| 题名 | 探地雷达在多年冻土调查中的应用 |
| 作者 | 杜二计 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-05-10 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 赵林 |
| 关键词 | 探地雷达 多年冻土 多年冻土上限 西大滩 马啣山 |
| 其他题名 | The application of Ground-Penetrating Radar in Permafrost Investigation |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 在多年冻土区无论是进行工程建设，还是进行环境变化研究，通常需要确定多年冻土区地下冰状况、活动层状况、多年冻土上限深度等。探地雷达由于其对浅层地表的高分辨率探测功能，很早就被冻土学家们用来对多年冻土活动层、多年冻土上限进行探测研究。活动层由于其反复的冻融过程形成了与下伏岩土层较大的岩性差异，通常活动层底板会在雷达图像上形成一个连续的特征反射层。多年冻土由于其隔水所用，与其上覆岩层通常会由于液态水分含量的差异，也会在上限附近形成一个连续的特征反射层。在衔接多年冻土区，活动层底板位置也就是多年冻土上限的位置，这种由于岩性和水分含量双重因素造成的巨大差异会在雷达图像上表现出一个强烈的连续特征反射层。 2007年10月我们利用加拿大Pulse-EKKO Pro探地雷达在西大滩青藏公路沿线多年冻土下界附近不同海拔和不同植被覆盖区采集了雷达数据，通过对雷达图像的特征波识别，准确判断出了多年冻土上限的位置。对于多层雷达反射波并存的雷达图像，我们利用CMP图像对各反射层的雷达波传播速度进行了计算。由于在活动层的最大融深季节，多年冻土上限附近一般会形成一个相对高含水量层，高含水量岩土层由于其相对较大的介电常数值，使得雷达波的传播速度在该层内相对较低。这样通过对各反射层雷达波速度的计算，找出相对低速的雷达波反射层，从而准确确定了多年冻土上限在雷达剖面图像上的位置。通过对西大滩三个探测点上多年冻土上限位置的对比分析我们发现，在地表植被覆盖状况大致相同，而海拔高度相差约100m的A点剖面（海拔4450m）和c1剖面（海拔4580m）的多年冻土上限位置并无明显变化，都大约为1.5m左右。而地表植被较差的c2剖面（海拔4550m）和地表干燥贫瘠的B点剖面（海拔4511m）多年冻土上限位置位于2m左右，要明显低于有较好植被层的A点剖面和c1剖面。另外，在c2剖面上，从起始位置的无植被覆盖到末端有稀疏植被分布的过渡过程中，对应的雷达剖面上多年冻土上限位置也表现出从低到高的变化特征。由此我们断定，在西大滩多年冻土下界附近的多年冻土退化过程中，良好的植被覆盖起到了保护多年冻土的作用。 马啣山顶小湖滩区的雷达数据采集于2008年3月末。根据所探测地区基岩以上的下伏岩土层主要由碎石粘土层和粗大碎石岩块组成，从测得的雷达图像上辨认出了由碎石粘土层造成的均匀反射层地段和由粗大岩块层造成的杂乱反射层地段。在碎石粘土分布区，根据脉冰的双曲弧线特征反射波位置判断在小湖滩处的多年冻土上限位置在3-6m的深度，且多年冻土主要分布于地表有冻胀草丘分布的碎石粘土区域，多年冻土分布面积约为2.1×105m2。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 69 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21786]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杜二计. 探地雷达在多年冻土调查中的应用[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2008. |
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