雷达波地下传播特征对砂岩体裂隙渗流的动态响应机制
投稿时间：2023-12-31  修订日期：2024-02-07
关键词:探地雷达  裂隙渗流  水文模拟  瞬时属性
基金项目:国家重点研发计划资助项目(2021YFC1523401)、吉林省教育厅优秀青年项目(JJKH20241253KJ)
作者单位邮编
安娅菲 吉林大学 130061
冯晅* 吉林大学 130000
董泽君 吉林大学 
周皓秋 吉林大学 
张明贺 吉林大学 
杨佳润 吉林大学 
张英浩 吉林大学 
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摘要:
      裂隙病害是石窟寺较为普遍而广泛存在的病害类型,水的参与加速了石窟岩体中裂隙的发育,裂隙渗流成为文物保护中的一项难题。针对石窟寺裂隙渗流问题,我们研究了雷达波地下传播特征对砂岩体裂隙渗流的动态响应机制。首先依据实际物性参数和Richards方程理论建立了砂岩体裂隙渗流的瞬态模型,随后采用时域有限差分法,对砂岩裂隙渗流模型进行探地雷达波场数值模拟,最后利用Hilbert变换进行瞬时属性的提取,分析不同渗流时间下的雷达波场响应特征。砂岩体裂隙渗流模拟发现,裂隙渗流使得岩体渗流区域的介电常数增大,进而增强该区域对雷达波的散射,这导致雷达波散射的瞬时振幅随含水饱和度增大而增大。这一响应机制的揭示为探地雷达实现超精度探测砂岩体微小渗流裂隙提供了重要的理论支撑。
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