粘土中电磁波速度与含水量关系研究及应用

本文通过室内不同含水量情况下粘土中电磁波速度的测试,研究了探地雷达电磁波在粘土中的传速播度,提出了粘土中电磁波速度随着含水量增加呈一阶负指数规律下降的理论模型,实际工作中,粘土中电磁波的传播速度可取80~200mm/ns。这一模型应用于某水库大坝探测漏水通道的工程实际中。开挖验证的结果表明:用探地雷达测量资料解释的该大坝漏水通道在平面上的投影位置与开挖结果相符合,漏水通道深度与实际开挖结果基本一致。     

加油站渗漏污染快速调查方法及探地雷达的应用

利用探地雷达进行加油站快速调查的主要程序包括收集资料、走访、现场踏勘、物探初勘以及试采样等,最终达到初步了解加油站的基本情况、渗漏污染风险以及可能污染渗漏点的目的。选择上海、北京、南京地区各一座加油站,详细介绍了快速调查的过程及结果。其中,上海和北京的两座加油站经钻孔采集土壤气体及探地雷达探测后,判断存在污染,而在南京加油站,探地雷达探测结果表明场地经过修复已不存在污染。     

探地雷达在管线探测与工程勘察中的应用

简要地介绍了探地雷达的勘探原理,工作方法、技术,及其在工程勘察中的应用,并在前人的基础上,利用ＳＩＲ－２型探地雷达,寻找地下管线和确定工程地质界面,进行了一系列的实测工作,获得了高质、清晰、直观的ＧＰＲ图像。     

基于GPR图像的福建海坛岛北部海岸冲积扇沉积构造及其成因的初步研究

福建海坛岛北部海岸发育一座覆盖淡灰黄色风成砂层、相对高度达30 m的大沙山,外貌很像风成大沙丘,但同时又具有冲积扇形态。其成因和沉积环境有待考证,而探明大沙山内部沉积构造是判别其成因的主要途径之一。在野外考察的基础上,运用探地雷达（GPR）对大沙山内部沉积构造进行探测,获得约20 m深度范围内的沉积构造图像数据。结果表明:大沙山中上部发育由棱角状砾石或粗砂细砂组成的沉积旋回和沟槽沉积构造,显示出冲积扇上部的沉积构造组合特点;中下部层面中交替呈现弧形沉积构造,大沙山南侧发育有向南倾斜28°～30°的前积层理。结合大沙山西侧冲沟剖面沉积构造、大沙山表面的棱角状砾石特征以及现代风沙地貌分布规律,初步认为大沙山是山前多期沟谷洪流携带的碎屑物沉积形成的冲积扇残余堆积体,沉积间隙受海岸带风沙活动影响。     

隧道衬砌病害地质雷达探测正演模拟与应用

国内大多数隧道都存在着不同程度的病害,其中诸如衬砌开裂、不密实、含有空洞和渗漏水等衬砌病害是隧道最常见的病害类型,严重影响行车安全。地质雷达（GPR）可以用来对隧道衬砌病害进行快速无损探测,但对于衬砌病害的解译十分依赖于探测人员的经验,很容易造成误判和漏判。因此,对隧道衬砌病害进行分类,并针对典型衬砌病害类型进行建模,利用时域有限差分（FDTD）法对衬砌病害模型进行地质雷达探测正演模拟,针对衬砌渗漏水和存在钢筋干扰等特殊情况,通过频谱分析对病害进行了定量识别,总结出典型衬砌病害的地质雷达探测解释准则,最后结合工程实例对衬砌病害进行了推断和解译。结果验证了衬砌病害地质雷达探测正演模拟和解释准则的可靠性。     

岩溶裂隙水探查方法优化与工程治理研究

在岩溶裂隙涌水治理中,含水构造的三维空间展布规律、水力连通关系难以探明是制约治理工期和经济成本的关键因素。为解决地质雷达探测在岩溶富水区域存在的受干扰强、多解性、信号失真等难题,基于概率学理论,提出了雷达测线布置的网格法;基于电磁波传播理论,研究了电磁波在含水构造界面上的反射和折射能量分配规律,分析了含水薄层对雷达低频反射信号的作用机制,讨论了在岩溶裂隙富水区雷达探测含水裂隙的判识标准。结合湖北沪蓉西高速公路恩利段齐岳山隧道底板岩溶裂隙涌水工程治理实例,阐述了地质雷达探测在探明含水裂隙空间展布规律和最佳注浆孔的确定中的应用。研究成果的应用产生了良好的生态、安全和经济效益,对类似工程具有一定的借鉴作用。     

Sedimentary architecture and depositional controls of a Holocene wave‐dominated barrier‐island system

Barrier‐island system evolution is controlled by internal and external forcing mechanisms, and temporal changes in these mechanisms may be recorded in the sedimentary architecture. However, the precise role of individual forcing mechanisms is rarely well understood due to limited chronological control. This study investigates the relative role of forcing conditions, such as antecedent topography, sea‐level rise, sediment supply, storms and climate changes, on the evolution of a Holocene wave‐dominated barrier‐island system. This article presents temporal reconstruction of the depositional history of the barrier‐island system of Rømø in the Wadden Sea in unprecedented detail, based on ground‐penetrating radar profiles, sediment cores, high‐resolution dating and palynological investigations, and shows that ca 8000 years ago the barrier island formed on a Pleistocene topographic high. During the initial phase of barrier evolution, the long‐term sea‐level rise was relatively rapid (ca 9 mm year⁻¹) and the barrier was narrow and frequently overwashed. Sediment supply kept pace with sea‐level rise, and the barrier‐island system mainly aggraded through the deposition of a ca 7 m thick stack of overwash fans. Aggradation continued for ca 1700 years until sea‐level rise had decreased to <2 mm year⁻¹. In the last ca 6000 years, the barrier prograded 4 to 5 km through deposition of a 10 to 15 m thick beach and shoreface unit, despite a long‐term sea‐level rise of 1 to 2 mm year⁻¹. The long‐term progradation was, however, interrupted by a transgression between 4000 years and 1700 years ago. These results demonstrate that the large‐scale morphology of the Danish Wadden Sea shoreline influences the longshore sediment transport flux and the millennial‐scale dispersal of sediment along the shoreline. On decadal to centennial timescales, major storms induced intense beach and shoreface erosion followed by rapid recovery and progradation which resulted in a highly punctuated beach and shoreface record. Major storms contributed towards a positive sediment budget, and the sustained surplus of sediment was, and still is, instrumental in maintaining the aggradational–progradational state of the barrier island.     

念青唐古拉山扎当冰川冰储量估算及冰下地形特征分析

冰川体积估算对水资源以及冰川变化研究具有重要的意义. 但是实测的冰川厚度数据十分稀少,限制了冰川体积的估算. 2011年5月对念青唐古拉山北坡扎当冰川进行了雷达测厚工作,获取了该冰川的厚度分布状况. 基于该冰川的厚度数据,测量点的GPS数据,1970年的地形图和2010年Landsat TM影像,在ArcGIS技术的支持下,采用简单Kriging插值方法对冰川非测厚区域的厚度进行了插值计算,绘制出了冰川厚度等值线图并估算了冰川的冰储量. 结果表明：冰川最大厚度出现于海拔约5 748 m靠近主流线的位置,最大冰厚度为108 m,冰川平均厚度为38.1 m,2010年冰川面积为1.73 km²,扎当冰川的冰储量为0.066 km³. 将扎当冰川表面DEM与冰川厚度分布图相结合,绘制出了该冰川的冰床地形图. 结果显示,在冰川厚度大的区域,冰床地形呈现近V字形分布,这与其相对平缓的冰面地形形成明显对比;同时,在冰表地形较陡区域,冰川厚度不大,冰床地形呈现U形分布.