地質雷達在水利水電勘察的運用

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摘要：隨著科技的發(fā)展，地質雷達在水利水電工程中的應用越來越廣泛。地質雷達通過上面的兩根天線進行傳輸信號和接受信號，從而對地下埋藏物體的分布情況進行分析。隨著長期的實踐可以看出，在電磁波傳到地下遇到埋藏物體時，就會受到環(huán)境的影響從而改變其傳播過程中的形態(tài)。所以在根據(jù)電磁波的形態(tài)和接受到波的總時間和變化幅度，從而可以看出埋藏的物體的深度和狀態(tài)。本文主要對地質雷達的基本工作原理、地質雷達的探測技術、在地質雷達應用時需考慮的幾個問題以及地質雷達在水利水電工程中的應用。

關鍵詞：地質雷達；水利水電工程；探測

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，我國水利水電事業(yè)發(fā)展迅速，從而促進了我國地質探測技術的發(fā)展，但也導致許多常規(guī)的方法已經(jīng)不能在滿足地質探測的要求。而地質雷達作為一種效率高、儀器輕又容易攜帶的技術，被人們廣泛使用，并在許多領域中取得了很好的效果。

1地質雷達的基本工作原理

地質雷達在最近被廣泛的使用，它是一種利用電磁波進行探測地質結構和地下各種介質的一種方法。電磁波在地下傳播的過程中，電磁波遇到一些介質就會發(fā)生反射，而這個反射波就會被雷達所接收到，經(jīng)過分析處理之后在存儲到計算機中[1]。通過計算機的處理，便可以判斷出地下的礦物質或者珍稀資源的位置信息和大小。地質雷達可以通過接受過來的記錄信息進行分析，從而對地下的介質進行判斷，來幫助工作人員進行探測。隨著天線的中心頻率的改變，電磁波的穿透能力也會隨之而改變。一般來講，天線的中心頻率越低，電磁波能夠探測的深度就會越深。

2地質雷達探測主要技術

地質雷達的主要探測方法有剖面法、寬角法以及多次覆蓋法。2.1寬角法。寬角法是：首先將一根天線在地面的某個點上固定，然后向測移動另一根天線，將電磁波在地下不同層面時的走向記錄下來的一種探測的方法。這種方法主要用來求出反射面的深度和電磁波的傳播速度。如果在地下情況良好的情況下，測量結果會更精確，效果也會更好[2]。2.2剖面法。人們用的方法中最多的一種，在固定的距離將發(fā)射天線和接收天線向同一方向進行移動。這種測量結果的圖像是以橫坐標為天線的位置，縱坐標是反射波在地底的走向。這樣可以精確的看出地下每個反射波的變化情況。2.3多次覆蓋法。由于介質訊的大小會影響反射波的識別，在這個時候就可以讓不同的天線發(fā)射信號，而接受的天線在同一測量時間進行不斷地測量，然后將得出的信號進行疊加。

3地質雷達中考慮的幾個特殊問題

3.1探測應用的條件問題。地質雷達探測所具有的效果與其應用的條件密切相關，其探測深度、圖像分辨率和數(shù)據(jù)精度問題都與當時所處環(huán)境有關，例如其電阻率、介電常數(shù)與頻率都對這問題會產(chǎn)生影響。據(jù)研究顯示，高頻電磁波基于地下介質進行傳播行徑時，會逐步衰減，而其電阻率越低，探測深度、分辨率與數(shù)據(jù)精度都會產(chǎn)生一定程度的大偏差，因此在進行地質雷達探測的應用中，需要著重其電阻率、介電常數(shù)與頻率等問題，以此來提升探測的整體效果。3.2探測數(shù)據(jù)的處理問題?，F(xiàn)階段，大多數(shù)地質雷達探測所得到的數(shù)據(jù)都是依靠現(xiàn)存的石油地震勘探應用進行分析的，但這種數(shù)據(jù)處理的應用始終不同于地質雷達探測的應用，導致在利用此應用處理地質雷達探測的數(shù)據(jù)時，會產(chǎn)生一定的偏差，例如其所測的速度分析與動能校正問題，都會影響到數(shù)據(jù)的精準度。因此，對于探測數(shù)據(jù)的處理，仍需要依靠研發(fā)人員對于地質雷達探測數(shù)據(jù)進行分析與算法模擬，將現(xiàn)如今并不完善的反褶積和偏移技術發(fā)展到更好的水準[3]。3.3地下資料的分析問題。由于地下介質的環(huán)境與情況都處于未知狀態(tài)，導致我國現(xiàn)在仍缺乏地下介質資料分析的理論體系，大都只是停留在地質雷達所探測的淺層資料，仍不能對于更深層次的地質給予解釋與分析，因此，勘測人員需要利用地質雷達所勘測的特性與傳統(tǒng)的探測手法結合，給予更精準的地質分析資料，使得我國對于地下介質的分析擁有新的進展。

4地質雷達在水利水電工程中的應用

4.1對于水利水電工程地質剖面的探測。伴隨著地質雷達的功能不斷被人們挖掘，近些年地質雷達被廣泛地應用于建設工程之中，例如對基巖埋深的確定、地質剖面分層以及基巖的分化等。而地質雷達在水利水電工程中的應用較為廣泛，尤其是在水利水電工程前期的地質剖面分析中的應用，能夠很好的利用地質探測深度、分辨率以及精度等特點，去進行水利河床的地質剖面分析，進而去根據(jù)前期水測繪的圖紙進行鉆孔地理位置的確定，能夠為水利水電工程今后的建設鋪墊[4]。4.2對水利水電工程的堤壩建設的探測。地質雷達能有效對水利水電工程中的地質進行全方位的檢測，尤其是對于其堤壩建設的檢測。地質雷達對于肉眼難以發(fā)現(xiàn)的堤壩隱患處進行全方面的數(shù)據(jù)收集與深入挖掘，對于隱患處所存在的問題進行警示與告知，能夠有效提升其水利水電工程中堤壩的安全監(jiān)測工作與施工質量工作，進而將堤壩建設的牢固性提升到更高的水準。4.3對水利水電工程的地下水資源探測。隨著地下水資源的稀缺問題越發(fā)嚴重，在進行水利水電工程建設的過程中，對其地下水資源的勘測也逐步成為重點。由于近些年，企業(yè)家為了追求更多的利潤，對于污水的排放不加以處理，導致多數(shù)地區(qū)的水資源遭到破壞。因此，在進行水利水電工程時，利用地質雷達進行探測，去確定地下水質的污染范圍，進而去提升水利水電工程的水質問題。另外還可以利用地質雷達來確定污水儲藏的最佳監(jiān)視井位，能夠有效利用一些化學方法，去處理污水的問題，進而提升水利水電工程的整體質量。4.4對水利水電工程邊坡建設的探測。邊坡工程對于水利水電工程產(chǎn)生穩(wěn)定的作用，決定著水利水電工程的最終質量效果，利用地質雷達進行探測，能夠對于邊坡進行地質數(shù)據(jù)的采集與收集，利用一些數(shù)據(jù)的分析軟件，來探究邊坡整體結構是否會對水利水電工程的建設產(chǎn)生不利的影響，能夠及時為邊坡工程的穩(wěn)固與預防加固操作提供幫助，進而為水利水電工程的建設帶來一定的輔助效果。

5結束語

本文通過對地質雷達技術在水利勘探工程中的應用的探討，闡述了地質雷達技術具有的突出優(yōu)勢。通過大量實驗可以得出，地質雷達技術在水利水電工程勘探的過程中十分有效，可以通過電磁波對地底的一些介質進行分析和監(jiān)測，同時可以根據(jù)水利建筑的要求，對水利建筑的地理環(huán)境和地質進行分析評價并提出合理的建議。另外地質雷達相比于其他技術，有其巨大優(yōu)勢，主要在于它的工作周期耗時小，所獲得的信息很大，適當?shù)膶c距進行加密可以很好的對目標的位置進行精確的定位。

參考文獻

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[2]孫楠.地質雷達技術在水利工程質量檢測中應用問題研究[D].天津：天津大學，2016.

[3]徐加益.水利水電工程勘察中地質雷達的應用分析[J].陜西水利，2016（5）：125-127.

[4]張輝能.地質雷達在水利水電工程勘察中的技術應用[J].水能經(jīng)濟，2017（3）：47-48.

作者:彭忠?guī)?單位:畢節(jié)市建設工程技術服務中心有限公司