當前位置:首頁 » 地質問題 » 地質雷達是根據什麼進行探測

地質雷達是根據什麼進行探測

發布時間: 2021-02-09 19:13:13

A. 地質雷達是干什麼的,能找到地下電線

地質雷達利用超高頻電磁波探測地下介質分布,它的基本原理是專:發射機通過發射天線發射中屬心頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0.1 ns的脈沖電磁波訊號。當這一訊號在岩層中遇到探測目標時,會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機,放大後由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號,可以判斷有無被測目標;根據反射訊號到達滯後時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。
由於地質雷達的探測是利用超高頻電磁波,使得其探測能力優於例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器,所以地質雷達通常廣泛用於考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。
能,但要看技術員的水平了。

B. 地質雷達的天線頻率,探測深度和解析度三者之間的關系是什麼

脈沖雷達有調制頻復率制和重復頻率,調制頻率也就是常說的天線頻率,一般地說,天線頻率越高探測越淺,重復頻率越高也越淺。解析度是調制脈沖越窄越高,但能量也小了探測就近。天線頻率高了解析度也高。也可以說解析度高了相對就探測近。

C. 地質雷達

3.3.7.1 方法簡介

3.3.7.1.1 基本原理

地質雷達也稱探地雷達,是利用高頻電磁波束在界面上的反射來探測目標物,由發射天線和接收天線組成。發射天線向地下發射高頻短脈沖電磁波,接收天線則接收來自地下介質交界面的反射電磁波。由於電磁波向地下傳播速度主要受地下介質電性控制,在介質電性發生變化的界面,電磁波會發生反射。通過研究電磁波在介質中的傳播速度、介質對電磁波的吸收及介質交界面的反射,並用時間剖面圖像表示出地下各分界面的形態,從而推測地下地質體及地層結構的分布規律。

3.3.7.1.2 應用范圍及適用條件

地質雷達是一種高解析度探測技術,可以對淺層地質問題進行詳細的地質填圖,淺層埋藏物進行無損探測。由於電磁波能量在碳酸鹽岩區衰減快,勘探深度較淺主要適用於碳酸鹽岩裸露或覆蓋層淺的地區,目前廣泛用於地基探查、地下空洞、岩溶、破碎帶、斷層等地質構造探測。

要求發射的電磁波能量必須足夠大,探測距離能夠達到目標體,並能返回地面被系統接收;目標體阻抗差別足夠大,有足夠的反射或散射能量為系統所識別;目標體的幾何形態必須盡可能了解清楚,正確選用天線中心頻率;測區干擾不足以影響目標物的反射信息。

3.3.7.1.3 工作布置原則與觀測方法

主測線應垂直地下目標體走向,輔助測線平行目標體走向,可更好地反映目標體形態,測線應盡量通過已有的井位,以利於地層的對比。

目前常用的觀測方法有剖面法和寬角法兩種。

剖面法:發射天線和接收天線以固定間距沿測線同步移動的一種測量方式。

寬角法:發射天線固定在地面某一點上不動,而接收天線沿測線逐點移動,記錄地下各個不同界面反射波的雙程走時的測量方式。

3.3.7.1.4 資料整理及成果解釋

檢查驗收合格的原始數據,經濾波及二維偏移歸位等處理,經過反射層的拾取,編繪探地雷達圖像剖面,最終形成推斷成果圖等。

由於雷達反射界面是電性界面,與地層分界面並不一致,如相鄰地層有相近的波阻抗、同一岩層中的含水帶界面、多個薄層的地質界面組合等。同時雷達時間剖面轉換為深度剖面的精度,解析度的限制,旁側界面反射波的影響等因素,給雷達資料帶來很多假象,使雷達剖面解釋存在多解性。因此成果解釋必須結合地質、鑽探資料,根據反射波組的波形與強度特徵,通過同相軸的追蹤,確定反射波組的地質意義,建立測區地質—地球物理模型,構築地質—地球物理綜合解釋剖面。

3.3.7.2 試驗情況

本次實驗主要選擇了表層帶富水塊段納堡村地區、天然出露的岩溶水源地皮家寨工區,目的是為了查明地表至30m深度的蓋層結構、完整穩定性、水文地質結構、岩溶發育特徵及富水性。對裸露型隱伏的岩溶水源地大衣村和萬畝果園及覆蓋型隱伏的岩溶水源地三家村和大興堡實驗區擬實施鑽孔位置也布置了少量地質雷達剖面。共布置剖面94條,總長3.4km,其中納堡村實測66條剖面,長1635m。

本次試驗使用SIR-20型地質雷達,天線類型SIR-100MHZ,掃描時窗250~600ns,工作方法為連續剖面測量。

3.3.7.3 主要成果

納堡村探測結果,表層結構大致分為兩層:第一層為第四系覆蓋層,岩性為粘土,厚度在2~6m,時窗為0~100ns,表現為能量強、頻率較高,連續性較好的波組特徵;第二層為個舊組風化灰岩,厚度8~16m,時窗為50~300ns,表現為能量較弱且變化大、頻率較低,連續性差的波組特徵;向下則表現為無明顯反射或雜亂零星反射的「平靜帶」波組特徵,表明已進入基岩(完整灰岩)層。

圖3-18為納堡小學L20線的測量結果,雷達反射波大致分為三層,第一層時窗0~80ns,為能量強、頻率較高的波組特徵,深度約5m,反映了第四系覆蓋層;第二層時窗80~300ns,為能量弱、變化大、頻率較低的波組特徵,深度約5~16m,反映了風化灰岩層;第三層時窗300ns以上,為無明顯反射或雜亂零星的波組特徵,推斷已進入完整的灰岩層。在剖面10~15m處,時窗范圍160~200ns,深度約9~12m范圍內,地質雷達記錄出現明顯的強反射波異常,推斷解釋為岩溶裂隙含水層。經施工的淺鑽驗證,覆蓋層厚5.15m,5.15~15m岩溶發育,以溶隙、溶洞、溶孔為主,為主要含水層段,涌水量36m3/d,15m以下岩溶不發育,富水性弱,與推斷結果吻合。

圖3-18 瀘西小江流域納堡村納堡小學L20線地質雷達曲線

納堡村賓珍紅商店地質雷達測量未發現異常,反射波為明顯的兩層,頂部覆蓋層為高能量波特徵,時窗0~100ns,厚度約6m,下部為基岩的平靜弱反射波特徵,經ZK2淺鑽驗證,基岩埋深6.7m,孔深30.3m未見水,探測結果與驗證結果一致。

納堡村實驗點共圈出8處地質雷達異常,經鑽孔驗證4處,除1處水量小外,3處表層岩溶水較豐富。

圖3-19為皮家寨大泉旁實測地質雷達剖面,大致可分為兩層,第一層時窗0~60ns,波組連續穩定,反映出第四系覆蓋層厚度為1~3m;時窗60~300ns,地質雷達曲線顯示為雜亂反射、振幅變強、頻率變低的異常現象,推斷該區地下3~16m之間的個舊組灰岩中岩溶裂隙較為發育,局部存在較大充填或未充填的溶洞,如L73線7m、28m、55m處推斷為岩溶含水區,與高密度電法38線100~110點的低阻異常對應。經鑽孔驗證,溶洞,溶孔發育,與推斷結果吻合。

圖3-19 瀘西小江流域皮家寨L73線地質雷達曲線

3.3.7.4 結論

地質雷達反射波組特徵:岩溶裂隙含水層為明顯的強反射波異常;第四系覆蓋層為能量強、頻率較高,連續性較好的反射波;風化灰岩層為能量較弱且變化大、頻率較低,連續性差的反射波;完整灰岩層為無明顯反射或雜亂零星反射的「平靜帶」特徵。

地質雷達在探測深度0~30m范圍內,解析度較高,對表層岩溶裂隙發育帶探測效果較好,劃分的覆蓋層厚度較接近,誤差均小於1m。推斷的岩溶發育異常帶,准確度很高,是表層岩溶找水的有效方法之一。

D. 地質雷達是根據什麼在不同介質中傳播特性的差異對圍岩狀態進行探測

地質雷達還是用超聲波在不同介質中傳播,遇到不同密度的岩石會有不同反射來探測的。

E. 地質雷達探測原理與方法研究的介紹

《地質雷達探測來原理與方法源研究》論述了有關地質雷達的基本理論、數據處理方法、資料解釋方法和典型應用。本書共分7章,主要內容包括電磁波在岩土介質中的傳播規律、地質雷達儀器基本原理及設計、地質雷達常用數據結構、地質雷達資料處理、地質雷達資料解釋和地質雷達實際應用。

F. 地質雷達的介紹

地質雷達(Ground Penetrating Radar(GPR))是探測地下物體的地質雷達的簡稱。

G. 探地雷達的基本原理與方法技術

探地雷達法(GPR),是利用一個天線發射高頻寬頻(1MHz~1GHz)電磁波,另一個天線接收來自地下介質界面的反射波而進行地下介質結構探測的一種電磁法。由於它是從地面向地下發射電磁波來實現探測的,故稱探地雷達。有時亦將其稱作地質雷達。它是近年來在環境、工程探測中發展最快,應用最廣的一種地球物理方法。20世紀70年代以後,探地雷達的實際應用范圍迅速擴大。

圖4-10-1 反射雷達探測原理

探地雷達利用以寬頻短脈沖(脈沖寬為數納秒甚至更小)形式的高頻電磁波(主頻十幾兆赫至千兆赫),通過天線(T)由地面送入地下,經底層或目標體反射後返回地面,然後用另一天線(R)進行接收(圖4-10-1)。脈沖旅行時為

地球物理勘探概論

當地下介質中的波速v(m/ns)為已知時,可根據精確測得的走時t(單位為ns,1ns=10-9s),由上式求出反射物的深度(m)。

波的雙程走時由反射脈沖相對於發射脈沖的延時進行測定。反射脈沖波形由重復間隔發射(重復率20kHz~100kHz)的電路,按采樣定律等間隔地採集疊加後獲得。考慮到高頻波的隨機干擾性質,由地下返回的反射波脈沖系列均經過多次疊加(疊加次數幾十至數千)。這樣,若地面的發射和接收天線沿探測線以等間隔移動時,即可在縱坐標為雙程走時t(ns)、橫坐標為距離x(m)的探地雷達屏幕上繪描出僅僅由反射體的深度所決定的「時距」波型道的軌跡圖(圖4-10-2)。與此同時,探地雷達儀即以數字形式記下每一道波型的數據,它們經過數字處理之後,即由儀器繪描成圖或列印輸出。

圖4-10-2 探地雷達剖面記錄示意圖

探地雷達圖像由於呈時距關系形式,類似於地震記錄剖面。畫面的直觀性較強,波形圖面上同一反射脈沖起跳點所構成的「同相軸」可用來勾畫出反射界面。當然,對於有限幾何體的界面,只要返回的能量足夠,圖面的各道記錄上均可追蹤反射脈沖同相軸,這自然就歪曲了目的體的實際幾何形態。圖4-10-3為點狀反射體的理論計算圖像。圖上畫了六種不同介質波速度條件下的同相軸曲線,可以看出[式(4-10-1)],點狀體的異常呈雙曲線的一葉形態,其峰頂的橫向和縱向位置即為點狀體的地面位置和深度。介質速度越小,異常峰尖就越明顯;埋深越大、天線距越大,雙曲線就越平坦。類似於地震剖面,為達到直觀效果,必須對圖像進行偏移歸位校正。圖4-10-4給出了有限幾何體(充氣排球)放入水中後在水面上的實測圖像,它證實了計算的規律。由圖可見,在有限體的邊、角部位,常因繞射現象而使圖像復雜化。

圖4-10-3 點狀體的雷達計算圖像

v值:0.23,0.19,0.15,0.11,0.07,0.03m/ns

(a)天線距0m,埋深1m;(b)天線距1m,埋深1m;(c)天線距1m,埋深2m

圖4-10-4 放入水中充氣排球的探地雷達探測結果

球徑21cm,頂深0.85m,波速0.033m/ns

H. 地質雷達和金屬探測器有什麼不同

地質雷達利用超高頻電磁波探測地下介質分布,它的基本原理是:發射機通過發射天線發射中心頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0.1 ns的脈沖電磁波訊號。當這一訊號在岩層中遇到探測目標時,會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機,放大後由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號,可以判斷有無被測目標;根據反射訊號到達滯後時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。
由於地質雷達的探測是利用超高頻電磁波,使得其探測能力優於例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器,所以地質雷達通常廣泛用於考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。金屬探測器利用電磁感應的原理,利用有交流電通過的線圈,產生迅速變化的磁場。這個磁場能在金屬物體內部能感生渦電流。渦電流又會產生磁場,倒過來影響原來的磁場,引發探測器發出鳴聲。金屬探測器的精確性和可靠性取決於電磁發射器頻率的穩定性,一般使用從80 to 800 kHz的工作頻率。工作頻率越低,對鐵的檢測性能越好;工作頻率越高,對高碳鋼的檢測性能越好。檢測器的靈敏度隨著檢測范圍的增大而降低,感應信號大小取決於金屬粒子尺寸和導電性能。

I. 地質雷達探測利用了波的什麼性質探測的基本方式有哪些

利用電磁波的傳播特性,即遇到不同介點特性的材料會發生反射,折射,散射,探測方式不知道你要什麼樣的答案,有貼地的,和空偶的

J. 地質雷達探測法的原理

[地質雷達] Ground Penetrating Radar(GPR)是探測地下物體的地質雷達的簡稱。 地質雷達利用超高頻電內磁波探測地下介質分布,它的基本容原理是:發射機通過發射天線發射中心頻率為12.5M至1200M、脈沖寬度為0.1 ns的脈沖電磁波訊號。當這一訊號在岩層中遇到探測目標時,會產生一個反射訊號。直達訊號和反射訊號通過接收天線輸入到接收機,放大後由示波器顯示出來。根據示波器有無反射汛號,可以判斷有無被測目標;根據反射訊號到達滯後時間及目標物體平均反射波速,可以大致計算出探測目標的距離。 由於地質雷達的探測是利用超高頻電磁波,使得其探測能力優於例如管線探測儀等使用普通電磁波的探測類儀器,所以地質雷達通常廣泛用於考古、基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、潛水面、溶洞、地下管纜探測、分層、地下埋設物探察、公路地基和鋪層、鋼筋結構、水泥結構、無損探傷等檢測。

熱點內容
鹿特丹港國家地理 發布:2021-03-15 14:26:00 瀏覽:571
地理八年級主要的氣候類型 發布:2021-03-15 14:24:09 瀏覽:219
戴旭龍中國地質大學武漢 發布:2021-03-15 14:19:37 瀏覽:408
地理因素對中國文化的影響 發布:2021-03-15 14:18:30 瀏覽:724
高中地理全解世界地理 發布:2021-03-15 14:16:36 瀏覽:425
工地質檢具體幹些什麼 發布:2021-03-15 14:15:00 瀏覽:4
東南大學工程地質考試卷 發布:2021-03-15 14:13:41 瀏覽:840
中國地質大學自動取票機 發布:2021-03-15 14:13:15 瀏覽:779
曾文武漢地質大學 發布:2021-03-15 14:11:33 瀏覽:563
中國冶金地質總局地球物理勘察院官網 發布:2021-03-15 14:10:10 瀏覽:864