)體成像機理及其特征分析…734．2 主要影響參數(shù)分析…754．2．1 背景介質(zhì)介電參數(shù)的影響研究…754．2．2 地質(zhì)雷達(dá)波主頻影響研究…794．2．3 目標(biāo)體深度對成像的影響研究…824．3 典型幾何形狀的目標(biāo)體成像特征數(shù)值研究…864．3．1 圓形目標(biāo)體成像特征…874．3．2 矩形目標(biāo)體成像特征…894．4 不良地質(zhì)體介電特性對成像特征的影響研究…924．4．1 相對介電常數(shù)變化的成像特征分析…924．4．2 電導(dǎo)率變化的成像特征分析…964．5 點狀目標(biāo)地質(zhì)模型的反演研究…994．5．1 數(shù)據(jù)提取及分析…994．5．2 雙曲線長、短軸的反演計算…1064．5．3 點狀目標(biāo)反演分析模型…1074．6 小結(jié)…1085 層狀地質(zhì)模型成像特征的正反演研究…1105．1 層狀目標(biāo)體成像機理及其特征分析…1105．1．1 雙層地質(zhì)中地質(zhì)雷達(dá)波反射及折射規(guī)律…1105．1．2 多層地質(zhì)中地質(zhì)雷達(dá)波反射及折射規(guī)律…1135．1．3 地質(zhì)雷達(dá)回波波幅與相對介電常數(shù)經(jīng)驗關(guān)系…1145．2 雙層介質(zhì)界面反射特性…1155．2．1 雙層介質(zhì)的FDTD平均和差分?jǐn)?shù)值解…1155．2．2 特殊界面的反射幅值解析解…1165．2．3 特殊界面垂直入射波的回波特性…1175．3 界面反射的波幅與墊層相對介電常數(shù)關(guān)系FDTD研究…1195．4 多層地質(zhì)中的地質(zhì)雷達(dá)回波計算模型…1245．4．1 多層黃土地質(zhì)中地質(zhì)雷達(dá)的波形數(shù)值模擬…1245．4．2 基于波幅-相對介電常數(shù)模型的四層填土模型反演研究…1285．5 小結(jié)…1306 土石壩病害探測實例分析…1326．1 長安區(qū)石砭峪水庫上游壩坡探測實例…1326．1．1 項目概況…1326．1．2 探測方法…1346．1．3 測網(wǎng)布置和定位…1356．1．4 實測數(shù)據(jù)分析…1376．2 大峪河水庫上游壩坡探測實例…1386．2．1 項目概況…1386．2．2 現(xiàn)場探測…1396．2．3 數(shù)據(jù)分析…1406．3 小結(jié)…1437 展望…144 參考文獻(xiàn)…145