本文選題：農(nóng)業(yè)飽和土 + 速度結(jié)構(gòu)��； 參考：《黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：農(nóng)業(yè)飽和土是土壤含水率超過85%的土,占農(nóng)業(yè)用地面積的5.56%。農(nóng)業(yè)飽和土場地速度結(jié)構(gòu)反映土層厚度及剪切波速度的分布,直接影響場地環(huán)境振動(dòng)特性,是設(shè)施農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)田灌溉工程及大型農(nóng)業(yè)設(shè)備振動(dòng)設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。Rayleigh波勘探是一種對場地?zé)o損傷的檢測方法,已廣泛應(yīng)用于場地的巖土勘查、檢測等領(lǐng)域。通過地表布設(shè)臺(tái)陣觀測地脈動(dòng)信號(hào),得到場地Rayleigh波頻散曲線,以其為目標(biāo),應(yīng)用遺傳算法和最小二乘法得到場地剪切波速度結(jié)構(gòu)。為了將Rayleigh波勘探方法應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域,尋求適合農(nóng)業(yè)飽和土場地速度結(jié)構(gòu)的反演方法。選擇大慶市龍鳳濕地為觀測場地,利用地表臺(tái)陣獲取地脈動(dòng)信號(hào),進(jìn)而利用頻率-波數(shù)法提取觀測場地Rayleigh波頻散曲線。在驗(yàn)證兩種正演方法的基礎(chǔ)上,對模型參數(shù)進(jìn)行敏感性分析。應(yīng)用遺傳算法和最小二乘法對觀測場地剪切波速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行反演,并對反演結(jié)果進(jìn)行對比分析。主要開展了如下工作:(1)介紹觀測儀器、觀測臺(tái)陣的布置及頻率-波數(shù)法的基本原理,并利用頻率-波數(shù)法提取觀測場地Rayleigh波頻散曲線,為反演實(shí)測場地剪切波速度提供依據(jù)。(2)為尋求準(zhǔn)確計(jì)算Rayleigh波頻散曲線的方法,利用Knopoff法和標(biāo)量傳遞法分別計(jì)算3種典型地質(zhì)模型的基階和4個(gè)高階Rayleigh波頻散曲線,并進(jìn)行比較,從而確保正演方法的正確性。剪切波速度、縱波速度、土層厚度、土層密度等參數(shù)的變化均會(huì)對頻散曲線產(chǎn)生一定的影響,利用Knopoff法對上述四個(gè)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析,為后續(xù)反演提供理論基礎(chǔ)。(3)以頻率-波數(shù)法計(jì)算得到的頻散曲線為目標(biāo),Knopoff法為正演程序,利用遺傳算法反演場地剪切波速度結(jié)構(gòu)。利用遺傳算法對三種典型地質(zhì)模型進(jìn)行反演,驗(yàn)證遺傳算法的正確性。并利用遺傳算法對兩種土層劃分方法的實(shí)測場地進(jìn)行反演,分別得到二十層土層的剪切波速度結(jié)構(gòu)和四層土層的剪切波速度結(jié)構(gòu)。(4)利用最小二乘法對三種典型地質(zhì)模型進(jìn)行反演,驗(yàn)證最小二乘法的正確性。利用最小二乘法對觀測場地剪切波速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行反演,得到觀測場地為四層土層的剪切波速度結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Agricultural saturated soil is more than 85% soil moisture content, accounting for 5.56% of the agricultural land area. The velocity structure of agricultural saturated soil site reflects the distribution of soil thickness and shear wave velocity, and directly affects the vibration characteristics of the site environment. It is the structure of facility agriculture, farmland irrigation project and vibration design of large agricultural equipment. Rayleigh wave exploration is a non-damage detection method for site, which has been widely used in geotechnical exploration, detection and other fields. The ground Rayleigh wave dispersion curve is obtained by using the ground array to observe the ground pulsation signal, and the velocity structure of the site shear wave is obtained by genetic algorithm and least square method. In order to apply the Rayleigh wave exploration method to the field of agricultural engineering, the inversion method suitable for the velocity structure of agricultural saturated soil site is sought. The Longfeng Wetland in Daqing City was selected as the observation site, and the ground pulsation signal was obtained by using the ground array, and then the frequency wave dispersion curve of the observation site was extracted by the frequency-wavenumber method. Based on the verification of the two forward modeling methods, the sensitivity analysis of the model parameters is carried out. Genetic algorithm and least square method are used to invert the shear wave velocity structure of the observation site, and the inversion results are compared and analyzed. The main work is as follows: (1) introduce the observation instrument, the arrangement of observation array and the basic principle of frequency-wavenumber method, and use frequency-wavenumber method to extract the dispersion curve of Rayleigh wave in observation site. In order to search for an accurate method to calculate the dispersion curve of Rayleigh wave, the basic order and four higher order Rayleigh wave dispersion curves of three typical geological models are calculated by Knopoff method and scalar transfer method respectively, and compared with each other. In order to ensure the correctness of the forward method. The variation of shear wave velocity, longitudinal wave velocity, soil layer thickness and soil density will have a certain effect on the dispersion curve. The sensitivity of the above four parameters is analyzed by Knopoff method. This paper provides a theoretical basis for subsequent inversion. (3) taking the dispersion curve calculated by frequency-wavenumber method as the object and using the Knopoff method as the forward program, genetic algorithm is used to inverse the shear wave velocity structure of the site. Genetic algorithm is used to inverse three typical geological models to verify the correctness of genetic algorithm. Genetic algorithm is used to invert the measured site of two soil layer partition methods. The shear wave velocity structure of 20-layer soil layer and the shear wave velocity structure of four-layer soil layer are obtained respectively. The least square method is used to inverse the three typical geological models to verify the correctness of the least square method. The shear wave velocity structure of the observation site is inversed by the least square method, and the shear wave velocity structure of the observation site is obtained.
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S29

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