Luận văn tốt nghiệp tìm kiếm công trình cổ bị chôn vùi bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2d 3d có kiểm chứng bằng khoan thăm dò tại đà lạt lâm đồng

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp tìm kiếm công trình cổ bị chôn vùi bằng phương pháp chụp cắt lớp ảnh điện 2d 3d, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải

• Tác giả: Trần Thị Hiếu
• Người hướng dẫn: ThS. Lương Văn Thọ
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Vật lý học
• Đề tài: Tìm Kiếm Công Trình Cổ Bị Chôn Vùi Bằng Phương Pháp Chụp Cắt Lớp Ảnh Điện 2D-3D (Có Kiểm Chứng Bằng Khoan Thăm Dò) Tại Đà Lạt – Lâm Đồng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: CƠ SỞ VẬT LÍ - ĐỊA CHẤT CỦA PHƯƠNG PHÁP THĂM DÕ ĐIỆN
• 1.1. Tính chất dẫn điện của vật chất dưới mặt đất
• 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện của vật chất dưới mặt đất
• 1.2.1. Thành phần khoáng vật
• 1.2.2. Kiến trúc bên trong đất đá
• 1.2.3. Độ ẩm
• 1.2.4. Độ rỗng và độ nứt vỏ
• 1.2.5. Độ khoáng hóa của nước ngầm
• 1.2.6. Nhiệt độ và áp suất
• 2. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN
• 2.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp thăm dò điện
• 2.1.1. Bài toán cơ sở của môi trường nửa không gian
• 2.1.2. Xác định hàm thế
• 2.1.3. Điện trở suất biểu kiến trong phương pháp thăm dò điện
• 2.2. Tổng quan lý thuyết của phương pháp ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.2.1. Bài toán thuận trong phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.2.2. Bài toán ngược trong phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D)
• 2.2.3. Phương pháp bình phương tối thiểu
• 2.2.4. Tính toán các đạo hàm riêng phần
• 2.2.5. Mô hình cho môi trường nửa không gian đồng nhất
• 3. CHƯƠNG III: ĐỘ NHẠY CỦA CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNER-ALPHA
• 3.1. Độ nhạy của thiết bị Wenner-Alpha
• 3.2. Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha trong khảo sát ảnh điện 2D
• 3.3. Vị trí khu vực khảo sát
• 3.4. Quy trình đo thực địa
• 3.5. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công trình cổ tại Đà Lạt

Công trình cổ bị chôn vùi tại Đà Lạt là một trong những di sản văn hóa quan trọng, phản ánh lịch sử và văn hóa của khu vực này. Việc khám phá các công trình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về lịch sử mà còn góp phần vào việc bảo tồn di sản văn hóa. Đà Lạt, với khí hậu mát mẻ và cảnh quan thiên nhiên phong phú, đã thu hút nhiều nhà khảo cổ học đến nghiên cứu. Việc sử dụng phương pháp chụp cắt lớp 2D và 3D đã mở ra những cơ hội mới trong việc phát hiện và nghiên cứu các di tích này. Theo nghiên cứu, các công trình cổ thường bị chôn vùi do quá trình tự nhiên và hoạt động của con người, làm cho việc phát hiện trở nên khó khăn. Do đó, việc áp dụng công nghệ hiện đại trong khảo sát là rất cần thiết.

II. Phương pháp chụp cắt lớp 2D và 3D

Phương pháp chụp cắt lớp 2D và 3D là một trong những công nghệ tiên tiến trong khảo cổ học. Phương pháp này cho phép tạo ra hình ảnh chi tiết về cấu trúc bên dưới mặt đất mà không cần phải đào bới. Việc sử dụng công nghệ 3D giúp các nhà nghiên cứu có cái nhìn tổng quan hơn về vị trí và hình dạng của các công trình cổ. Kết quả từ các hình ảnh này có thể được phân tích để xác định các đặc điểm của di tích, từ đó đưa ra các giả thuyết về lịch sử và văn hóa của khu vực. Theo nghiên cứu, việc áp dụng phương pháp này đã cho thấy độ chính xác cao trong việc xác định vị trí của các công trình cổ bị chôn vùi.

III. Khảo sát thực địa tại Đà Lạt

Khảo sát thực địa tại khu vực Đà Lạt, đặc biệt là khu vực đèo Prenn, đã được thực hiện để tìm kiếm các di tích lịch sử. Việc áp dụng phương pháp chụp cắt lớp 2D và 3D đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc phát hiện các công trình cổ. Kết quả khảo sát cho thấy có nhiều dấu tích của các công trình cổ bị chôn vùi, điều này mở ra cơ hội cho việc nghiên cứu sâu hơn về lịch sử và văn hóa của khu vực. Các nhà khảo cổ đã sử dụng các thiết bị hiện đại để thu thập dữ liệu, từ đó phân tích và đưa ra kết luận về các di tích này. Việc khám phá di tích không chỉ giúp bảo tồn văn hóa mà còn thu hút sự quan tâm của du khách đến Đà Lạt.

IV. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Việc áp dụng phương pháp chụp cắt lớp 2D và 3D trong khảo sát di tích cổ tại Đà Lạt đã chứng minh được giá trị thực tiễn của nó. Phương pháp này không chỉ giúp phát hiện các công trình cổ mà còn hỗ trợ trong việc bảo tồn di sản văn hóa. Các kết quả thu được từ khảo sát có thể được sử dụng để lập kế hoạch bảo tồn và phát huy giá trị văn hóa của các di tích. Hơn nữa, việc kết hợp giữa công nghệ hiện đại và nghiên cứu khảo cổ truyền thống sẽ tạo ra những bước tiến mới trong việc bảo tồn và phát triển văn hóa tại Đà Lạt. Điều này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn góp phần vào việc phát triển du lịch bền vững tại khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ TRẦN THỊ HIẾU TÌM KIẾM CÔNG TRÌNH CỔ BỊ CHÔN VÙI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỤP CẮT LỚP ẢNH ĐIỆN 2D-3D ( CÓ KIỂM CHỨNG BẰNG KHOAN THĂM DÕ ) TẠI ĐÀ LẠT – LÂM ĐỒNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, 2018 Luan van ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ TRẦN THỊ HIẾU TÌM KIẾM CÔNG TRÌNH CỔ BỊ CHÔN VÙI BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỤP CẮT LỚP ẢNH ĐIỆN 2D-3D ( CÓ KIỂM CHỨNG BẰNG KHOAN THĂM DÕ ) TẠI ĐÀ LẠT – LÂM ĐỒNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Vật lý học Khóa học: 2014 - 2018 Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Lƣơng Văn Thọ Đà Nẵng, 2018 Luan van LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ Phạm. ĐH Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại giảng đƣờng đại học. Đặc biệt là thầy Th.

Lƣơng Văn Thọ, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành bài khóa luận này một cách tốt nhất. Ngoài ra, tôi xin cảm ơn những ngƣời bạn thân thiết đã giúp đỡ, đóng góp những ý kiến hữu ích cho đề tài nghiên cứu này. Cuối cùng con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến bố mẹ và anh chị, những ngƣời đã luôn theo sát, giúp đỡ con cả về vật chất, tinh thần và luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất để con có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ học tập của mình. Trong quá trình thực hiện bài khóa luận này vì kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung kính mong nhận đƣợc sự thông cảm và góp ý chân thành từ thầy và các bạn để bài khóa luận đƣợc hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 24 tháng 04 năm 2018 Sinh viên thực hiện Trần Thị Hiếu Trang I Luan van MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. II DANH MỤC BẢNG BIỂU .VI DANH MỤC HÌNH. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu.

Phƣơng pháp nghiên cứu. Phƣơng pháp lý thuyết. Phƣơng pháp thực nghiệm. 4 CƠ SỞ VẬT LÍ - ĐỊA CHẤT CỦA PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN.

Tính chất dẫn điện của vật chất dƣới mặt đất. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tính dẫn điện của vật chất dƣới mặt đất. Thành phần khoáng vật. Kiến trúc bên trong đất đá.

Độ rỗng và độ nứt vỏ. Độ khoáng hóa của nƣớc ngầm. Nhiệt độ và áp suất. 10 CHƢƠNG II.

Tổng quan lý thuyết của phƣơng pháp thăm dò điện. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp thăm dò điện. Bài toán cơ sở của môi trƣờng nửa không gian. Xác định hàm thế.

Điện trở suất biểu kiến trong phƣơng pháp thăm dò điện. Tổng quan lý thuyết của phƣơng pháp ảnh điện hai chiều (2D). 27 Trang II Luan van 2. Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp ảnh điện hai chiều (2D).

Bài toán thuận trong phƣơng pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D). Bài toán ngƣợc trong phƣơng pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D). Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu. Tính toán các đạo hàm riêng phần.

Mô hình cho môi trƣờng nửa không gian đồng nhất 34 2. Tính các đạo hàm riêng phần 36 CHƢƠNG 3. Độ nhạy của cấu hình thiết bị Wenner-Alpha. Độ nhạy của thiết bị Wenner-Alpha.

Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha trong khảo sát ảnh điện 2D. Vị trí khu vực khảo sát. Quy trình đo thực địa. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. TÀI LIỆU THAM KHẢO. Ý KIẾN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN .I Trang III Luan van DANH MỤC KÍ HIỆU + ρ(Ω.m) Điện trở suất của vật chất.m) Điện trở suất biểu kiến đƣợc đo từ thực nghiệm. +ζ Độ dẫn điện +λ Hệ số bất đẳng hƣớng (hệ số thấm).m) Điện trở suất theo phƣơng thẳng góc với lớp.m) Điện trở suất theo phƣơng phân lớp ngang.m) Điện trở suất ở 18oC.

+α Hệ số nhiệt. + Tỷ lệ đá chứa trong chất lỏng. + a,m Tham số thực nghiệm. + J (A/m2) Mật độ dòng điện.

+δ Hàm Delta Dirac + ρx Điện trở suất theo phƣơng x + ρy Điện trở suất theo phƣơng y + ρz Điện trở suất theo phƣơng z + ρw (Ω.m) Điện trở suất của chất lỏng + E (V/m) Cƣờng độ điện trƣờng. Trang IV Luan van + I (A) Dòng phát. + Grad U = ∆U Đạo hàm của điện thế theo các trục tọa độ. + ∂U/∂r Đạo hàm của điện thế theo tọa độ.

+ rC1P1= C1P1 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ nhất và điện cực thế thứ nhất. + rC1C2= C1C2 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ nhất và điện cực dòng thứ hai. + rC2P1= C2P1 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ hai và điện cực thế thứ nhất. + rC2P2= C2P2 (m) Khoảng cách giữa điện cực dòng thứ hai và điện cực thế thứ hai.

+k Tham số hình học. + F3D, F2D, F1D Đạo hàm Frechet hay hàm độ nhạy 3D, 2D, 1D. + “a (m)” Khoảng cách giữa hai điện cực liên tiếp. + “L (m)” Chiều dài tối đa của thiết bị.

+ “n” Thừa số độ sâu của thiết bị. Trang V Luan van DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Phân loại vật chất theo cách dẫn điện của chúng. Phân loại khoáng vật theo điện trở suất.

Độ ngậm nƣớc của một số loại đất. Điện trở suất của một số đất, đá, khoáng sản và hóa chát phổ biến. Chiều sâu khảo sát trung bình (Ze) cho các thiết bị khác nhau (Ater Adward, 1997). Trang VI Luan van DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Quan hệ giữa độ dẫn điện và nồng độ khoáng hóa.

Mô hình phân lớp ngang của môi trƣờng đồng nhất bất đẳng hƣớng. Dáng điệu của hàm J0 (mr) và Y0 (mr). Dáng điệu của hai hàm thx và cthx. Dòng điện chạy từ nguồn dòng điểm và sự phân bố điện thế.

Sự phân bố điện thế gây ra bởi một cặp điện cực dòng đặt cách nhau 1m với dòng điện 1A trong môi trƣờng nửa không gian đồng nhất có điện trở suất 1Ωm. Mô hình thiết bị truyền thống với 4 điện cực sử dụng trong thăm dò điện Hình 2. Hệ thiết bị bốn cực đối xứng. Một số mô hình thiết bị đƣợc sử dụng trong thăm dò điện trở suất và các tham số hình học của chúng.

Mạng lƣới chữ nhật sử dụng trong phƣơng pháp sai phân hữu hạn và phần tử hữu hạn của chƣơng trình Res2Dmod. Thiết bị Pole-Pole với điện cực dòng ở điểm gốc và điện cực thế cách nó một khoảng “a” trên mặt môi trƣờng. Các tham số của một khối chữ nhật có liên quan đến việc tính toán đạo hàm riêng 2D của khối. Đồ thị hàm độ nhạy 1D.

Các mặt cắt độ nhạy 2D cho thiết bị Wenner-Alpha, Wenner-Beta, Wenner-Gamma. Hệ máy thăm dò điện. Vị trí tuyến đo tại khu vực địa chất đèo Prenn Đà Lạt – Lâm Đồng. Cách sắp xếp các điện cực trong quy trình đo sử dụng thiết bị Wenner- Alpha.

Kết quả ảnh điện 2D tại khu vực Đèo Prenn, Đà Lạt, Lâm Đồng. Kết quả khoan kiểm tra trên tuyến 1 tại vị trí 35m khu vực Đèo Prenn, Đà Lạt- Lâm Đồng. Kết quả khoan kiểm tra trên tuyến 1 tại vị trí 12m khu vực Đèo Prenn, Đà Lạt- Lâm Đồng. Trang VII Luan van A.

Lý do chọn đề tài Ở nƣớc ngoài đã có nhiều ứng dụng đạt hiệu quả rất tốt trong phát hiện nhận dạng các đối tƣợng khảo cổ bị vùi lấp bằng sử dụng phƣơng pháp Địa vật lý. Bởi vậy phƣơng pháp Địa vật lý đƣợc sử dụng phổ biến trong các dự án khảo cổ. Ở nƣớc ta cho đến nay phƣơng pháp Địa vật lý còn đƣợc sử dụng rất hạn chế. Một số kết quả khảo sát ở khu di tích Mỹ Sơn bằng phƣơng pháp từ và điện trở đã đạt hiệu quả tốt.

Phƣơng pháp Địa Vật lý đã bắt đầu đƣợc sử dụng trong xác định các đối tƣợng khảo cổ bị vùi lấp từ những năm 50 của thế kỷ trƣớc. Do việc sử dụng các phƣơng pháp Địa Vật lý ngày càng hiệu quả nên ở nhiều nƣớc hiện nay việc áp dụng công nghệ và kỹ thuật Địa Vật lý trong các dự án khảo cổ đã trở thành phổ biến. Ƣu điểm của phƣơng pháp Địa Vật lý là các khảo sát nghiên cứu có thể cho ta đƣợc bức tranh khái quát về phân bố các di tích bị vùi lấp mà không cần đào bới, khai quật nhiều. Điều này có thể giúp các nhà khảo cổ có đƣợc chiến lƣợc hợp lý hơn trong việc quy hoạch bảo tồn và phát huy các giá trị văn hoá của các di tích.

Ở nƣớc ta, việc triển khai các phƣơng pháp này phục vụ khảo cổ còn rất hạn chế, cho đến nay chỉ có một khối lƣợng rất khiêm tốn các ứng dụng phƣơng pháp địa vật lý trong tìm kiếm phát hiện các đối tƣợng di tích bị vùi lấp. Phần lớn các khảo sát nghiên cứu này đƣợc tiến hành theo kiểu tự phát hoặc hợp tác đôi bên trực tiếp trên cơ sở quan hệ cá nhân với các nhà nghiên cứu khảo cổ. Trong thực tế, các nhà địa vật lý ở nƣớc ta tuy nắm bắt đƣợc các tiến bộ của công nghệ, kỹ thuật Địa Vật lý nhƣng lại chƣa thật quan tâm nên cũng không có nhiều kinh nghiệm sử dụng chúng trong công tác khảo cổ. Mặt khác, ta cũng chƣa có nhiều cơ hội để liên kết các nhà nghiên cứu về khảo cổ với các nhà Địa Vật lý.

Trong giai đoạn hiện nay, Nhà nƣớc đã chú trọng nhiều hơn đến công tác bảo tồn và phát huy giá trị của các di tích lịch sử, nhiều dự án lớn về khảo cổ đang và sẽ đƣợc triển khai ở nhiều nơi trong phạm vi cả nƣớc. Điều này cho thấy việc ứng dụng thành công các phƣơng pháp Địa Vật lý phát hiện các đối tƣợng di tích bị vùi lấp là rất cần thiết đối với công tác quy hoạch bảo tồn hợp lý các di sản văn hóa lịch sử ở nƣớc ta. Trang 1 Luan van Trong các phƣơng pháp địa vật lý, thăm dò điện giữ vai trò chủ đạo để nghiên cứu cấu trúc vỏ trái đất và tìm kiếm khoáng sản , phát hiện các chất gây ô nhiễm trong nền địa chất, cũng nhƣ tìm kiếm các công trình cổ bị vùi lấp. Hiện nay, phƣơng pháp ảnh điện 2D -3D là một trong những phƣơng pháp luôn đƣợc đổi mới, hoàn thiện.