泥石流是我国主要地质灾害之一,具有突发、迅猛、流量巨大、破坏性强等特点。泥石流发生之时,其所过之处房屋坍塌、农田尽毁、道路中断往往造成大量财产损失甚至人员伤亡。山坡或沟谷地区的堆积物是泥石流形成的重要物源,查明堆积物储量、厚度、松散度等对泥石流的防灾减灾工作具有很重要的意义。传统的破损法和地质素描及遥感解译方法可用于查明堆积物厚度,但是具有成本高、调查范围小、效率低等缺点。探地雷达作为一种日益成熟的无损探测方法,利用高频脉冲电磁波探测地下目标体,具有高效、无损、易操作、成本低、检测精度高、受场地条件小等优点。论文将探地雷达应用到泥石流堆积物的厚度及储量以及类别评估的调查工作中,通过理论知识学习,正演模拟以及野外实地探测,验证了探地雷达应用于泥石流堆积物调查中的可行性,探究了泥石流堆积物的探地雷达时间剖面图像特征,为泥石流沟的识别提供了可靠依据,对北京怀柔山区泥石流防灾减灾工作起到了重要作用。论文主要研究内容及成果如下:(1)通过查阅文献资料和学习理论知识,对泥石流的三大形成要素及主要类型,探地雷达的方法原理及发展趋势进行了综合阐述,为后续正演模拟、数据处理及图像解译等工作奠定了理论基础。(2)研究学习电磁波的反射特征和时间域有限差分方法,为正演模拟奠定基础。建立了不同激励源、不同中心频率、不同泥石流区段、不同泥石流类型等多种正演模型,进行正演模拟,得到相应A扫描、B扫描雷达图像。对比分析并总结了图像中的异常特征和成像规律,验证了将探地雷达应用于探测泥石流堆积物的可行性,并通过正演结果,对探地雷达野外探测设定了合适的工作参数,有利于高效开展野外探测工作。(3)野外实地探测,在北京怀柔琉璃庙镇等48个沟谷及陡峻山坡处布置了247条测线,采集了获得了10083道数据。通过室内数据处理及图像解译,对所得雷达数据资料进行解译,以长哨营龙潭沟和琉璃庙龙泉峪沟两处泥石流沟为例,将正演结论应用到对两处沟谷所属泥石流区段和泥石流类型的评估之中,并结合探槽和地质调查资料,不仅准确测出了堆积物厚度和储量,也评估判断了各自所属区段和泥石流类型,为怀柔区内泥石流灾害的防范工作提供了准确可靠的资料及建议。