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論文中文名稱:砂箱模型模擬透地雷達於油汙染探測之圖徵研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Study on Features of Sand Box Modeling in Simulation of Oil Contamination Survey Using Ground-Penetrating Radar [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:97
出版年度:98
中文姓名:郭名峻
英文姓名:Ming-Chun Kuo
研究生學號:96428036
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2009-07-17
論文頁數:132
指導教授中文名:陳水龍
指導教授英文名:Shong-Loong Chen
口試委員中文名:李焜發;陳立憲
口試委員英文名:Kun-Fa Li;Li Shain Chen
中文關鍵詞:透地雷達比水輕非水相液體非破壞檢測砂箱實驗
英文關鍵詞:Ground-Penetrating Radar (GRP)Light Non-Aqueous Phase Liquid (LNAPL)Non-Destructive TestingSand Box Experiment
論文中文摘要:GPR在地下污染檢測之方面,是一門極有發展潛力與價值的實用性大地工程檢測技術。但地下油污染圖像的判讀分析解釋,一直無法精確的掌握其圖像顯示的特徵與實際上污染分佈的準確度,本研究利用砂箱模型模擬現地污染現象和特徵,包括乾土層、濕土層及部分飽和土層,其中部分飽和土層模擬地下水位以上、地下水位面、地下水面以下之滲漏點,以透地雷達搭配高頻天線(900MHz)實際施測,進行觀察砂土層中比水輕之輕非水相液體(Light Non-Aqueous Phase Liquid,LNAPL)污染,分析測線斷面中實際污染分佈情形與訊號處理後之雷達圖像,研究結果顯示利用希爾伯特轉換中之能階(Magnitude)所處理後之污染圖像,其在乾土層、濕土層及部分飽和土層中皆有不錯的辨識度,並配合實際案例與地電阻影像比對,進一步的驗證透地雷達在地下地層環境污染檢測之精確性與實用性,且提供實驗中後處理方式、污染圖像比與修正係數,期以用於後續處理此類案例中之參考依據,達到發揮此法之功能。
論文英文摘要:For detection of underground pollution, the use of GPR is a geotechnical detection technique that is promising and has a good deal of potentials for further developments. For the identification of pollution patterns and their interpretation, however, there has not been a way that is accurate enough to determine the characteristics of pattern displays and the precision of the actual distribution of pollution. The study intended to investigate the contamination and characteristics in geologic formations, such as dry soil layers, wet soil layers and partially saturated layers, using simulation of molding box. In the partially saturated layers, seeping points above, at and below water table were simulated. The combination of ground-penetrating radar and high frequency antennas (900MHz) was deployed for field survey, while the contamination of Light Non-Aqueous Phase Liquid (LNAPL) was explored in sand layers. The actual distribution of contamination in the surveyed profiles and the radar images after signal processing were analyzed. The result showed that the contamination images after processed with magnitude in the Hilbert transform provided acceptable identification for dry, wet and partially saturated soil layers. With the help of comparison between practical cases and electrical resistivity imaging, the accuracy and practicality of ground-penetrating radar were further verified for detection of contamination in underground environments. Also, a post-processing method for experiments, contamination image ratio and correction factors were provided for subsequent processing of similar cases, achieving the optimal use of this method.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究範圍與內容 2
1.3 研究方法與流程 4
第二章 文獻回顧 6
2.1 透地雷達之應用範圍 6
2.2土壤中污染物定義、種類與來源 7
2.2.1 污染物定義 7
2.2.2 污染物種類 7
2.2.3 污染物來源 8
2.3 輕-非水相液體(LNAPL)概述 10
2.4 透地雷達應用於LNAPL之相關研究文獻 19
第三章 透地雷達相關理論與施測原理 22
3.1 透地雷達基本原理 22
3.2 地層介質影響參數 23
3.3 施測參數設定 29
3.3.1 儀器參數設定 29
3.3.2 拖曳速度及穩定度 32
3.4 透地雷達資料處理與圖像判釋 33
3.4.1資料處理 33
3.4.2 圖像判釋 37
3.5 透地雷達現地施測流程 41
第四章 砂箱模型實驗與資料處理 44
4.1實驗儀器及材料準備 45
4.2 砂箱配置與規劃建置 52
4.2.1地下水位面位置模擬 53
4.2.2觀測棒配置方式 54
4.2.3物理實驗模型建置方式 56
4.3測線規劃與施測流程 60
4.3.1測線規劃 60
4.3.2施測流程 61
4.4 三維(3-D)油污染圖像重建 63
4.4.1視覺化3-D油汙染土體重建 63
4.4.2測線剖面擷取與有效測線判定 67
4.5 資料分析 71
4.5.1最佳化處理步驟 71
4.5.2圖像特徵分析 73
4.5.3圖像比分析 90
第五章 實際案例分析 108
5.1 案例場址概述 108
5.2 測線規劃 111
5.3檔案處理、分析與比對 113
第六章 結論與建議 125
6.1 結論 125
6.2 建議 127
參考文獻 128
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論文全文使用權限:同意授權於2010-08-21起公開