地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用_任秀艳
探查地下水的新方法_地面核磁共振找水方法的应用研究
探查地下水的新方法地面核磁共振找水方法的应用研究邓靖武1,潘玉玲2,熊玉珍1(1 中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京 100083;2 中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074)摘要:地面核磁共振方法是应用地球物理中新发展起来的一种直接找水方法,它利用水中的氢核在一定频率的外场作用下产生核磁共振现象实现对地下水的探测。
对测量所得的N MR 信号进行分析处理,可以确定地层的含水量、厚度和深度以及平均孔隙度。
由于N M R 信号微弱、信噪比低,因此所获资料需要进行综合解释和联合反演以提高反演解释的可靠性。
以中国地质大学核磁共振科研组在西北某油田的找水工作和国外学者相关的研究成果为例,证实了这一研究方法的可靠性。
关键词:核磁共振技术;N M R 信号;地下水;联合反演中图分类号:P335 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2004)01-0121-06收稿日期:2003-09-29;改回日期:2003-11-24;责任编辑:孙义梅。
基金项目:国土资源大调查项目(200120120073)。
作者简介:邓靖武,男,博士研究生,1977年出生,地球探测与信息技术专业,现主要从事电磁法勘探的研究工作。
0 引 言地面核磁共振(SNM R)找水方法是近年发展起来的新的应用地球物理方法。
此方法是前苏联在20世纪80年代初最早研究成功的,并研制出第一代核磁共振层析找水仪(Hydroscope ),用于地下水的探测试验和应用,达到了世界领先水平[1~3]。
自1996年地面核磁共振仪器投入生产以来,SNM R 方法在多个国家和地区得到了广泛应用,并取得了丰硕的成果。
但是,由于NM R 找水仪的接收灵敏度高(nV 级),SNM R 方法容易受到电磁噪声的干扰,导致信噪比低,因此在SNM R 方法资料反演解释中需要注重多参数联合反演,以提高以物探方法找水的可靠性。
1 SNM R 找水方法的基本原理SNMR 方法是目前唯一直接探测地下水的地球物理新方法。
磁梯度法在特大埋深地下管线探测中的应用
磁梯度法在特大埋深地下管线探测中的应用摘要:地下管线是城市的重要基础设施。
深埋地下管线精确探测一直是管线探测领域的重点和难点。
本文着重阐述和分析磁梯度法探测深埋地下管线的原理及施工方法。
关键词:深埋地下管线精确探测、磁梯度测量定位技术Magnetic gradient method in large buried depth of the application of the underground pipeline detectionAbstract: urban underground pipeline is an important infrastructure. Deep underground pipeline accurate detection has been pipeline detection areas of emphasis and difficulties. This paper discussed and analyzed magnetic gradient method for detection of deep buried underground pipeline principle and construction method.Keywords: deep underground pipeline accurate detection, magnetic gradient measurement positioning technology1、前言地下管线是城市重要的基础设施。
随着我国城市建设的日益加速和工业建设的大力进行,大量的管线被以直埋、顶管等各类方式铺设于城市地下空间。
由于城市浅层空间日趋饱和,以及避让障碍物、规避不利地形等原因,地下管线的铺设已日趋向深部空间发展。
大部分管线施工单位在建设过程中,因为施工管理问题,或因施工环境、技术条件等的限制,不能对新建管线进行竣工测绘,多数管线空间位置信息缺失,给后续工程建设及管线安全运行埋下了重大隐患。
地面核磁共振技术的新进展
地面核磁共振技术的新进展 葛秀珍 苑惠明 何雪洲 (中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所,保定 071051) 摘要:地面核磁共振技术是目前世界上仅有的可用于直接寻找地下水的技术。
自从20世纪80年代俄罗斯开发成功该技术以来,资料采集、处理、解释技术在不断的发展。
本文在综述这些新发展后,对该项技术在我国的应用进行了讨论。
关键词:地面核磁共振 技术发展 寻找地下水 应用 前言 地面核磁共振(SNMR)技术又叫质子磁共振(PMR)或磁共振测深(MRS)技术,该技术以利用核磁共振现象为基础,研究地磁场中氢原子核(如水或烃中的氢核)自由旋进的电磁信号,达到找水的目的。
20世纪70年代末80年代初,原苏联研究成功了能在地面探测这类信号的仪器――Hydroscoqe(找水仪),并在原苏联和其它国家试验找水获得成功。
自此以后,世界上的有关科学家对发展SNMR找水技术投入了更多的工作。
迄今为止,全世界有15台NUMIS,中国有5台,其中3台NUMIS,2台NUMIS+。
我国已在湖北、福建、内蒙古、新疆等12省(地区)缺水地区找到了地下水,研究成果填补了我国用NMR技术直接找水的空白,使我国跃居使用核磁共振技术找水技术的世界先进国家行列。
地调局水文方法所,中国地质大学等单位利用这一技术在我国缺水地区找到了宝贵的地下水资源。
本文介绍核磁共振技术近几年在国外的发展,并根据我国水文地质的实况,提出了该项技术目前和将来在我国找水工作中的应用前景。
1 SNMR技术的新进展 从理论方面讲,SNMR找水技术除能提供何处有水,有多少水的信息外,还可以提供含水层的埋深、厚度、平均空隙度以及导水系数的资料;但是,由于SNMR技术的弱点是对环境的依赖性强,而且在资料采集、处理、模拟和解释中的技术不到位,时至20世纪90年代中期,在大多数有较重环境电磁场干扰的地区得不到较好的效果,或者根本无法使用。
最近几年来,科学家们从仪器、天线设置、模拟研究、SNMR与其它物探方法综合利用和资料反演等方面做了许多研究,并取得了一些可喜的成绩。
磁法勘探设备在地下水资源调查中的应用案例分析
磁法勘探设备在地下水资源调查中的应用案例分析地下水是人类生活和生产中重要的水资源之一。
为了合理利用并保护地下水资源,对地下水进行调查是至关重要的。
磁法勘探设备是一种常用的地球物理勘探方法,它可以通过测量地下介质的磁性特征来推测地下水的分布情况。
本文将通过几个应用案例分析磁法勘探设备在地下水资源调查中的应用效果。
案例一:农田地下水资源调查某地区的农田地下水资源日益紧缺,为了找到新的水源点,一家农业公司决定使用磁法勘探设备进行勘探。
他们首先进行了地下水的现状调查,了解了区域的水文地质状况。
然后,选择了几个潜在的机会地点进行磁法勘探。
通过磁法勘探设备的测量,获得了地下的磁性异常数据。
经过进一步的分析和解释,确定了一处地下水资源丰富的地点。
这一发现为农业公司提供了新的水源,并解决了农田的用水问题。
案例二:城市供水勘探某个城市供水紧张,市政府决定进行地下水资源调查,以找到新的供水点。
磁法勘探设备被用于城市周边的勘探。
通过在不同位置的测量和数据分析,识别出了潜在的地下水层。
然后,进行了详细的钻探工作,验证了地下水层的储量和品质。
最终,这个城市发现了一处新的地下水资源,并进行了相应的开发和利用,为市民提供了稳定的供水。
案例三:工业用水调查某家工业公司需要大量的水资源来满足生产需求,但附近地区的地下水供应不足。
为了解决这个问题,他们决定使用磁法勘探设备进行地下水资源调查。
通过对不同位置进行磁性异常测量,成功找到了潜在的地下水储层。
进一步的钻探工作确认了储量和品质,为工业公司提供了可靠的水源。
这样,公司不仅解决了生产用水问题,还减少了对市政供水的依赖,实现了可持续发展。
案例四:地下水保护与监测地下水是宝贵的自然资源,也容易受到污染和过度开发的威胁。
为了保护地下水资源,一些地区政府采用了磁法勘探设备进行地下水保护和监测。
通过定期的磁性异常测量,可以及时发现地下水环境的变化。
这些变化可能是由于人类活动导致的地下水污染或者过度开发。
地球物理学技术在地下水动态监测中的应用
地球物理学技术在地下水动态监测中的应用地下水是地球上最重要的淡水资源之一,它在维持生态系统平衡、支持农业、工业和人类生活等方面起着至关重要的作用。
然而,随着人口增长和经济发展,地下水资源的过度开采和污染问题日益严重,因此对地下水动态进行监测和管理变得尤为重要。
地球物理学技术作为一种非侵入性、高效且准确的方法,被广泛应用于地下水动态监测中,为地下水资源管理提供了强有力的支持。
1. 电法测量电法测量是一种常用的地球物理学技术,通过测量地下介质的电导率变化,可以揭示地下水的分布和动态变化情况。
电法测量的原理是利用电流的传导特性和地下介质的电阻率差异,通过注入电流并测量电位差来推断地下水位置和流动速度。
这种方法不仅可以提供地下水流动的定量信息,还可以检测地下水的污染程度和污染物的扩散情况。
2. 地震反射法地震反射法是另一种常用的地球物理学技术,在地下水动态监测中具有重要的应用价值。
该方法通过在地表或井孔中释放人工地震波,然后测量地震波在地下介质中的反射和折射情况,以获取地下水和地下结构的信息。
地震反射法可以提供地下水层的厚度、延伸程度以及地下水与岩石之间的界面情况,从而帮助解决地下水动态监测中的问题。
3. 电磁法探测电磁法探测是一种通过测量地下介质的电磁响应来获取地下水动态信息的方法。
通过向地下输送高频电磁信号,并测量电场和磁场的变化,可以推断地下水的分布、流动速度以及水文地质参数。
电磁法探测不仅具有较高的探测灵敏度和空间分辨率,而且可以在较大范围内进行快速勘探,因此在地下水资源评价和管理中得到广泛应用。
4. 重力测量重力测量是一种通过测量地下介质的重力场变化来推断地下水动态信息的方法。
地下水与固体地球的相互作用会引起地下介质的密度变化,从而产生重力场的异常。
通过测量重力场的变化,可以揭示地下水的分布、储量和流动状况。
重力测量具有简单、直接和高效的特点,常用于地下水资源调查和研究中。
综上所述,地球物理学技术在地下水动态监测中的应用十分广泛且成熟。
磁法在地下水位监测中的应用
磁场在地下水位监测中的应用地下水位监测是地质勘探中非常重要的内容之一,它对于水资源管理、环境保护和地下工程建设都具有重要意义。
磁场是一种常用的地球物理勘探方法,在地下水位监测中有着广泛的应用。
本文将介绍磁场在地下水位监测中的原理和应用。
一、磁场原理磁场是一种基于地球磁场和地下物质磁性差异的勘探方法。
磁场勘探设备包括磁力仪和磁源。
磁力仪用于测量地磁场的强度和方向,而磁源则用于产生人工磁场。
当磁源工作时,地下的磁性物质会产生磁化效应,改变磁场的分布情况。
通过测量磁场的变化,可以推断地下磁性物质的分布和性质。
二、1. 水位变化检测:地下水位的变化是地下水资源管理和环境保护的关键信息之一。
通过磁场勘探技术,可以监测地下水位的变化情况,及时了解地下水资源的利用和补给情况。
通过连续监测地下水位,可以有效预防地下水超采和地下水位下降引发的问题。
2. 水文地质研究:地下水位的变化与地下水文地质条件密切相关。
磁场勘探可以通过测量地下磁性物质的分布情况,了解不同层位的水文地质特征。
这对于研究地下水的形成、补给和流动规律等具有重要意义。
3. 水文补给评估:地下水位的监测可以用于评估地下水的补给状况。
通过磁场勘探技术,可以研究地下水的来源和补给路径,为地下水的科学开发和合理利用提供参考依据。
4. 地下水污染监测:地下水位监测不仅可以用于水资源管理,还可以用于环境保护。
地下水位变化的异常可能与地下水污染有关。
通过磁场勘探技术,可以监测地下水位的异常变化,及时发现地下水污染问题,采取相应的防治措施。
5. 工程建设:地下水位监测在地下工程建设中具有重要作用。
磁场勘探可以用于确定地下水位的深度和变化规律,为地下工程的设计和施工提供依据。
例如,在隧道、地下室和地铁等工程中,地下水的渗流对工程安全和施工进度有着重要影响,通过磁场监测地下水位的变化,可以及时采取措施来控制地下水位。
三、磁场在地下水位监测中的特点和优势1. 无损检测:磁场勘探是一种无损检测方法,不会对地下水位和地下环境造成破坏。
磁法勘探设备在地下隐患检测中的应用案例分析
磁法勘探设备在地下隐患检测中的应用案例分析近年来,城市建设的发展迅猛,地下设施也日益复杂。
然而,地下隐患存在着无法直接观察和评估的困难,给城市安全带来了很大的风险。
磁法勘探设备作为一种地下隐患检测的工具,具有非侵入性、高效、经济等优点,在地下隐患检测中发挥着重要的作用。
本文将通过分析几个实际的应用案例,探讨磁法勘探设备在地下隐患检测中的应用情况。
案例一:地铁隧道地下水位检测地下水位是地铁隧道建设中一项非常重要的参数。
合理的地下水位监测可以有效减少地铁隧道的涌水风险。
在某大型城市地铁建设中,磁法勘探设备被应用于地下水位的快速检测。
通过地下磁场的测量和分析,磁法勘探设备能够实时、准确地获取地下水位信息,并通过自动报警系统提醒相关人员。
这种方法不仅能够有效降低地下水位检测的时间成本,而且极大地提高了地下水位监测的精度,为地铁隧道的安全建设提供了可靠的数据支持。
案例二:油气管道泄漏检测油气管道泄漏事故频发,给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。
磁法勘探设备的应用在油气管道泄漏检测方面具有独特优势。
以一条油气管道为例,在油气管道周围布置磁法勘探设备,通过测量地下磁场的变化,可以实时地监测油气管道周围地下的磁场强度变化。
一旦发现地下磁场强度异常偏移,即可快速定位可能的泄漏点,并及时采取措施进行修复,减少泄漏对环境的影响。
案例三:地下电缆故障定位市区地下电缆故障给电力供应带来了很大的困扰。
传统的地下电缆故障检测需要大量的人力和物力资源,且不够高效。
而磁法勘探设备通过测量地下电缆周围的磁场分布,可以准确判断和定位地下电缆故障点。
在一座现代化城市中,电力供应的稳定性至关重要,磁法勘探设备的应用极大地提高了地下电缆故障的诊断和修复的效率,减少了对电力供应的中断时间。
从上述案例中可以看出,磁法勘探设备在地下隐患检测中具有广泛应用的潜力。
磁法勘探设备通过测量地下磁场的变化,可以实现对地下隐患的非侵入性检测,减少了对地下设施的破坏。
磁力法在地下水资源勘探中的探测效果分析
磁力法在地下水资源勘探中的探测效果分析磁力法是一种常用的地球物理勘探方法,广泛应用于地下水资源勘探领域。
通过测量地表上地磁场的强度和方向变化,可以推断地下水位的分布情况,并进一步分析地下水的储量和水质情况。
本文将对磁力法在地下水资源勘探中的探测效果进行分析。
首先,磁力法具有较高的探测深度。
地磁场的强度和方向在不同深度下会发生变化,通过测量地磁场的变化,可以推断地下水位的深度和分布情况。
磁力法可以探测到几十米到几百米深度的地下水位,对于深层地下水资源的勘探具有很大的优势。
其次,磁力法具有较高的分辨率。
地磁场的变化与地下水位的变化有一定的关系,通过对地磁场的测量和分析,可以得到地下水位的变化规律。
磁力法可以将地下水位的变化分辨到较小的尺度,对于局部地下水位的变化情况有较好的分析能力。
此外,磁力法具有较高的准确性。
通过对地磁场的测量和分析,可以得到地下水位的分布情况,并进一步分析地下水的储量和水质情况。
磁力法的测量结果与实际地下水位的情况相符合,能够提供较为准确的地下水位信息。
然而,磁力法也存在一些限制因素。
首先,磁力法对地下介质的要求较高。
地磁场的变化与地下介质的导电性和磁导率有关,需要具备一定的条件才能进行磁力法的勘探。
其次,磁力法只能提供地下水位的分布情况,对于地下水的水质情况无法直接判断,需要结合其他勘探方法进行综合分析。
综上所述,磁力法在地下水资源勘探中具有较高的探测深度、较高的分辨率和较高的准确性。
通过对地磁场的测量和分析,可以得到地下水位的分布情况,并进一步分析地下水的储量和水质情况。
然而,磁力法对地下介质的要求较高,且无法直接判断地下水的水质情况,需要结合其他勘探方法进行综合分析。
在实际应用中,可以根据具体的勘探目标和要求选择合适的勘探方法,以提高地下水资源勘探的效果和准确性。
磁法在地下水资源调查中的应用
磁场在地下水资源调查中的应用地下水是维持人类生活和经济发展不可或缺的重要水源。
为了有效地利用和管理地下水资源,科学的地下水调查与评价变得至关重要。
磁场技术作为一种非侵入性、高效而且经济的地质勘探方法,被广泛应用于地下水资源调查中。
本文将探讨磁场在地下水资源调查中的应用,并就其优缺点进行分析。
一、磁场原理及仪器磁场是利用地球磁场和地下物质的磁性差异来进行勘探的一种方法。
其基本原理是通过测量地下的磁场异常,推断地下物质的性质和分布。
在地下水资源调查中,磁场主要利用了地下水与岩石的磁化率不同这一特点,通过测量地下的磁场异常来判断地下水的存在与分布。
在实际应用中,磁场常用的仪器主要有磁强计、磁倾角仪和磁阻仪等。
磁强计用于测量地下的磁场强度,磁倾角仪用于测量地下的磁场倾角,而磁阻仪用于测量地下物质的磁化率。
这些仪器可以提供准确的数据,帮助调查人员获取地下水资源的相关信息。
二、1. 地下水储层的判别利用磁场技术可以辨别地下水储层和非储层区域的差异。
地下水储层往往具有较高的磁导率和较低的磁化率,因此在磁场勘探中会显现出磁异常。
通过测量和分析这些异常,可以确定地下水资源存在的位置和范围,并为进一步的调查和开发提供依据。
2. 地下水流动方向的研究地下水流动方向对地下水资源的开发和管理具有重要意义。
磁场技术通过测量地下的磁场异常,可以判断地下水流向和流速。
磁异常的研究可以揭示地下水流经的路径,帮助确定抽水井点和地下水输送通道,从而有效地管理地下水资源。
3. 地下水储量的评估磁场技术可以辅助地下水储量的评估工作。
通过测量地下的磁场强度和磁化率,可以计算得到地下水储层的体积和储量。
这对于合理规划地下水开发和利用具有重要意义。
三、磁场应用的优缺点1. 优点首先,磁场作为一种非侵入性的地质勘探方法,不会对地下环境和生态系统造成破坏,对环境友好。
其次,磁场技术具有较高的效率和准确性。
相比于传统的地下水勘探方法,如钻孔、电法等,磁场不需要大量的勘探设备和人力,并且能够提供较为准确的地下水信息。
磁法在地下隧道勘探中的应用
磁场在地下隧道勘探中的应用地下隧道的建设一直是现代城市发展的重要部分,而在地下隧道的勘探过程中,磁场技术被广泛应用。
磁场技术能够通过测量地下的磁场变化来获取地下结构的信息,从而为隧道的设计和施工提供重要的参考数据。
本文将介绍磁场技术在地下隧道勘探中的应用。
一、磁场概述磁场是一种非侵入性的地球物理勘探方法,利用地球的磁场和地下物质的磁性差异来测量地下结构和特征。
磁场勘探仪器通常由磁力计和位置传感器组成,通过在地表上移动并记录地下磁场变化,得出地下结构的图像。
二、地下隧道勘探中的问题在地下隧道的建设过程中,必须准确了解地下的地质和地电信息,以确保施工的安全和有效进行。
然而,地下条件的复杂性常常导致传统的勘探方法无法满足需求。
例如,隧道所处地层可能包含复杂的构造或地下水,这些因素都会对隧道的稳定性和施工安全产生影响。
因此,磁场技术的应用变得尤为重要。
三、磁场在地下隧道勘探中的应用1. 地下构造识别磁场技术可以识别地下的构造特征,例如断层、褶皱和岩层边界。
通过测量地下磁场的强度和方向,磁场能够帮助工程师确定地下构造的位置和走向,从而对隧道的设计和施工提供重要依据。
2. 地下水的检测地下水的存在对隧道的施工和运营都有重要影响。
磁场技术可以通过测量地下磁场的变化来检测地下水的存在和分布。
地下水与周围岩体的磁性差异导致地下磁场的异常变化,利用磁场可以帮助确定地下水的深度和流动方向,以便在隧道设计中做出相应的调整。
3. 地下岩体稳定性评估隧道的稳定性是隧道工程的核心问题之一。
借助磁场技术可以评估地下岩体的稳定性。
岩石的磁性与其稳定性之间存在一定的关联,通过测量地下磁场的特征,可以预测岩体的变形和破坏情况,从而采取相应的支护措施。
四、磁场技术的优势和挑战磁场技术具有许多优势,例如非侵入性、高分辨率和实时获取数据的能力。
然而,磁场受到许多干扰因素的影响,如城市化、地下管线和电力设施等。
因此,在应用磁场技术进行地下隧道勘探时,需要采取适当的措施来降低干扰,提高数据的准确性和可靠性。
磁法勘探设备在地下河勘查中的应用实践
磁法勘探设备在地下河勘查中的应用实践地下河是指在地底下流动的河流,其存在能够为水资源的开发利用提供有力支持。
然而,地下河的隐藏性和复杂性使其探测和勘查成为一项具有挑战性的任务。
磁法勘探设备作为一种常用的地球物理勘探技术,被广泛应用于地下河的勘查中,其可靠性和高精度的特点使得其成为这一领域的首选方法。
地下河存在的探测难题主要包括:地下环境复杂、不透水层覆盖、水位变化和水质变化等。
磁法勘探设备通过测量地下河流体携带的磁性物质对地下的影响,可以帮助研究人员了解地下河的走向、深度、流速、水质等重要参数,提供准确的地下河勘查数据,为水资源的开发利用提供科学依据。
首先,磁法勘探设备基于地磁物理原理,通过测量地下河流体中携带的磁性物质对地磁的影响,来识别地下河的存在和位置。
这种勘探设备通常包括磁力计、磁频测量仪和数据采集系统等组件。
磁力计通过测量地下河流体中磁性物质的磁性强度,来识别地下河流体的存在与否。
磁频测量仪则通过测量磁场频率的变化,来确定地下河的走向和深度。
数据采集系统将测量到的数据进行处理、分析和展示,生成相关的地下河勘查图像和数据。
这些设备的组合应用能够提供高分辨率的地下河勘查数据,帮助研究人员更好地了解地下水资源的分布和流动情况。
其次,磁法勘探设备在地下河勘查中还能够提供地下河流速和水质等重要参数的测量。
地下河的流速与水质是评估地下水资源丰度和品质的重要指标。
利用磁法勘探设备,可以通过测量地下河中磁性物质的运动速度和浓度,来推断地下河的流速和水质情况。
这些参数的测量不仅能够为地下水资源的利用提供重要参考,也有助于对地下河水环境的监测和保护。
另外,磁法勘探设备在地下河勘查中的应用还能够提供地下河的空间分布和地下水系结构等方面的信息。
地下河的空间分布和地下水系结构对水资源管理和开发起着重要作用。
通过利用磁法勘探设备,研究人员可以获取地下河的连通性、大小、空间走向等信息,进而对地下水系统进行全面分析和评估。
地磁勘探在地下水源热泵工程中的应用探讨
地磁勘探在地下水源热泵工程中的应用探讨地下水源热泵工程是一种利用地下水作为热交换介质的高效能环境控制系统。
在地下水源热泵工程的设计和建设过程中,地磁勘探技术的应用可以发挥重要作用。
本文将探讨地磁勘探在地下水源热泵工程中的应用,并分析其优势和限制。
地磁勘探技术是通过测量地球表面磁场变化来推断地下地质构造的一种方法。
它可以提供有关地下地质层、水文地质条件以及水文地质参数的信息。
在地下水源热泵工程中,地磁勘探可以帮助确定适宜的地下水资源,并为设计和建设提供依据。
地磁勘探在地下水源热泵工程中的应用主要有以下几个方面:首先,地磁勘探可以用来寻找适宜的地下水资源。
地下水资源的分布和运动与地质构造密切相关。
通过测量地磁场的变化,可以获得地下地质层的信息,包括地下水的储层、裂隙以及地下水的运动方向和速度。
这些信息可以帮助决定地下水源热泵的布置和设计。
其次,地磁勘探可以用来评估地下水资源的热储能潜力。
地下水源热泵系统是通过将地下水作为热交换介质来提供供热和供冷。
因此,地下水的温度和流量是系统能效的关键因素。
通过分析地磁场的变化,可以推断地下水的温度分布和流动特征,进而评估地下水的热蓄能能力。
此外,地磁勘探还可以帮助设计地下水源热泵工程的管网系统。
地下水的供应和回收的管网系统对整个系统的运行和效果至关重要。
通过分析地磁场的变化,可以确定适宜的地下水的供应和回收点,优化管网的布置和设计,提高系统的运行效率。
尽管地磁勘探在地下水源热泵工程中有着广泛的应用前景,但也存在着一些限制和挑战。
首先,地磁勘探技术对地下地质构造的解释有一定的主观性。
尽管可以通过采集大量的数据来提高解释的可靠性,但解释的准确性仍然受到解释人员的经验和背景的影响。
其次,地磁勘探需要进行大量的数据采集和处理工作。
因此,它的操作和实施成本较高。
此外,数据的解释和分析也需要一定的专业知识和技术支持。
最后,地磁勘探技术的应用范围有限。
地磁勘探适用于较小范围的地下水源热泵工程,对于大范围的工程项目可能不够适用。
电磁波测绘技术在地下水勘测中的应用与操作方法介绍
电磁波测绘技术在地下水勘测中的应用与操作方法介绍地下水是地球上珍贵的淡水资源之一,对于保障人类饮用水安全和农业灌溉至关重要。
传统的地下水勘测方法费时费力,准确性也难以保证。
而电磁波测绘技术以其高效、精确的特点,成为了现代地下水勘测的重要手段之一。
本文将对电磁波测绘技术在地下水勘测中的应用和操作方法进行介绍。
一、电磁波测绘技术简介电磁波测绘技术是一种非接触式的地下勘测技术,其原理是利用电磁波在地下的传播规律来获取地下水资源的信息。
该技术可分为地电法、电磁法和磁法等几种方法,每种方法都有其特定的应用场景和操作方法。
二、电磁波测绘技术在地下水勘测中的应用1. 地层结构分析电磁波测绘技术可以提供地下不同岩土层的电导率信息,通过对这些信息的分析,可以确定不同地层之间的分界面和性质差异。
这对于理解地下水运移规律和寻找地下水水源具有重要意义。
2. 地下水埋藏深度估算利用电磁波测绘技术可以测得地下水埋藏的深度,这对于合理开发地下水资源、确定水井钻孔的深度以及规划地下水利用具有指导意义。
3. 漏水检测电磁波测绘技术可对管线进行检测,通过分析电磁波在管线附近的传播情况,可以判断管线是否存在漏水问题。
这对于快速准确地定位漏水点、及时进行维修具有重要意义。
4. 地下含水层分区电磁波测绘技术可以测量地下含水层的深度、质地、水位等参数,通过分析这些参数可以将地下含水层分为不同的区域,为地下水利用的合理规划提供依据。
三、电磁波测绘技术的操作方法1. 仪器准备与设置在进行电磁波测绘之前,首先需要准备相应的测量仪器。
一般情况下,需携带电磁波测绘仪、电极、探头等设备,根据实际情况选择具体的仪器型号和参数。
2. 测点布设在进行电磁波测绘之前,需要确定测点的布设。
根据勘测的目的和要求,选择合适的区域进行测量,并按照一定的间距在地表上设置测点。
保证测点的均匀分布和高密度,以获得更准确的结果。
3. 测量操作按照仪器操作说明书的要求,进行测量操作。
地球物理学方法在地下水污染治理中的应用
地球物理学方法在地下水污染治理中的应用地下水是人类的重要水源之一,但随着人类活动的增加,地下水污染问题日益严重。
地球物理学方法作为一种非破坏性测试技术,已经被广泛应用于地下水污染的诊断和治理中。
本文将介绍地球物理学方法在地下水污染治理中的应用,并探讨其优势和局限性。
一、电法勘探电法勘探是地球物理学中应用最为广泛的一种方法,通过测量地下电阻率分布来研究地下水流动和污染物传输的情况。
在地下水污染治理中,电法勘探可用于确定污染源的位置、判断水流方向和速度,为后续的治理方案提供依据。
同时,电法勘探还可以识别地下水层和不同地质体的分布,从而帮助选择合适的治理方法。
二、重力法测探重力法测探是测量地球重力场变化的一种方法,可以用于研究地下水含量和地下水流动情况。
在地下水污染治理中,重力法测探可以帮助确定地下水的储量和分布,并识别污染物的运移路径。
通过对重力场的测量,可以确定地下水层的厚度和倾角,为治理工程的设计提供参考。
三、地震勘探地震勘探是利用地震波在地下的传播特性来研究地下介质结构和特性的方法。
在地下水污染治理中,地震勘探可以用于研究地下水层的分布、厚度和孔隙度,并判断地下水的流动情况。
地震波的传播速度和路径受到地下介质性质的影响,通过分析地震勘探数据,可以确定地下水流动的通道和障碍,指导治理工作的开展。
四、磁法勘探磁法勘探是利用地球磁场和地下物质的磁性差异来研究地下介质特性的方法。
在地下水污染治理中,磁法勘探可以用于识别地下水层和不同地质体的分布,并探测污染物的运移路径。
通过测量地磁场的变化,可以确定地下水层的边界和倾角,为治理方案的制定提供依据。
五、辐射法测探辐射法测探是利用辐射物质与地下介质的相互作用来研究地下介质特性的方法。
在地下水污染治理中,辐射法测探可以用于识别污染物的存在和分布,判断地下水流动的路径和速度。
通过测量辐射物质在地下的衰减情况,可以定量地评估地下水的污染程度,指导治理工作的展开。
磁法勘探设备在隐蔽工程检测中的应用及先进技术探讨
磁法勘探设备在隐蔽工程检测中的应用及先进技术探讨隐蔽工程是指埋设在地下或深度较大的工程,包括地下管线、隧道、地下仓库等。
由于隐蔽工程位于地下,常常需要进行检测和评估以确保其正常运行和安全性。
磁法勘探设备是一种广泛应用于隐蔽工程检测的技术,本文将介绍磁法勘探设备在隐蔽工程检测中的应用,并探讨其先进技术。
磁法勘探设备在隐蔽工程检测中的应用主要体现在以下几个方面。
首先,磁法勘探设备可以用于管线探测和定位。
隐蔽工程中的管线包括水管、燃气管、电缆等,需要准确的定位和检测以避免施工时损坏。
磁法勘探设备通过测量地下磁场的变化,可以快速准确地定位管线的位置和深度,并识别管线的类型和状态。
这对于施工人员来说是非常有价值的信息,可以帮助他们避免意外事故和损坏。
其次,磁法勘探设备可以用于检测地下隧道和地下空洞。
隧道和地下空洞的存在对隐蔽工程的稳定性和安全性有重要影响。
磁法勘探设备可以通过测量地下磁场的强度和方向的变化来探测地下的构造,从而帮助工程师评估隧道和地下空洞的形态和稳定性。
这对于工程设计和施工来说是非常重要的信息,可以避免地质灾害和工程事故的发生。
此外,磁法勘探设备还可以用于检测地下水资源和地下沉降。
地下水资源和地下沉降对于隐蔽工程的建设和运行都有重要影响。
磁法勘探设备可以通过测量地下磁场的变化来监测地下水位的高度和变化趋势,并帮助工程师评估地下水资源的分布和利用潜力。
此外,磁法勘探设备还可以监测地下沉降的情况,及时预警和采取措施,避免地表和工程结构的损坏。
在隐蔽工程检测中,磁法勘探技术不断推陈出新,不断发展出一些先进的技术。
首先,多物理场综合探测技术是磁法勘探技术的一大进展。
多物理场综合探测技术将磁法勘探技术与其它勘探技术,如地电法、地震法等相结合,通过多种物理场的综合利用,提高勘探结果的准确性和可靠性。
其次,数据处理和解释技术的发展也是磁法勘探技术的一个重要进步。
隐蔽工程的检测数据庞大复杂,需要进行合理的数据处理和解释才能得到有用的信息。
浅谈磁梯度技术在深埋管线探测中的应用
浅谈磁梯度技术在深埋管线探测中的应用吴弟军(广东中治地理信息股份有限公司)【摘要】地下管线在城市当中属于关键的基础类设施,是现代化的城市稳定运行最基本的前提保证。
对地下管线加以科学合理化的管理,不但是达到城市自身的经济与社会发展要求,而且还是城市规划与建设及管理的相关要求,能够给社会和经济带来比较大的效益。
对管线加以精确的探测是科学合理管理地下管线的前提,特别是深埋的管线,其检测存在一定的难度,这就需要根据不同情况选择不同的探测技术,对深埋管线加以精准探测。
【关键词】磁梯度;深埋管线;探测【中图分类号】P631.2【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2019)08-0322-021前言伴随城市的基础类设施逐渐完善,地下的管线其数量越来越大,对地下的管线其详细的信息加以掌握是城市实现信息化的前提。
最近几年以来,对于地下管线普查信息的工作,各个权属的部门都开展了大量工作,但是针对埋深比较大的管线,其平面位置和深度方面的探测存在比较大的难度,这对管线稳定的运行产生严重的影响,对局部的施工造成一定安全的隐患。
伴随非开挖的技术逐渐发展,非开挖铺设管道的数量不断增多,通常其埋深于3~20m间,并且很长的距离没有露出点,对精准定位管线带存在一定难度,通常的技术不能对其加以探测。
此外,部分专业的管线就是要求深埋,再者道路回填使路面加高而导致管线的埋深增加,部分埋深早已超出管线探测仪探测的范围。
2管线的探测原则2.1由已知至未知在探测管线的时候,应当首先了解并掌握施工区实际状况,收集并分析和施工区有关管线的信息和资料。
之后再对施工区加以踏勘,查寻已知地下管线的敷设状况的区域,加以技术测试,评价此技术精度与有效性,再于未知区域实施精度探查,于具体的工作当中先由已知管线点来开展工作。
2.2由简单至复杂在实施管线探查的时候,首先应选择条件较为简单且管线较少和干扰较小的地区来实施作业,再逐渐向相对较复杂区域推进。
磁梯度测量—地下管线探测的辅助方法
磁梯度测量—地下管线探测的辅助方法
陈穗生
【期刊名称】《广东地质》
【年(卷),期】1995(010)003
【摘要】钢筋水泥管、连通性差的铸铁管、管道接头和各种井孔等位置的确定,均是地下管线探测中常遇见的棘手问题。
然而,磁梯度测量对此却有其独到之处,它能突出浅层异常,可较准确地确定磁性边界的位置,故可作为地下管线探测的一种辅助方法。
【总页数】6页(P33-38)
【作者】陈穗生
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U173.9
【相关文献】
1.由总场梯度测量计算磁梯度张量及其在地球物理... [J], Nels.,JB;王君恒
2.测量多阶磁梯度张量的磁传感器阵列 [J], 张涛; 王新华; ZIA Ullah
3.基于旋转装置的磁梯度张量测量方法 [J], 万成彪;牟少锋;李衡
4.基于磁梯度测量的金属管道焊缝与缺陷检测实验研究 [J], 曲杰;王怀江;陈秋华;李国立;黄尧;刘仁杰;刘双;胡祥云
5.吊舱式高温超导全张量磁梯度测量系统研发与应用研究 [J], 郭华;王明;岳良广;常畅;王铭超;姚雨暘;管琳琳;郭建燕
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磁测资料预处理中梯度改正问题探讨
磁测资料预处理中梯度改正问题探讨
冯旭辉;李百顺;任金礼;高勇浩
【期刊名称】《西北地质》
【年(卷),期】2010(43)2
【摘要】在地质矿产调查、地球物理勘探中,高精度磁测以经济、实用、快捷等特点,在寻找铁磁类矿物及构造中被广泛应用,但在磁测工作中,资料预处理正常场梯度改正比较繁琐,误差又比较大,笔者通过论述和实列对比,指出了目前磁测规范中正常场梯度改正存在的问题,并对正常场梯度改正方法进行了一定的探讨,提出了精度较高的正常场梯度改正方法,同时还提出了一种快捷的磁异常计算方法,使得磁测资料预处理更加简便、准确.
【总页数】6页(P150-155)
【作者】冯旭辉;李百顺;任金礼;高勇浩
【作者单位】陕西省地质矿产局物化探队,陕西,西安,710043;陕西省地质矿产局物化探队,陕西,西安,710043;陕西省地质矿产局物化探队,陕西,西安,710043;陕西省地质矿产局物化探队,陕西,西安,710043
【正文语种】中文
【中图分类】P631.2
【相关文献】
1.高精度磁测梯度改正的Matlab程序实现 [J], 陈林;李暖;陈伟刚
2.井中磁测与地面磁测资料联合反演 [J], 张大莲;刘双;陶德益;杨坤彪
3.井中磁测资料预处理与弱信号识别 [J], 王赛昕;刘天佑;欧洋;高文利;邱礼泉;冯杰
4.地面高精度磁测各项改正在Matlab中的实现 [J], 贾大为;樊永刚
5.地面磁测资料反演与井中磁测联合找矿——以尕林格铁多金属矿床Ⅱ矿段为例[J], 汪钟莲; 王永国; 王智茂; 卢学斌
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doi : 10. 3969 / j. issn. 10045589. ground magnetic gradient in underground sewage pipe survey
2
直梯度对长白山地区一剖面进行了反演; 肖雄 等通过建立模型和推倒距离公式 ,研究了磁梯度张
[16 ] 量在磁体测距方面的应用; 刘义波 等人以内蒙 古凉城铁矿为例,应用解析信号和水平导数法对超
贫铁矿进行了磁探测。尽管如此,目前有关地面磁 梯度测量的应用方面的报道仍然较少 ,并且大部分 的磁梯度都是通过磁总场计算获得的 ,用实测磁梯 度解决具体问题仍然处于试验和探索中 。在地表进 行垂直梯度测量时,为了克服两个探头激发时产生 的磁场相互干扰,常采用上、下两个探头分两次激 发读数。局部磁异常的垂直梯度变化比区域异常明 显,故为了在干扰较强的地区获得有用的局部异常 信息,往往使用垂直梯度测量。 本文对无限延伸水平圆柱体的磁总场 、磁场垂 直分量和推倒出的磁梯度的异常情况进行了分析 , -19TG 质子磁力仪梯 总结异常特征。 并利用 GSM度仪对辽宁某工区进行地面垂直磁梯度测量 ,通过 欧拉反褶积的反演方法确定地下污水管道的埋深和 边界位置,同时结合工区实际管道分布图,说明了 地面磁梯度测量的优势并验证了方法的正确性 。
( cosi s cosI0 cosD - sini s sinI0 ) + 2 x ( z - h) ( sini s cosI0 cosD + cosi s sinI0 ) } Za = μ0 m s 1 2 2π [ x2 + ( z - h) 2]
2
( 3)
{ [ ( z - h)
- x2] sini s - 2 x( z - h) cosi s } ( 4)
[17 ]
凤林和仇伯年
[6 ]
: V V V , Y =- , Z =- y z x ( 1)
X =-
对于如球体或其他体积有限的磁性体所产生的 , 场 满足拉普拉斯方程。对于二度体场,当均匀磁 化时,推出等式:
2 2 2 2 Z Z H H + = 0 , + 2 2 2 2 = 0 x z x z
gradT =
μ0 m s Δ T = 2 3 z + ( z - h) 2] [ x π
2
{ ( z - h) [ ( z - h)
- 3 x2 ·( cosi s cosI0 cosD ( 5)
- sini s sinI0 ) + x[ x2 - 3 ( z - h) 2 ]}
式中,m s 为有效线磁化强度, μ0 为真空中磁 导率,h 为水平圆柱体的中心埋深, I0 为地磁场倾 角,i s 为有效磁化倾角,D 为磁偏角。
图1 Fig. 1 水平圆柱体模型示意图
Diagram of horizontal cylinder model
工区大小为 70 m × 50 m, 上覆第四纪地层约 为 5 m,工区下方埋有相互连接的具有一定磁性的 污水管道, 管道外径约 30 cm, 上顶深度 约 1. 75 m。野外施工设计的基线沿西北方向布设, 测线线 距 5 m, 点距 2 m, 并利用全站仪确定了测区 328 个测点的点位。结合工区实际资料,绘制工区污水 管道示意图:
0
引言
地面磁梯度测量是沿地表测线测量磁场随空间 的变化率。该方法具有分辨率高、不受地磁日变和
0305 ; 改回日期: 20140620 收稿日期: 2014基金项目: 国家级大学生创新创业训练计划 ( 2011A62115 ) . mail: dtdxj@ jlu. edu. cn ) ,女,教授,主要从事勘探重力学与地磁学研究. E通讯作者: 杜晓娟 ( 1957-
第3 期
任秀艳 杜晓娟等: 地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用
661
1. 2
水平圆柱体正演模拟 在正演研究中,通常可以用被磁化的无限延长
图 2 对比分析可知, 磁总场异常 ΔT 和磁梯度 异常 gradT 曲线的零值点以及垂直磁场分量异常 Z a 的极值点对应了异常体中心位置, 且在相同深 度时,垂直磁梯度幅值大于总场异常的幅值 ,但均 弱于磁场垂向分量,并且磁梯度的灵敏度和分辨力 强于磁总场,可以很好识别相距较近的多个磁性异 常体。随着异常体埋深的增加,磁梯度的异常幅值 越来越小,灵敏度逐渐降低,即浅部测量时,磁梯 度探测的优势越明显,异常峰值大。
Abstract: On the basis of vertical magnetic gradient data in Liaoning ,the underground anomalies were processed and interpreted by using Euler deconvolution inversion method. The forward research proves that the magnetic gradient calculated by the total field has a higher sensitivity than the measured magnetic anomaly. Combined with magnetic gradient and Euler method ,the authors interpret some complicated structures. By the contrast of calculated gradient anomaly and measured vertical magnetic gradient anomaly ,the latter is higher in resolution. With the ground magnetic gradient inversion ,the results indicate that this method can exactly determine the boundary and depth of underground sewage pipe. Key words: ground magnetic gradient; calculated gradient; total magnetic field; Euler deconvolution; sewage pipe 磁暴 干 扰 等 优 点。 垂 直 地 面 梯 度 测 量 能 够 克 服 “背景磁异常” 的干扰, 消除区域场影响而突出局 部异常,适合于具有强区域干扰地区,能够获得有 用的局部异常的信息。
REN Xiuyan1 ,DU Xiaojuan1 ,SUN Ruixue1 ,PANG Shuo1 ,WANG Jiang2 ,GAO Chao1
1. College of Geoexploration Science and Technology,Jilin University,Changchun 130026 ,China; 2. Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration,Harbin 150080 ,China
[15 ] [13 ]
( 2)
式中,H 代表 xoy 面上的磁场, ( 1 ) 、 ( 2 ) 式 表明,磁位与磁场强度分量都是磁性体以外空间的 调和函数。 无限延长水平圆柱体产生的磁场属于二度体 场,其磁总场异常及其导数 ( 垂直分量 Z a , 磁异 常 ΔT) 的表达式为: ΔT = μ0 m s x2 - ( z - h) 2] 2{ [ 2π [ x + ( z - h) 2]
利用公式 ( 3 ) 、 ( 4 ) 、 ( 5 ) , 通过编程计算得 到其相应的磁总场异常、垂直分量以及垂直梯度的 正演异常情况 ( 图 2 ) , 其中参数为 i s = л /2 , I0 = 0 ,D = 0 。
( a) h = 2 m 时的异常对比曲线
( b) 不同深度的磁梯度异常
图2 Fig. 2
第 33 卷 第 3 期 2014 年 9 月
世
界
地
质
GLOBAL GEOLOGY
5589 ( 2014 ) 03
Vol. 33 No. 3 Sept. 2014
文章编号: 1004
0659
07
地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用
1 1 1 1 2 1 任秀艳 ,杜晓娟 ,孙瑞雪 ,逄硕 ,王江 ,高超
[10 ] [3 , 4 ]
1
1. 1
磁梯度测量的正演理论
地面磁梯度测量的物理基础 在勘探地磁学中, 磁场强度表示磁位的负梯
度,即单位长度磁位的变化率。 在直角坐标系中, 以磁异体中心在地面投影为坐标原点 , Z 轴向下为 正,磁场强度在坐标轴上的投影分别记为 X 、 Y、 Z ,则磁位 V 与磁场强度在坐标轴上各分量的关系 可以表示为
660
世
界
地
质
第 33 卷
目前磁梯度测量主要应用于航空磁测 ,且航空 三维磁梯度测量和磁力梯度张量测量已经取得了很 [1 2 ] 。随着勘查工作对磁法勘探要求的不 大的进展 。严 断提高,地面磁梯度测量成为研究的重点 [5 ] 尧基 以薄板类磁性体为例, 利用磁总场和磁梯 度确定了异常体的中心位置,并对磁场的垂直分量 , 取得良好效果; 周 以及垂直梯度实施 “曲化平 ” 通过具体的工程实例论述了磁梯 [7 ] 度法在城市勘查中的应用; 林君 等人利用磁共 振地下水探测方法进行了灾害水源探查研究 ; 管志 [8 ] 宁、姚长利 对倾斜板状体磁异常总梯度模反演 方法及利用磁异常总梯度模确定磁源边界位置的方 [9 ] 法进行了研究; 李丽丽 等人提出了三种局部波 数法 进 行 场 源 体 深 度 及 构 造 指 数 的 计 算; 傅 平 利 用同点比值法讨论了有限长水平圆柱体的异 [11 ] 常分布情况; 王水强 等人通过正演模拟曲线与