Mô hình mà ta xét sau đây phức tạp hơn so với mô hình ban đầu, bao gồm nhiều dị vật dạng trụ tròn, nằm ngang được đặt mau, thưa, nông, sâu khác nhau và thêm một vài lỗ hổng có hình dạng khác nhau. 250 mm 150 mm 250 mm 600 mm 3000 mm
Hai vật liệu chính của mô hình này giả thiết là bê tông và cát ẩm. Các thông số hằng số điện môi, độ dẫn điện của môi trường, độ từ thẩm, độ từ cảm của bê tông lấy tương tự như ví dụ trên, đối với môi trường cát ẩm ta xác định các thông số sau: = 20, độ dẫn điện của môi trường = 0.01 (S/m) và các thông số từ là 1.0 và 0.0. Dạng của sóng điện từ ta chọn Ricker với tần số trung tâm 900 MHz và các bước không gian = 2.5 mm.Ta chọn kích thước mô hình là 3000×800 mm, thời gian khảo sát là 12 nano giây và cần phải tính 144 track. Ta xác định được tệp dữ liệu đầu vào như sau:
#medium: 6.0 0.0 0.0 0.01 1.0 0.0 concrete #medium: 20.0 0.0 0.0 0.1 1.0 0.0 wet_sand --- #domain: 3.0 0.5 #dx_dy: 0.0025 0.0025 #time_window: 12e-9 --- #box: 0.0 0.0 3.0 0.45 wet_sand ---
Get a cylinder of free space and then put a slab of concrete to cut it in half --- #cylinder: 1.25 0.3 0.25 free_space #box: 0.0 0.3 3.0 0.45 concrete #cylinder: 0.25 0.375 0.0125 pec #cylinder: 0.50 0.375 0.0125 pec #cylinder: 0.75 0.375 0.0125 pec
#cylinder: 1.00 0.375 0.0125 pec #cylinder: 1.25 0.375 0.0125 pec #cylinder: 1.50 0.375 0.0125 pec #cylinder: 1.75 0.375 0.0125 pec #cylinder: 2.00 0.375 0.0125 pec #cylinder: 2.25 0.375 0.0125 pec #cylinder: 2.50 0.375 0.0125 pec #cylinder: 2.75 0.375 0.0125 pec #triangle: 0.25 0.3 0.75 0.3 0.50 0.1 free_space #triangle: 1.75 0.3 2.25 0.3 2.00 0.1 free_space ---\ #line_source: 1.0 900e6 ricker MyLineSource --- #analysis: 144 hient1.hitu b #tx: 0.0875 0.4525 MyLineSource 0.0 12e-9 #rx: 0.1125 0.4525 #tx_steps: 0.02 0.0 #rx_steps: 0.02 0.0 #end_analysis: --- #geometry_file: hient1.geo #title: HT Model 2
#messages: y
Hình 4-5 dưới đây là kết quả tính cho mô hình nhiều dị vật ở các độ sâu và khoảng cách khác nhau nói trên.
Hình 4-5: Băng Ra đa xuyên đất cho mô hình nhiều dị vật
Chương trình thực hiện hết cỡ 40 phút để tính 144 track. Kết quả mà ta thu được ở hình 4-5 trên cho thấy các dị vật trụ nằm gần mặt quan sát đều hiện rõ thông qua hình dạng các parabol ngược. Đặc biệt các lỗ hổng phía dưới quá khó để nhận ra do các tín hiệu từ dị vật ta xem xét đã bị các tín hiệu từ dị vật xung quanh làm nhiễm. Xem xét thêm một ví dụ khác đối với mô hình nhiều dị vật như hình 4-6.
Kết quả cho mô hình này được biểu diễn như hình 4-7 dưới đây.
Hình 4-7: Băng Ra đa xuyên đất mô hình nhiều dị vật dạng trụ
Từ hình ảnh ta thu được (hình 4-7) thấy các dị vật trụ nằm gần mặt quan sát đều hiển thị rõ. Tuy nhiên các dị vật bên trái (5 vật) “thưa” hơn nên hình ảnh thu được có sự phân giải tốt hơn. Các dị vật bên phải mau hơn nên bắt đầu bị nhoè đi. Dị vật phía
dưới ta gần như không phát hiện ra do tín hiệu từ các dị vật khác mà ta xem xét làm nhiễu.
Như vậy, với một số mô hình khá đơn giản ta cũng nhận thấy khả năng tính toán của chương trình GprMax2D dùng để giải bài toán mô hình hoá trong phương pháp Ra đa xuyên đất. Với các kết quả thu được từ việc sử dụng phần mềm này trong tương lai không xa hi vọng nó sẽ trở thành trợ thủ đắc lực trong việc dự đoán các tình huống thực tế cần nghiên cứu, với những chuyên gia thực địa thông qua đó sẽ đưa ra các thiết kế khảo sát tối ưu hơn.
Phương pháp Ra đa xuyên đất là một phương pháp tiên tiến, hiện đại để thăm dò, nó có khả năng phát hiện các dị vật trong lòng đất hay trong nhiều đối tượng vật chất khác một cách nhanh chóng và chính xác mà không gây hư hỏng hay phá hoại công trình. Bài toán thăm dò thực tế rất phức tạp đòi hỏi phải có thêm nhiều công cụ hỗ trợ để nâng cao hiệu quả của phương pháp. Việc mô hình hoá bài toán khảo sát trước khi tiến hành thực tế và phân tích những tài liệu là một sự hỗ trợ cần thiết đối với phương pháp.
Trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp này có thể rút ra được một số kết luận như sau:
- Việc mô hình hoá bài toán trong phương pháp Ra đa xuyên đất để dự đoán kết quả khảo sát là cần thiết.
- Xử lý các vấn đề trong mô hình và thực tế một cách hợp lý sẽ mang lại hiệu quả cao hơn trong khâu phân tích kết quả cũng như thiết kế phương án khảo sát.
- Bước đầu thử nghiệm giải bài toán mô hình hoá trong phương pháp Ra đa xuyên đất bằng phần mềm GprMax2D cho thấy phần mềm này có thể được sử dụng tốt trong công tác nghiên cứu.