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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:范凱智
研究生(外文):Kai-chih Fan
論文名稱:應用震測與微震偵測坡地之特性變化
論文名稱(外文):The Seismic Prospecting with Micro Seismic Monitoring Property Variation of Landslides
指導教授:鄭玉旭
指導教授(外文):Yu-hsu Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:國立聯合大學
系所名稱:土木與防災工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:124
中文關鍵詞:震測微震主動偵測被動監測頻譜
外文關鍵詞:seismic prospectingmicro seismic waveactive detectionpassive monitorspectra
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本研究係應用主動波偵測及天然地聲(微震)監測之方法,在本校土木系館後庭園空地、銅鑼九華山以及三義火炎山現場從事主動偵測及被動監測坡地之特性變化的可行性研究。主動波震測法用於偵測現地之波形、頻譜、地層波速之變化,天然微震則監測現地之波形、頻譜之變化。結果發現震測折射法可適用於推測表土層之速度剖面圖,主動波在相同地質、天候等現地條件下速度之波形圖、頻譜圖及波速圖並無明顯之變化,除非現地條件不同,如豪雨天或發生土石災害,才會有較大變化,故可適合偵測坡地特性變化。晴天表土層波速明顯低於雨天,且相差近三分之一,並已初步獲得土石自堅固到柔化的主動波之能量衍化模式。在天然地聲(微震)監測發現,當地層乾燥,頻譜能量集中特徵頻率較高,剛開始下雨,地層含水率低,特徵頻率較不明顯,頻譜能量分散,當大雨下一段時間,表土層含水率趨於飽和時,頻譜能量又重新集中在較低頻的地方,特徵頻率也會降低,且晴天特徵頻率大於雨天特徵頻率,相差近10 Hz左右。日後可再朝此方向繼續研究,期能作為未來監測地滑或土石災害預警之參考。
關鍵詞:震測、微震、主動偵測、被動監測、頻譜。
This research attempts to test the feasibility of the active wave detecting with passive natural seismic wave monitoring the property variation of slope-landside in the backyard of the Department of Civil Engineering of the school, and in two mountain fields of Tongluo Jiuhua and Sanyi Huoyan. The active wave seimic prospecting is used to detect the waveform, spectra and wavespeed of the site earth conditions, while the natural seismism is motoring those of waveform and spectra only. The active-wave results show that the seismic refracted inversion method is suitable for predicting the wave speed of the surface layer, and the active wave is suitable for detecting the property variation of slope-landslides because the waveform, spectra and wavespeed are stable under the same site conditions, but changeable under different site conditions such as torrential rains or debris flows. Also we found that the P-wave velocities of surface layer is slower about one third in the sunny day than those in the rainy day, and the energy evolution manner from solid debris state to soft debris state.The natural micro seismic monitoing results also show the energy evolution process that the natural frequencies of the earth spectra is more concentrated and higher in the dry debris, then is less concentrated and dispering when beginning raining, and then is reconcentrated at lower frequencies less about 10Hz after large raining such that the surface earth is tend to saturated. Towards the research direction, the methods may help monitor and prewarn the landslide or debris flow in the future.
Keyword: seismic prospecting, micro seismic wave , active detection , passive monitor, spectra.
摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 XIV
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 研究流程 4
1.4 文獻回顧 5
第二章 相關理論 12
2.1 地聲簡介 12
2.2 土石流地聲與其它地聲之比較 13
2.3 應力波的原理 14
2.4 震測折射法 16
2.5 聲音訊號之取樣 24
2.6 訊號取樣之分析 25
第三章 實驗佈置與流程 26
3.1 主動波實驗儀器介紹 26
3.2 主動波之震測試驗步驟 36
3.3 天然地聲(微震)實驗儀器介紹 39
3.4 天然地聲應用於無線傳輸系統介紹 41
3.5 天然地聲之實驗步驟 45
第四章 結果與討論 48
4.1 主動波試驗結果 48
4.2 天然地聲(微震)試驗結果 85
第五章 結論與建議 102
5.1 結論 102
5.2 建議 105
參考文獻 106
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