地质雷达在水利水电勘察的运用

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摘要：随着科技的发展，地质雷达在水利水电工程中的应用越来越广泛。地质雷达通过上面的两根天线进行传输信号和接受信号，从而对地下埋藏物体的分布情况进行分析。随着长期的实践可以看出，在电磁波传到地下遇到埋藏物体时，就会受到环境的影响从而改变其传播过程中的形态。所以在根据电磁波的形态和接受到波的总时间和变化幅度，从而可以看出埋藏的物体的深度和状态。本文主要对地质雷达的基本工作原理、地质雷达的探测技术、在地质雷达应用时需考虑的几个问题以及地质雷达在水利水电工程中的应用。

关键词：地质雷达；水利水电工程；探测

随着现代科技的不断进步，我国水利水电事业发展迅速，从而促进了我国地质探测技术的发展，但也导致许多常规的方法已经不能在满足地质探测的要求。而地质雷达作为一种效率高、仪器轻又容易携带的技术，被人们广泛使用，并在许多领域中取得了很好的效果。

1地质雷达的基本工作原理

地质雷达在最近被广泛的使用，它是一种利用电磁波进行探测地质结构和地下各种介质的一种方法。电磁波在地下传播的过程中，电磁波遇到一些介质就会发生反射，而这个反射波就会被雷达所接收到，经过分析处理之后在存储到计算机中[1]。通过计算机的处理，便可以判断出地下的矿物质或者珍稀资源的位置信息和大小。地质雷达可以通过接受过来的记录信息进行分析，从而对地下的介质进行判断，来帮助工作人员进行探测。随着天线的中心频率的改变，电磁波的穿透能力也会随之而改变。一般来讲，天线的中心频率越低，电磁波能够探测的深度就会越深。

2地质雷达探测主要技术

地质雷达的主要探测方法有剖面法、宽角法以及多次覆盖法。2.1宽角法。宽角法是：首先将一根天线在地面的某个点上固定，然后向测移动另一根天线，将电磁波在地下不同层面时的走向记录下来的一种探测的方法。这种方法主要用来求出反射面的深度和电磁波的传播速度。如果在地下情况良好的情况下，测量结果会更精确，效果也会更好[2]。2.2剖面法。人们用的方法中最多的一种，在固定的距离将发射天线和接收天线向同一方向进行移动。这种测量结果的图像是以横坐标为天线的位置，纵坐标是反射波在地底的走向。这样可以精确的看出地下每个反射波的变化情况。2.3多次覆盖法。由于介质讯的大小会影响反射波的识别，在这个时候就可以让不同的天线发射信号，而接受的天线在同一测量时间进行不断地测量，然后将得出的信号进行叠加。

3地质雷达中考虑的几个特殊问题

3.1探测应用的条件问题。地质雷达探测所具有的效果与其应用的条件密切相关，其探测深度、图像分辨率和数据精度问题都与当时所处环境有关，例如其电阻率、介电常数与频率都对这问题会产生影响。据研究显示，高频电磁波基于地下介质进行传播行径时，会逐步衰减，而其电阻率越低，探测深度、分辨率与数据精度都会产生一定程度的大偏差，因此在进行地质雷达探测的应用中，需要着重其电阻率、介电常数与频率等问题，以此来提升探测的整体效果。3.2探测数据的处理问题。现阶段，大多数地质雷达探测所得到的数据都是依靠现存的石油地震勘探应用进行分析的，但这种数据处理的应用始终不同于地质雷达探测的应用，导致在利用此应用处理地质雷达探测的数据时，会产生一定的偏差，例如其所测的速度分析与动能校正问题，都会影响到数据的精准度。因此，对于探测数据的处理，仍需要依靠研发人员对于地质雷达探测数据进行分析与算法模拟，将现如今并不完善的反褶积和偏移技术发展到更好的水准[3]。3.3地下资料的分析问题。由于地下介质的环境与情况都处于未知状态，导致我国现在仍缺乏地下介质资料分析的理论体系，大都只是停留在地质雷达所探测的浅层资料，仍不能对于更深层次的地质给予解释与分析，因此，勘测人员需要利用地质雷达所勘测的特性与传统的探测手法结合，给予更精准的地质分析资料，使得我国对于地下介质的分析拥有新的进展。

4地质雷达在水利水电工程中的应用

4.1对于水利水电工程地质剖面的探测。伴随着地质雷达的功能不断被人们挖掘，近些年地质雷达被广泛地应用于建设工程之中，例如对基岩埋深的确定、地质剖面分层以及基岩的分化等。而地质雷达在水利水电工程中的应用较为广泛，尤其是在水利水电工程前期的地质剖面分析中的应用，能够很好的利用地质探测深度、分辨率以及精度等特点，去进行水利河床的地质剖面分析，进而去根据前期水测绘的图纸进行钻孔地理位置的确定，能够为水利水电工程今后的建设铺垫[4]。4.2对水利水电工程的堤坝建设的探测。地质雷达能有效对水利水电工程中的地质进行全方位的检测，尤其是对于其堤坝建设的检测。地质雷达对于肉眼难以发现的堤坝隐患处进行全方面的数据收集与深入挖掘，对于隐患处所存在的问题进行警示与告知，能够有效提升其水利水电工程中堤坝的安全监测工作与施工质量工作，进而将堤坝建设的牢固性提升到更高的水准。4.3对水利水电工程的地下水资源探测。随着地下水资源的稀缺问题越发严重，在进行水利水电工程建设的过程中，对其地下水资源的勘测也逐步成为重点。由于近些年，企业家为了追求更多的利润，对于污水的排放不加以处理，导致多数地区的水资源遭到破坏。因此，在进行水利水电工程时，利用地质雷达进行探测，去确定地下水质的污染范围，进而去提升水利水电工程的水质问题。另外还可以利用地质雷达来确定污水储藏的最佳监视井位，能够有效利用一些化学方法，去处理污水的问题，进而提升水利水电工程的整体质量。4.4对水利水电工程边坡建设的探测。边坡工程对于水利水电工程产生稳定的作用，决定着水利水电工程的最终质量效果，利用地质雷达进行探测，能够对于边坡进行地质数据的采集与收集，利用一些数据的分析软件，来探究边坡整体结构是否会对水利水电工程的建设产生不利的影响，能够及时为边坡工程的稳固与预防加固操作提供帮助，进而为水利水电工程的建设带来一定的辅助效果。

5结束语

本文通过对地质雷达技术在水利勘探工程中的应用的探讨，阐述了地质雷达技术具有的突出优势。通过大量实验可以得出，地质雷达技术在水利水电工程勘探的过程中十分有效，可以通过电磁波对地底的一些介质进行分析和监测，同时可以根据水利建筑的要求，对水利建筑的地理环境和地质进行分析评价并提出合理的建议。另外地质雷达相比于其他技术，有其巨大优势，主要在于它的工作周期耗时小，所获得的信息很大，适当的对点距进行加密可以很好的对目标的位置进行精确的定位。

参考文献

[1]任长安.地质雷达在河道护坡检测中的应用[J].水科学与工程技术，2018，212（06）：85-88.

[2]孙楠.地质雷达技术在水利工程质量检测中应用问题研究[D].天津：天津大学，2016.

[3]徐加益.水利水电工程勘察中地质雷达的应用分析[J].陕西水利，2016（5）：125-127.

[4]张辉能.地质雷达在水利水电工程勘察中的技术应用[J].水能经济，2017（3）：47-48.

作者:彭忠师 单位:毕节市建设工程技术服务中心有限公司