拋石護(hù)岸工程中的雷達(dá)正演研究


1.59萬字 49頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)


摘 要
堤壩防護(hù)工程中護(hù)岸拋石的厚度和范圍是否符合設(shè)計(jì)要求，直接關(guān)系到工程的安全性。受介質(zhì)復(fù)雜、水深等影響，護(hù)岸工程質(zhì)量檢測一直是檢測領(lǐng)域的一個(gè)難題。目前，水下拋石施工質(zhì)量檢測尚無成熟的檢測方法進(jìn)行定量的驗(yàn)收。這篇論文研究擬以地質(zhì)雷達(dá)勘探為出發(fā)點(diǎn)，利用GprSim軟件建立拋石護(hù)岸的地質(zhì)雷達(dá)響應(yīng)模型，實(shí)現(xiàn)探地雷達(dá)的正演計(jì)算。研究不同水深及發(fā)射頻率時(shí)的雷達(dá)波場分布特征。結(jié)合龍河口水庫與淮河荊山湖退堤段拋石護(hù)岸工程實(shí)例， 正演計(jì)算研究成果表明：（1）使用探地雷達(dá)法探測淺水域水下拋石體厚度的方法是可行的。（2）在有效探測深度內(nèi)能夠準(zhǔn)確的確定拋石體賦存狀態(tài)。其最大精度可達(dá)到厘米級(jí)，相對誤差小于10%。（3）中心頻率為50MHz的非屏蔽天線探測水深可達(dá)到30m，但是無法分辨出淤泥、拋石及以下地層的層間界面。（4）探地雷達(dá)法探測淺水域薄層拋石體賦存形態(tài)效果較好。因?yàn)榻橘|(zhì)介電常數(shù)越大，電磁波在其中傳播的速度越低，所以界面兩側(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)差異大小決定了探測目標(biāo)的分辨能力。江河水、水中拋石體、淤泥、淤泥中拋石、河床等介電常數(shù)各異，因此電磁波速度和頻率特征亦各不相同，在可識(shí)別的深度范圍內(nèi)，相互差異越大，其界面越易分辨。由此，水下拋石體的厚度可以定性、定量解釋，當(dāng)淤泥較厚時(shí)推斷解釋將受到一定影響。至于岸邊的陡傾角坡面是否有拋石，可以通過繞射波的存在來分析判斷。水深較淺時(shí)，試驗(yàn)測試成果剖面能夠清晰的分辨出水下拋石體和淤埋在水底下面的拋石厚度、規(guī)模和范圍。檢測效果較為理想，具實(shí)用性和推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：拋石護(hù)岸；Gprsim；雷達(dá)正演；探地雷達(dá)；淮河；龍河口