عنوان پایان‌نامه
ترکیب کمی روش لرزه بازتابی با ژئو رادار به منظور بدست آوردن تخلخل و درصد اشباع آب در زیر خاک (خاک کم عمق) به طور یکتا
- رشته تحصیلی
- ژئوفیزیک-ژئوالکتریک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66211;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1084
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- رامین ورفی نژاد
- استاد راهنما
- محمدکاظم حفیظی, حسین هاشمی شاهدانی
- چکیده
- تخمین یکتای تخلخل (?) و درصد اشباع (Sw) در محل و برای خاک‌های کم عمق بسیار مهم است. در این رساله می‌خواهیم از ترکیب روش لرزه بازتابی و ژئورادار (GPR) برای تخمین یکتای این دو پارامتر استفاده کنیم. گوس و اسلوب پارامترهای مذکور را توسط ترکیب کمی ضرایب بازتاب وابسته به زاویه¬ی موج S و GPR به دست آوردند. آنها از ترکیب SH+TE و SV+TM استفاده کردند. ابتدا این دو پارامتر را با استفاده از یک مدل مشترک لرزه‌شناسی و GPR و از طریق ترکیب کمی ضرایب بازتاب موج p و GPR در حالت تابش نرمال به طور یکتا تعیین می‌کنیم. برای مرز بین دو محیط، ضریب بازتاب لرزه¬ای وابسته به ثابت‌های لامه و چگالی بالک و ضریب بازتاب GPR معمولاً وابسته به ضریب گذردهی الکتریک نسبی دو محیط خواهند بود. ثابت‌های لامه از طریق قانون آمیختگی بروگمن و ضریب گذردهی الکتریک نسبی از طریق روش CRIM با تخلخل و درصد اشباع مرتبط می¬باشند. بنابراین ضرایب بازتاب لرزه¬ای و GPR توابع دو متغیره¬ای از تخلخل و درصد اشباع محیط هستند. اگر فقط از ضریب بازتاب لرزه¬ای یا ضریب بازتاب GPR استفاده کنیم، آنگاه نمی¬توانیم تخمین یکتایی از تخلخل و درصد اشباع بدست آوریم، اما ترکیب آنها جواب یکتا را به دست می¬دهد. حال می‌خواهیم از ترکیب سرعت امواج لرزه‌ای و GPR استفاده کنیم. در این حالت کافی است که فقط سرعت‌ها را در هر لایه بدانیم. می‌دانیم که سرعت موج p در هر لایه وابسته به ثابت‌های لامه و چگالی بالک آن لایه می‌باشد و سرعت GPR معمولاً فقط به ضریب گذردهی دی‌الکتریک لایه وابسته است. بنابراین طبق آنچه در بالا گفته شد، سرعت موج p و GPR توابع دو متغیره¬ای از تخلخل و درصد اشباع محیط هستند. اگر فقط از یکی از سرعت‌ها استفاده کنیم، نمی‌توانیم تخلخل و درصد اشباع را به طور یکتا تخمین بزنیم، اما ترکیب کمی آنها این دو پارامتر را به طور یکتا به دست می‌دهد. این روش‌ها از طریق شبیه‌سازی عددی آزمایش شده‌اند..
- Abstract
- For shallow subsoil, the unique estimation of in-situ porosity (?) and water saturation (Sw) is very important. In this dissertation, we want to use the integration of seismic reflection and ground penetrating radar (GPR) for estimation of these two parameters uniquely. Ghose and Slob obtained the mentioned parameters using quantitative integration of angle- dependent reflection coefficient of S and GPR waves. They used the integration of SH+TE and SV+TM. At first we estimate these parameters uniquely for a common seismic and GPR model by using quantitative integration of seismic and GPR reflection coefficients for the case of normal incidence. For an interface of two mediums, the seismic reflection coefficient is dependent on the lame constants and bulk density of the mediums and the GPR reflection coefficient is dependent on the two medium’s relative permittivities. Lame constants, according to Bruggeman mixing rule, and the relative permittivity, due to CRIM method, are related with porosity and water saturation. Therefore seismic and GPR reflection coefficients are bivariate functions of the porosity and water saturation. If we use the seismic or GPR reflection coefficient only, we can’t obtain a unique estimate for ? and Sw, but integration of them give us a unique estimate. Now we want to use the velocity of the seismic and GPR methods. In this case, it is sufficient just to know the values of the two velocities for each layer. We know that p wave velocity is dependent on lame constants and bulk density in each layer and GPR velocity usually is dependent on only relative permittivity of the layer. Therefore based on what was mentioned above, the velocity of p and GPR waves are bivariate functions of porosity and water saturation. Similarly, if we use one of the velocities, we cannot estimate porosity and water saturation, but their quantitative integration yields these two parameters uniquely. These methods have been tested through numerical simulation.
