تحلیل حساسیت پاسخ GPR اهداف ژئوتکنیکی مدفون به پارامترهای هندسی و فیزیکی با استفاده از مدلسازی عددی پیشرو
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران
3 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اراک
doi
10.17383/S2251-6565(15)940912-Xچکیده
در پژوهش حاضر پاسخ GPRمدلهای مصنوعی مختلف متناظر با ساختارهای ژئوتکنیکی فرضی نظیر استوانه افقی منفرد، منشور دوبعدی، استوانه افقی جفت، چندضلعی دوبعدی دلخواه و زمین لایهای، با استفاده از مدلسازی عددی پیشرو بهروش تفاضل محدود دوبعدی حوزه زمان بهبود یافته در حوزه فرکانس، مدلسازی شده است. در این تحقیق براساس پارامترهای ریاضی هذلولی و نتایج مدلسازی پیشرو دادههای GPRهدف استوانهای، نشان داده شده که بین نسبت ارتفاع به پهنای هذلولی با پارامترهای هندسی هدف استوانهای (قطر و عمق دفن) یک سری روابط خطی وجود دارد. این روابط میتواند بهعنوان معیارهای کمی مناسب برای شناسایی مشخصات فیزیکی و هندسی اشیاء استوانهای مدفون در زیر زمین با تصاویر GPR مورد استفاده قرار گیرد. برای دستیابی به هدف و تحلیل حساسیت، تأثیر پارامترهای مختلف هدف نظیر شکل هندسی، جنس، اندازه و ابعاد، عمق دفن، نوع و سطح سیالات محتوی (درصد حجمی سیالات) و ویژگیهای فیزیکی محیط میزبان بر روی پاسخهای GPR، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از پتانسیل بالقوه روش GPR برای آشکارسازی انواع اهداف مدفون، شناسایی جنس مدل و ارزیابی ویژگیهای محتوای سیال مدل است. با استفاده از این شبیهسازیها میتوان اهداف استوانهای فلزی را از غیرفلزی تشخیص داد و نوع سیال محتوای درون ساختارهای غیرفلزی (نظیر هوا، آب شیرین و آب شور) را تعیین نمود. نتایج تحقیق با مطالعه موردی برای شناسایی قنات واقع در دشت شاهین شهر اصفهان نیز اعتبارسنجی گردیده است، بهگونهای که عمق دفن و قطر قنات بهترتیب با خطای 4/3 درصد و 12 درصد تقریب زده شد.