ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- Vương Duy Thọ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT ĐỂ PHÁT HIỆN HANG RỖNG TRONG THÂN ĐÊ, ĐẬP Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------------- Vương Duy Thọ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT ĐỂ PHÁT HIỆN HANG RỖNG TRONG THÂN ĐÊ, ĐẬP Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Vật Lý Địa Cầu Mã số: 60440111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. VŨ ĐỨC MINH Hà Nội – Năm 2015 MỤC LỤC Các ký hiệu & từ viết tắt…………………………………………………………… i Danh mục hình vẽ .ii Danh mục bảng biểu . vi MỞ ĐẦU .1 1. Tính cấp thiết đề tài .1 2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài: .1 3. Đối tượng phạm vi nghiên cứu .1 4. Nội dung nghiên cứu đề tài .2 5. Phương pháp nghiên cứu .2 6. Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .2 7. Cấu trúc luận văn .2 Chương - TỔNG QUAN CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT .3 1.1 VÀI NÉT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT TRONG KHẢO SÁT HANG RỖNG 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2. PHƯƠNG PHÁP RA ĐA ĐẤT 1.2.1. Sơ lược phương pháp Rađa đất. 1.2.2. Một số tính chất trường điện từ môi trường địa chất 1.2.3. Phương pháp xác định số tham số điện từ 16 Chương - NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH HANG RỖNG LÝ THUYẾT 21 2.1.CƠ SỞ LỰA CHỌN MÔ HÌNH .21 2.1.1 Cơ sở Vật lý địa chất .21 2.1.2 Cơ sở lựa chọn ăng ten. .22 2.2. CÁCH THỨC TÍNH MÔ HÌNH .23 2.2.1. Module mô hình hóa cho mô 2D (Module modelling for the 2Dsimulation) 23 2.2.2 Mô hình sai phân hữu hạn (Finite Difference (FD)) .27 2.2.3. Cơ sở lý thuyết trường sóng đa hang rỗng 28 2.3. XỬ LÝ, TÍNH TOÁN .31 2.4. KẾT QUẢ THỰC HIỆN MÔ HÌNH LÝ THUYẾT 34 2.4.1. Mô hình hang rỗng có độ sâu khác 34 2.4.2. Mô hình hang rỗng nằm độ sâu 1m có bán kính thay đổi .39 2.4.3. Mô hình có đối tượng hang rỗng .47 2.4.3.1. Mô hình có đối tượng hang rỗng có vị trí độ sâu khác 47 2.4.3.2. Mô hình có đối tượng hang rỗng khác vị trí độ sâu khác .49 2.4.3.3. Mô hình có đối tượng hang rỗng khác vị trí độ sâu 51 Chương - KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RADA ĐẤT ĐỂ PHÁT HIỆN HANG RỖNG .53 3.1. Máy móc thiết bị 53 3.2. Phương pháp kỹ thuật đo Rađa đất 53 3.3. Phương pháp xử lý tài liệu .56 3.4.Kết xác định hang rỗng 58 3.4.1 Kết xác định hang rỗng tổ mối đê tả Đáy - Hoài Đức - Hà Nội .59 3.4.2 Kết xác định hang rỗng tổ mối đê Tả Cấm, Thủy Nguyên, Hải Phòng .61 3.4.3. Kết xác định hang rỗng tổ mối đê tả Đào, Nam Trực, Nam Định.63 3.4.4. Kết xác định hang rỗng tổ mối đập Đá Đen, Khánh Hòa 64 3.4.5. Kết xác định hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam 66 KẾT LUẬN .68 Tài liệu tham khảo .70 Các ký hiệu chữ viết tắt  - độ dẫn điện [đơn vị Siemens/m]  - số điện môi f - tần số ăng ten [MHz] v - vận tốc truyền sóng điện từ [m/ns] c - vận tốc ánh sáng [c = . 108 m/s]  - điện trở suất môi trường [ohm/m]  - độ thẩm từ R - hệ số phản xạ  - bước sóng [m]  - độ suy giảm sóng điện từ [dB/m2] E - cường độ điện trường [Volt/m] D - véc tơ cảm ứng điện Jc - mật độ dòng dẫn [amperes/m2] Jd - dòng dịch  = 2f - tần số góc [rad/s]  - phần trăm lỗ rỗng hay độ rỗng môi trường đất đá [%] S - độ bão hoà nước hay tỷ lệ độ ngậm nước DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1. Mối liên hệ dòng điện dẫn, dòng dịch dòng toàn phần 11 Hình 1.2. Mối liên hệ độ điện thẩm tương đối vận tốc truyền sóng vào lượng nước môi trường . 13 Hình 1.3. Phương pháp hình học . 17 Hình 1.4. Vận tốc truyền sóng 18 Hình 1.5. Phương pháp điểm sâu chung . 19 Hình 2.1: Giản đồ sóng rađa đối tượng 28 Hình 2.2. Giản đồ sóng rađa đối tượng dạng điểm . 30 Hình 2.3. Giản đồ sóng rađa mặt phân lớp . 31 Hình 2.4. Hình ảnh dịch chuyển Migration . 32 Hình 2.5. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,3m . 34 Hình 2.6. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,3m sau xử lý Migration . 34 Hình 2.7. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,6m . 35 Hình 2.8. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,6m sau xử lý Migration . 35 Hình 2.9. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,9m 36 Hình 2.10. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 0,9m sau xử lý Migration . 36 Hình 2.11. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 1,2m 37 Hình 2.12. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 1,2m sau xử lý Migration . 37 Hình 2.13. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 1,5m 38 Hình 2.14. Mô hình có đối tượng hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ có độ sâu 1,5m sau xử lý Migration . 38 Hình 2.15. Mô hình hang rỗng có bán kính 0.05m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 39 Hình 2.16. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,1m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 40 Hình 2.17. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,1m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration 40 Hình 2.18. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,15m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m 41 Hình 2.19. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,15m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration . 41 Hình 2.20. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,2m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 42 Hình 2.21. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,2m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration . 42 Hình 2.22. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,25m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 43 Hình 2.23. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,25m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration . 43 Hình 2.24. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 44 Hình 2.25. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration 44 Hình 2.26: Mô hình hang rỗng có bán kính 0,4m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 45 Hình 2.27. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,4m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration 45 Hình 2.28. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,5m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m . 46 Hình 2.29. Mô hình hang rỗng có bán kính 0,5m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 1m sau xử lý Migration . 46 Hình 2.30. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 0,3m, 1,2m 47 Hình 2.31. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 0,3m, 1,2m sau xử lý Migration . 47 Hình 2.32. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 0,3m, 0,9m . 48 Hình 2.33. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ chiều sâu 0,3m, 0,9m sau xử lý Migration . 48 Hình 2.34. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,9; chiều sâu 0,3m, 0,9m . 49 Hình 2.35. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,9; chiều sâu 0,3m, 0,9m sau xử lý Migration 49 Hình 2.36. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,6; chiều sâu 0,9m, 1,2m 50 Hình 2.37. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,6; chiều sâu 0,9m, 1,2m sau xử lý Migration . 50 Hình 2.38. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,6; chiều sâu 0,9m . 51 Hình 2.39. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,6; chiều sâu 0,9m sau xử lý Migration . 51 Hình 2.40. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,9; chiều sâu 0,9m 52 Hình 2.41. Mô hình có hang rỗng có bán kính 0.3m nằm vị trí mét thứ 3,9; chiều sâu 0,9m sau xử lý Migration . 52 Hình 3.1. Hệ thiết bị SIR- 10B . 53 Hình 3.2. Khuyếch đại tín hiệu chuẩn 55 Hình 3.3. Cài đặt thông số lọc 56 Hình 3.4. Tuyến đo khảo sát tổ mối . 58 Hình 3.5.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát . 59 Hình 3.6. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Hoài Đức-Hà Nội 59 Hình 3.7. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Hoài Đức - Hà Nộ 60 Hình 3.8.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát . 61 Hình 3.9. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Thủy Nguyên-Hải Phỏng . 61 Hình 3.10. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Thủy Nguyên-Hải Phòng . 62 Hình 3.11.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát . 63 Hình 3.12. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Nam Trực-Nam Định 63 Hình 3.13. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Nam Trực-Nam Định . 64 Hình 3.14.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát . 64 Hình 3.15. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đập Đá Đen-Khánh Hòa . 65 Hình 3.16. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đập Đá Đen-Khánh Hòa . 65 Hình 3.17.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát . 66 Hình 3.18. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam 66 Hình 3.19. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam . 67 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1. Hằng số điện môi số vật chất tự nhiên Trong tài liệu phần mềm chuyên dụng Radan For Windows trình bày cách chi tiết [19], nên đề tài trình bày cách tóm tắt bước cần tiến hành đưa trường hợp cần lưu ý trình xử lý giải thích kết quả. Để số liệu thu phản ánh tốt thông tin đối tượng nghiên cứu môi trường địa chất, tài liệu sau xử lý đạt kết tốt phục vụ cho việc minh giải tài liệu; công tác xử lý số liệu cần thực bước sau: + Loại bỏ nhiễu hệ thống: Nhiễu hệ thống loại nhiễu có mặt suốt trình đo, muốn loại bỏ chúng cần phải thực phép lọc sau: - Lọc ngang thông dải tần cao (Horizontal high pass filter) - Lọc dọc thông dải tần cao (Vertical high pass filter) + Loại bỏ nhiễu tần số cao: Nhiễu tần số cao loại nhiễu làm cho số liệu thu không rõ ràng chúng làm mờ tín hiệu có ích. Loại nhiễu thường thể chấm đốm tuyết tài liệu(Snowlike) - Lọc ngang dải tần thấp (Horizontal low pass filter) - Lọc dọc dải tần thấp (Vertical low pass filter) + Đối với File số liệu có dị thường dạng điểm có nhiều hình dạng hypecbol nằm chồng lên ta phải thực phép lọc ngược "Deconvolution", để loại bỏ nhiễu phản xạ nhiều lần hay không phân dị hai mặt phản xạ nằm gần nhau. + Ngoài ta sử dụng thêm số phép biến đổi khác nhằm mục đích làm rõ đối tượng cần: - Thay đổi khuếch đại màu (Table color transform). - Biến đổi hàm toán học(arithmetic funtion) - Thực phép biến đổi Hilbert (Hilbert magnitude transforrm) 57 - Cộng trung bình (Stack) . + Để xác định xác độ lớn hay đường kính hang rỗng ( tổ mối), sử dụng phép biến đổi "Migration" để chuyển dị thường dạng điểm kích thước thật đối tượng thăm dò. + Thực phép hiệu chỉnh địa hình tuyến đo (Surface Normal) cho phù hợp với địa hình thực tế. + Lưu tài liệu xử lý in ấn: 3.4.Kết xác định hang rỗng Chúng áp dụng thử nghiệm phương pháp Rađa đất vào việc xác định hang rỗng số đoạn đê Hà Nội, Nam Định, Hải Phòng số đập: đập Đá Đen thuộc tỉnh Khánh Hoà, đập Khe Tân thuộc tỉnh Quảng Nam. + Đặc điểm đối tượng: Trong thân đê, đập đất hang rỗng thường sinh vật sinh sống đào tạo hang, khoang rỗng để làm nơi cư trú. Đặc biệt thân đê, đập loài mối thường làm tổ dạng tổ hay tổ chìm. Những tổ mối dạng dễ phát quan sát mắt thường, tổ mối dạng chìm (khoang nằm sâu lòng đất) không phát mắt thường. Đây nguyên nhân gây tượng thấm, sụt lún thân đê, đập. + Phương pháp kỹ thuật đo: Do khoang tổ mối tự nhiên thường có bán kính từ 0,5m đến 0,7m; nằm độ sâu từ 0,3m đến 1,5m. Để thăm dò, xác định tổ mối thân đê, đập, thông thường bố trí hệ thống tuyến đo theo mạng lưới ô vuông: Hình 3.4. minh hoạ sơ đồ tuyến khảo sát tổ mối. Khoảng cách tuyến đo cho lưới quan Hình 3.4. Tuyến đo khảo sát 58 sát tùy thuộc vào độ lớn tổ mối cần phát phải nhỏ đường kính tổ mối nhỏ cần phát hiện. 3.4.1 Kết xác định hang rỗng tổ mối đê tả Đáy - Hoài Đức - Hà Nội Đê tả Đáy thuộc huyện Hoài Đức-Hà Nội nằm vùng đồng Bắc Bộ, vật liệu đắp đê lấy sẵn chỗ, đất đắp đê thường đất cát pha sét. Chúng khảo sát đoạn từ K5+665  K5+715 vị trí có nhiều bụi thuận lợi cho sinh vật phát triển, đặc biệt có loài mối sinh sống đê có điều kiện phát triển tốt nhất. Do đoạn đê có nhiều khoang rỗng, hang rỗng mối tạo nên với Đối tượng nhiều loài sinh vật khác như:chuột. Tại vị trí K5+680 thử nghiệm khảo sát vị trí có tổ mối sinh sống phát triển. Chúng bố trí tuyến đo dọc tuyến đo ngang (hình 3.5). Hình 3.5.Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát Hình 3.6. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Hoài Đức-Hà Nội 59 Hang rỗng Hình 3.7. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Hoài Đức - Hà Nội Kết tuyến đo cắt qua khoang tổ mối (hình 3.7). Trên hình kết cho thấy, đỉnh khoang tổ mối nằm độ sâu 1,2m đường kính khoang rỗng 0,6m. Vị trí khoang rỗng tổ mối mét thứ 2,8 m so với đầu tuyến đo. Với kết thử nghiệm đê tả Đáy huyện Hoài Đức-Hà Nội thấy với đối tượng nằm độ sâu 1,2m với bán kính đối tượng 0,3m phù hợp mô hình lý thuyết có đối tượng hang rỗng nằm độ sâu 1,2m. Theo lý thuyết thử nghiệm thực tế cho thấy từ mô hình lý thuyết đến đưa thử nghiệm thực tế hoàn toàn phù hợp. Nhưng thử nghiệm thực tế nhiễu môi trường bất đồng ảnh hưởng đến tín hiệu đo. Do vậy, khảo sát thực tế cần phải khuếch đại tín hiệu để loại bỏ nhiễu môi trường bất đồng ảnh hưởng đến tín hiệu đối tượng cần khảo sát. 60 3.4.2 Kết xác định hang rỗng tổ mối đê Tả Cấm, Thủy Nguyên, Hải Phòng Đoạn đê từ K20-K22 thuộc đê tả Cấm huyện Thuỷ Nguyên khảo sát đoạn Đối tượng từ K21+300  K21+400 thuộc địa phận huyện Thủy Nguyên-Hải Phòng. Trên đoạn đê có nhiều loài sinh vật sinh sống hang rỗng chúng tạo nên thân đê nhiều gây ẩn họa tiềm tàng đến an toàn thân đê. Tại vị trí K21+345 thử nghiệm khảo sát tổ mối Hình 3.8. Sơ đồ vị trí tuyến khảo hoạt động phát triển. Với vị trí hang rỗng tổ mối tạo thành vị trí bố trí tuyến khảo sát (hình 3.8). Hình 3.9. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Thủy Nguyên-Hải Phòng 61 Hang rỗng Hang rỗng Hình 3.10. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Thủy Nguyên-Hải Phòng Kết khảo sát tổ mối ăngten 400MHz (hình 3.10), giản đồ sóng Rađa cho thấy hai đỉnh hang rỗng tổ mối nằm độ sâu 0,9 m nằm mét thứ 1,5 mét thứ 2,5 so với đầu tuyến đo. Kết thử nghiệm đoạn đê tả Cấm huyện Thủy Nguyên thấy hai đối tượng hang rỗng nằm cách với kích thước với bán kính đối tượng phương pháp rada đất mô hình lý thuyết mô hình thực tế cho kết phù hợp. Tuy nhiên thực tế cần phải điều chỉnh hệ số khuêch đại sóng để loại bỏ nhiễu môi trường ảnh hưởng đến tín hiệu đối tượng cần khảo sát. 62 3.4.3. Kết xác định hang rỗng tổ mối đê tả Đào, Nam Trực, Nam Định Nam Định tỉnh có nhiều hệ thống đê sông đê biển xây dựng qua nhiều năm tiềm ẩn nhiều ẩn Đối tượng họa thân đê gây an toàn cho đê. Trong ẩn họa phổ biến hang rỗng loài mối tạo nên,, tiền hành thử nghiệm khảo sát đoạn từ K24+600  K24+650 đê tả Đào thuộc địa phận huyện Nam Trực-Nam Định. Với sơ đồ vị trí tuyến khảo sát thể Hình 3.11 Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát hình 3.11 Hình 3.12. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đê Nam Trực-Nam Định 63 Hang rỗng Hình 3.13. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đê Nam Trực-Nam Định Hình 3.13 cho thấy đỉnh hang rỗng tổ mối nằm độ sâu 1,5 m, đường kính đối tượng 0,7m nằm vị trí mét thứ 2,2 so với đầu tuyến đo. Với kết thử nghiệm đê Nam Trực-Nam Định phù hợp với mô hình có đối tượng hang rỗng bán kính đối tượng 0,3m có độ sâu 1,5m 3.4.4. Kết xác định hang rỗng tổ mối đập Đá Đen, Khánh Hòa Đập Đá Đen-Khánh Hòa nằm khu vực hai bên đồi núi với môi trường xung quanh thân đập có nhiều loại bụi. Những điều kiện sinh thái điều kiện thuận lợi cho sinh vật cư ngụ sinh sống. Vì ẩn họa sinh Đối tượng vật cư ngụ tạo nên hang rỗng, khoang rỗng phổ biến. Trên thân đập Đá Đen tiến hành thử nghiệm khảo sát khu vực hang rỗng loài mối sinh sống đập tạo ra. Với vị trí tổ mối nằm thân đập bố trí năm tuyến đo dọc ba tuyến đo ngang cắt qua trung tâm vị trí tổ mối hình 3.14. 64 Hình 3.14. Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát Hình 3.15. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đập Đá Đen-Khánh Hòa Hang rỗng Hình 3.16. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đập Đá Đen-Khánh Hòa Kết khảo sát tổ mối ăngten 400MHz, cho thấy đỉnh khoang tổ mối nằm độ sâu 1,1 m nằm mét thứ 1,8 so với đầu tuyến đo 65 3.4.5. Kết xác định hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam Đập thủy lợi Khe Tân thuộc tỉnh Quảng Nam nằm vị trí có đồi núi. Vì vậy, Đối tượng ẩn họa thường gặp thân đập sinh vật cư trú tạo nên. Trên thân đập Khe Tân tiến hành khảo sát hang rỗng tổ mối hoạt động với sơ đồ tuyến khảo sát hình 3.17: Hình 3.17. Sơ đồ vị trí tuyến khảo sát Hình 3.18. Hình ảnh khảo sát hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam 66 Hang rỗng Hình 3.19. Kết khảo sát hang rỗng tổ mối đập Khe Tân-Quảng Nam Hình 3.19 cho thấy đỉnh hang rỗng tổ mối nằm độ sâu 1,5 m nằm mét thứ 2,8 so với đầu tuyến đo 67 KẾT LUẬN Sau trình tìm hiểu, nghiên cứu khả áp dụng phương pháp Rađa đất để phát hang rỗng thân đê đập thông qua việc nghiên cứu mô hình lý thuyết kết thử nghiệm thực tế tác giả có số kết sau: 1. Với mô hình hang rỗng có bán kính 0,3m chiều sâu từ 0,3m đến 1,5m phương pháp Rađa với ăng ten 400 Mhz xác định chúng. Tuy nhiên, đến chiều sâu từ 1,2 tín hiệu thu bị suy giảm nhiều. Vì trường hợp độ sâu đối tượng từ 1,2m ta sử dụng ăng ten 200Mhz. 2. Qua xử lý Migration cho thấy vị trí, chiều sâu đến đỉnh kích thước đối tượng thu phù hợp với đối tượng mô hình hóa không xác định đáy đối tượng. 3. Kết mô hình hóa với hang rỗng có chiều sâu cố định 1m thay đổi kích thước cho thấy đối tượng bé với bán kính 0,05m xác định đối tượng. Khi bán kính 0,1m xác định đối tượng, Khi bán kính hang rỗng lớn từ 0,15m trở lên xác định đối tượng cách rõ nét. 4. Kết thử nghiệm hai hang rỗng nằm cho thấy với khoảng cách hang rỗng khoảng 0,3m kết đo gần không xác định đối tượng sau phép lọc Migration xác định hang rỗng phía dưới. Còn hai hang rỗng sát xác định hang rỗng phía dưới. 5. Kết mô hình hóa hang rỗng nằm lệch thấy kể hai hang rỗng nằm cạnh phân biệt chúng. 6. Với hai hang rỗng nằm độ sâu khoảng cách chúng lớn bán kính đối tượng hang rỗng xác định chúng cách độc lập. 7. Từ kết khảo sát hang rỗng thực tế cho thấy mô hình hóa lý thuyết hoàn toàn phù hợp. 68 8. Việc ứng dụng phương pháp Rađa đất để xác định hang rỗng thân đê, đập đất Việt Nam cho kết cao. Ưu điểm phương pháp có độ phân giải cao, tốc độ khảo sát nhanh cho kết sơ thấy trực quan. Phương pháp đáp ứng yêu cầu chất lượng tiến độ công trình. 9. Tuy nhiên nhược điểm lớn phương pháp môi trường có độ dẫn cao độ sâu nghiên cứu phương pháp giảm đáng kể. 10. Phương pháp Rađa cho thấy khả phát ẩn họa hang rỗng có kích thước nhỏ nông. Phương pháp Rađa xác định vị trí đến đỉnh hang rỗng, chưa xác định xác đáy hang rỗng. KIẾN NGHỊ Luận văn đáp ứng mục tiêu thực đầy đủ nhiệm vụ đặt ra, nhiên thời gian có hạn nên kết nghiên cứu luận văn giải triệt để vấn đề có liên quan đến phương pháp Rađa đất, ví dụ chưa xác định đáy hang rỗng nên khó khăn cho việc tỉnh toán thể tích hang rỗng, điều làm cho việc xác định chi tiết khối lượng xử lý hang rỗng chưa xác. Đề nghị tiếp tục có nghiên cứu chi tiết phương pháp Rađa đất để xác định kích thước, vị trí thể tích hang rỗng cần khảo sát cách xác hơn. 69 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt 1. Ngô Trí Côi nnk, (2001), Ứng dụng công nghệ dò tìm xử lý mối đê, Thư viện Cục phòng chống lụt bão quản lý đê điều. 2. Ngô Trí Côi nnk, (2001), Nghiên cứu ứng dụng chương trình phần mềm Rađa xuyên đất dò tìm khuyết tật lỗ rỗng (lưu ý tổ mối) đê đập, Báo cáo kết nghiên cứu đề tài cấp bộ; Thư viện Viện Phòng trừ mối bảo vệ công trình. 3. Nguyễn Văn Giảng Nguyễn Thành Công Ứng dụng rađa xuyên đất việc đánh giá trạng đất đắp cống đê (Assesing earth's filling side of sluice under the dyke by the GPR method). Tuyển tập kết KH CN 1994-1999, Tập IV, tr 33-41. NXB Nông Nghiệp 4. Nguyễn Trọng Nga, Đỗ Anh Chung nnk, (2002), Báo cáo kết dò tìm hang rỗng Nhà máy Xi măng Tam Điệp - Ninh Bình, Thư viện Viện Phòng trừ mối Bảo vệ công trình. 5. Lê Hoàng Kim, Nguyễn Thành Vấn, Đặng Hoài Trung, Áp dụng phương pháp dịch chuyển dời pha nội suy tuyến tính vào xử lý tài liệu radar xuyên đất để xác định kích thước vị trí dị vật. Tạp chí Địa Chất, loại A, số 341-345, 3-8/2014, tr 230236. 6. Đặng Hoài Trung, Nguyễn Thành Vấn, Võ Minh Triết, Nguyễn Văn Thuận, Võ Nguyễn Như Liễu, Ra đa xuyên đất khảo sát công trình ngấm thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Địa Chất, loại A, số 341-345, 3-8/2014, tr 299-308. 7. Mai Thanh Tân, 2011, Thăm dò Địa chấn. NXB Giao thông vận tải, Hà Nội. 8. Nguyễn Thành Vấn, Nguyễn Văn Thuận, Đặng Hoài Trung, Dịch chuyển F-K Entropy cực tiểu xử tài liệu Rađa xuyên đất. Tạp chí Địa Chất, loại A, số 341-345, 3-8/2014, tr 273-282. 9. Nguyễn Thành Vấn, Võ Minh Triết, Đặng Hoài Trung, Lê Văn Anh Cường, Nguyễn Văn Giảng, Xác định vận tốc truyền sóng điện từ radar xuyên đất hiệu chỉnh động. Tạp chí Các Khoa Học Về Trái Đất. Số tập 35, 6-2013, tr 137-145. 70 10. Nguyễn Thành Vấn, Nguyễn Văn Giảng, 2013, Ra đa xuyên đất phương pháp ứng dụng,. NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 11. Viện Sinh thái Bảo vệ công trình - Viện Khoa học thuỷ lợi Việt Nam, (2004), Báo cáo kết đề tài:" Điều tra, khảo sát tình hình mối ẩn hoạ hệ thống đập đất thuộc tỉnh Hoà Bình đề xuất biện pháp xử lý" 12. Viện Sinh thái Bảo vệ công trình - Viện Khoa học thuỷ lợi Việt Nam, (2006), Báo cáo đề tài:" Nghiên cứu điều tra, đánh giá tổng hợp điều kiện môi trường, ẩn hoạ đê điều tỉnh Nam Định" Tiếng Anh 13. Annan. A.P (1984) - Radar mapping of buried pipes and cable. 14. A.P.Annan, Sensors & Sorfware Inc, Thư viện Viện Phòng trừ mối Bảo vệ công trình. 15. Daniels.D.J (1980) - Short Imfulse radar for stratified lossy dielectrie layer measurement. 16. Damiels D.J (1996) - Subsurface Penetrating radar. 17. Vu Duc Minh, Do Anh Chung, 2013, “Simulation research on hollow cavities in the body of dikes, dams by Geophysical Methods”, VNU. Journal of Science, Mathematics-Physics, 29 (1), p. 18. Vu Duc Minh, Do Anh Chung, 2013, “Some research results from the application of geophysical methods in quickly identifying shallow hazards in dike and dam body” , VNU. Journal of Science, Mathematics-Physics. 19. Radan For Windows, Manual, (2014) of Geophysical Survey Systems, Inc 20. Sandmeier. K.J, Reflexw Manual. Zipser Straße 1D-76227 Karlsruhe Germany 21. Stolt, R.H, 1996, Seissmic Migration: Theory and pratice, Geophyssical Press 22. SIR-System 10B, Manual, (1998), Thư viện Viện Phòng trừ mối Bảo vệ công trình. 71 23. Szynkiewicz, A., (2000) GPR monitoring of earthen flood banks/ levees, Proceedings of the Eighth International Conference on Ground Penetrating Radar, (GPR 2000). 24. Xuxingxin, Lidong and al, Study of Ground Penetrating Rađa Exploration of Subterranean Termites in Dykes and Dams, (1996), Acta Entomology Sinica, vol.39. 72 [...]... giữa các hang rỗng Đồng thời cũng đưa ra khả năng áp dụng của phương pháp này trong thăm dò các hang rỗng trong đê, đập Các kết quả áp dụng trên một số đối tượng thực tế đã chứng minh sự hiệu quả của phương pháp Với khả năng tăng độ phân giải của phương pháp đã thu được bức tranh mặt cắt kết quả Rađa đất phản ánh trung thực, rõ nét các hang rỗng trong thân đê, đập hơn Khi áp dụng phương pháp Rađa đất sẽ... hưởng của kích thước hang rỗng đến chiều sâu nghiên cứu và mức độ ảnh hưởng của các hang rỗng để đánh giá chính xác hơn khả năng của phương pháp Rađa đất trong công tác thăm dò hang rỗng trong thân đê, đập 1.2 PHƯƠNG PHÁP RA ĐA ĐẤT 1.2.1 Sơ lược về phương pháp Rađa đất Phương pháp Rađa đất là phương pháp địa vật lý nông dựa trên nguyên lý thu phát sóng điện từ ở tần số siêu cao tần( từ 15  6000 MHz) Khi... trên mô hình hang rỗng lý thuyết Chương 3: Kết quả áp dụng phương pháp Rađa đất để phát hiện hang rỗng Kết luận Tài liệu tham khảo 2 Chương 1 - TỔNG QUAN CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT 1.1 VÀI NÉT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT TRONG KHẢO SÁT HANG RỖNG 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài Trong chiến tranh, nhiều hầm ngầm sử dụng tác chiến đã bị chôn vùi; vì vậy để khôi phục... nghệ mới của phương pháp Rađa đất để xác định hang rỗng trong thân đê, đập là rất cần thiết để từ đó đề xuất những giải pháp xử lý phù hợp và hiệu quả 2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Mục tiêu của đề tài này là nghiên cứu, ứng dụng công nghệ Rađa đất để phát hiện và xác định vị trí của hang rỗng nằm trong thân đê, đập 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hang rỗng trên... kết quả nghiên cứu áp dụng xác định nhanh ẩn họa nông trong thân đê, đập nhằm đánh giá khả năng và hiệu quả của phương pháp Rađa đất và điện đa cực trong việc xác định đối tượng này [18] Tóm lại, phương pháp Rađa đất đã được ứng dụng ở Việt nam trong thăm dò tổ mối và một số hang rỗng trong hệ thống đê điều Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể nào đánh giá mức độ ảnh hưởng của kích thước hang rỗng đến... là hang rỗng trên hệ thống đê, đập Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu trên mô hình hang rỗng lý thuyết và thử nghiệm trên thực tế 1 4 Nội dung nghiên cứu của đề tài Để đạt được mục tiêu trên, luận văn thực hiện các nội dung nghiên cứu sau: + Nghiên cứu mô hình lý thuyết của hang rỗng bằng phương pháp Rađa đất + Thử nghiệm thực tế 5 Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu mô hình hóa: - Bằng cách... phương pháp siêu âm để phát hiện hang rỗng tổ mối, nhưng không thành công Năm 1973, GS.TSKH Lâm Quang Thiệp dùng phương pháp điện để phát hiện hang rỗng tổ mối trong đê Tác giả cho biết đã tìm được 6 tổ mối, nhưng độ chính xác và hiệu quả thăm dò rất hạn chế Năm 1982, Vũ Văn Tuyển là người đầu tiên nghiên cứu về mối hại đập đất ở nước ta Tác giả đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp đồng vị phóng xạ để phát. .. hang rỗng đặc trưng và đại diện cho vùng nghiên cứu để đánh giá khả năng áp dụng của phương pháp Rađa đất + Áp dụng các kết quả lý thuyết đã thu được để thử nghiệm vào thực tế 6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Các kết quả nghiên cứu mô hình lý thuyết của hang rỗng bằng phương pháp Rađa đất đã đánh giá được ảnh hưởng của kích thước đối tượng đến độ sâu nghiên cứu và đánh giá được sự ảnh hưởng... mối nằm chìm trong thân đê [12] Năm 2013, PGS.TS Vũ Đức Minh, ThS Đỗ Anh Chung nghiên cứu mô phỏng các hang rỗng trong thân đê, đập bằng các phương pháp Địa vật lý để đưa ra khả năng ứng dụng của phương pháp điện đa cực và Rađa đất đối với việc tìm kiếm, xác định các hang rỗng; Đồng thời tìm ra phương thức tiến hành ngoài thực địa sao cho phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả của các phương pháp nói trên [17]... một số môđun chuyên dụng khác Trung tâm đã tiến hành thử nghiệm phương pháp Rađa đất để xác định tổ mối trên đê, đập và bước đầu thu được kết quả tốt (Ngô Trí Côi, 2001) [1] Đây là những cơ sở ban đầu rất quan trọng để nghiên cứu phát triển, mở rộng ứng dụng công nghệ Rađa đất Năm 2002, PGS.TS Nguyễn Trọng Nga và nnk đã ứng dụng phương pháp Rađa đất để xác định các hang rỗng (karst) trong miền đá vôi . KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vương Duy Thọ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT ĐỂ PHÁT HIỆN HANG RỖNG TRONG THÂN ĐÊ, ĐẬP Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC . HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vương Duy Thọ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT ĐỂ PHÁT HIỆN HANG RỖNG TRONG THÂN ĐÊ, ĐẬP Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Vật Lý Địa Cầu Mã số:. PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT 3 1.1 VÀI NÉT LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP RAĐA ĐẤT TRONG KHẢO SÁT HANG RỖNG 3 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 3 1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong