工程与环境物探
工程与环境物探(3-4章)
经验公式
Em Es 5.3 Em 200000
Es
Em
1550 645 Em
❖ 科学院：
Es aEmb
Es
0.25E
1.3 m
（适合完整的岩体）
Es
0.25E
1.7 m
（适合破碎的岩体）
Es
0.25E
2.0 m
（适合破碎含水的岩体）
上述经验公式，可以借鉴，在一个新区工作时，
最好做一定试验，建立适合本区的公式（非线性 回归）。如上表：
Es aEmb lg(Es ) lg(a) b lg(Em ) Y A bX
a 0.00363 b 2.3
Es
0.00363E
2.3 m
四、岩土波速的应用
不同性质的岩土介质波速不同，可通过波速评价 岩体的性质。而波速测定具有经济快速和无破坏性 的优点，该方法在工程勘察的各个方面得到了广泛 的应用。
(v2 v1)
(h)
vR
2
vR
v1 v2
v3
(v3 v2 v1)
(h)
2
还可以用反演软件计算各层的层速度。
o
vR
o
vR
v1
v2
v3
(v3 v2 v1)
(h)
2
h(m)
震源
x1
x2 A
u1(t)
三、瞬态瑞利波法
B
u2 (t)
原理：
这个脉冲波包含各种各种频 率，由不同频率的间谐波叠加 而成，可用傅氏变 分离出这 些间谐波，求出不同频率的间 谐波的波速即可。
第二节 瑞利面波法
理论研究表明：当有震源存在时，除产生纵、
横波外，还产生一种沿地表表层传播的面波 （1887年英国学者瑞利发现）。传统地震勘探中 是干扰波。
《工程与环境物探》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：《工程与环境物探》是勘查技术与工程专业卓越班、地球信息科学与技术专业本科生的选修课程。
主要包括工程物探方法与技术、工程勘探综合应用、工程检测综合应用、工程监测综合应用及针对不同工程地质条件下的目标体的探测实践。
使学生重点掌握工程地球物理勘探多种方法的行业规范、数据采集、室内资料处理和解释方法，以及提交最终成果的规范，并熟识地球物理勘探常用的多种仪器，为今后从事地质工作和物探工作打下基础。
2.设计思路：本课程以研究各种地球物理场在空间（或时间）上的局部变化，即地球物理异常为主线，利用专门的仪器来观测这些地球物理异常，取得它们(在时间和空间上)的分布及形态等有关地球物理资料，然后结合已知地质资料进行分析研究，推断地下地质构造，或确定岩土介质的性质，从而达到解决地质问题的目的。
培养学生掌握这些地球物理异常的原理、学会使用相应的观测仪器、采集有关的异常数据资料，学会异常数- 1 -据资料的处理、解释和成果提交的方法。
课程内容主要包括：地球与地球物理、工程物探方法与技术、工程勘探综合应用、工程检测综合应用、工程监测综合应用、覆盖层探测实践、地下管线探测实践、防空洞探测实践、堤坝及公路质量检测实践。
由于该课程属于必修的实践课程部分，所以课程内容的设置以相关理论讲授为辅，重点让学生具体掌握地震映像法、浅层反射波法、浅层折射波法、高密度电阻率法、探地雷达法、地下管线探测方法和磁力测量法等方法的野外工作流程，熟悉相关仪器的使用、现场的采集方法、资料处理、解释方法及工程地震勘察报告的编写。
3.课程与其他课程的关系：《工程与环境物探》是综合性很强的一门多学科集合体，是地球物理勘探在工程、水文及环境地质工作中的一个应用分支，通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。
以《地质学基础》、《地震勘探原理》、《地震勘探数据处理》、《磁法勘探》和《电法勘探》等为基础课程。
工程与环境物探新方法新技术
工程与环境物探新方法新技术工程与环境物探是一种非破坏性的探测技术，它通过对地下物质的物理性质进行测量，来获取地下结构和物质分布的信息。
随着科技的不断发展，工程与环境物探也在不断地更新换代，出现了许多新方法和新技术，这些新方法和新技术的出现，为工程与环境物探的应用带来了更多的可能性和前景。
首先，地震勘探是一种新的物探方法。
地震勘探是利用地震波在地下传播的特性，来探测地下结构和物质分布的一种方法。
它可以通过对地震波的反射、折射、散射等特性进行分析，来获取地下结构和物质分布的信息。
地震勘探具有探测深度大、分辨率高、可靠性强等优点，已经成为工程与环境物探中不可或缺的一种方法。
其次，电磁法是另一种新的物探方法。
电磁法是利用电磁场在地下传播的特性，来探测地下结构和物质分布的一种方法。
它可以通过对电磁场的反射、折射、散射等特性进行分析，来获取地下结构和物质分布的信息。
电磁法具有探测深度大、分辨率高、可靠性强等优点，已经成为工程与环境物探中不可或缺的一种方法。
除了新的物探方法，工程与环境物探还出现了许多新的物探技术。
例如，地震成像技术是一种新的物探技术。
地震成像技术是利用地震波在地下传播的特性，来获取地下结构和物质分布的信息的一种技术。
它可以通过对地震波的反射、折射、散射等特性进行分析，来获取地下结构和物质分布的信息。
地震成像技术具有分辨率高、可靠性强等优点，已经成为工程与环境物探中不可或缺的一种技术。
此外，地球物理反演技术也是一种新的物探技术。
地球物理反演技术是利用地下物质的物理性质，通过数学模型和计算机模拟，来获取地下结构和物质分布的信息的一种技术。
它可以通过对地下物质的电磁、重力、磁性等特性进行分析，来获取地下结构和物质分布的信息。
地球物理反演技术具有分辨率高、可靠性强等优点，已经成为工程与环境物探中不可或缺的一种技术。
综上所述，工程与环境物探新方法新技术的出现，为工程与环境物探的应用带来了更多的可能性和前景。
工程与环境物探知到章节答案智慧树2023年山东科技大学
工程与环境物探知到章节测试答案智慧树2023年最新山东科技大学绪论单元测试1.地震勘探利用的是介质的密度差异。
（）参考答案:错2.重力勘探属于被动源勘探方法。
（）参考答案:对3.下列哪个不属于工程与环境物探的特点（）？参考答案:破坏性4.按照（）分类是地球物理勘探最基本的分类方法。
参考答案:物性5.按照地球物理场的场源特性分类，工程与环境物探可分为（）？参考答案:被动源法;主动源法第一章测试1.描述某一时间tk沿传播方向所有质点振动位移分布的图为（）参考答案:地震波波剖面图2.下列说法错误的是（）参考答案:低应变桩基检测常用方法为折射波法3.折射波法地震勘探的主要利用的是折射波的（）特征。
参考答案:走时4.泊松比的含义是（）。
参考答案:横向正应变与轴向正应变的比值5.对于反射波时距曲线和视速度，下列说法错误的是（）参考答案:反射界面越深，V*越小第二章测试1.电测深法的勘探深度主要取决于（）参考答案:AB极距2.对于ρ1<ρ2>ρ3<ρ4<ρ5地电断面，对应的曲线类型为（）参考答案:KHA型3.下列哪一个不属于高密度电阻率法探测方式（）参考答案:剖面测量装置4.瞬变电磁法的地质效果取决于（）参考答案:岩层的电阻率5.采用联合剖面法进行探测，当地下存在充水溶洞时，会出现（）参考答案:低阻正交点1.岩石的剩余磁化强度包括（）参考答案:热剩磁、化学剩磁、沉积剩磁、粘滞剩磁等2.相对磁力测量是用仪器测出地面两点之间（）值参考答案:地磁场差值3.三大岩类中（）的磁性最强参考答案:火成岩4.地磁场总强度T在地表的变化规律是（）参考答案:由赤道向两极逐渐变大5.高精度磁测要求测量误差小于（）。
参考答案:5nT1.重力勘探利用的是（）的差异参考答案:密度2.重力异常和哪个因素无关（）参考答案:经度3.下列哪个不是重力加速度的单位（）参考答案:特斯拉4.下列哪个校正是与重力仪有关的（）参考答案:零漂校正5.中间层校正和地形校正合称布格校正。
工程与环境物探教程考试复习资料
杨氏模量：当外力不大应变在某一区间之内时，应力与应变成正比关系，遵从胡克定律。
该区间称为线性弹性形变区。
这时应力与应变的比值称为杨氏模量，以符号E表示。
泊松比：介质的横向应变与与纵向应变的比值称为泊松比，以符号表示。
视速度：沿任一观测方向测得的速度值，并不是地震波传播的真实速度值，而是沿观测方向，观测点之间的距离和波实际传播时间的比值。
这种速度称之为视速度。
潜射波：如果表层是速度随深度增加的变速层，下部是水平均匀地层，这时产生的折射波称为潜射波。
静校正：为了消除实际地形起伏及各个激发点深度不同的影响，对实测的时距曲线形状的影响而进行的校正。
大地低通滤波器效应：地震波在传播过程中随着距离（或深度）的增加，高频成分会很快地损失，而且波的振幅按指数规律衰减，称为大地低通滤器效应。
惠更斯原理：波在传播过程中，任意时刻的波前面上的每一点都可以看作是一个新的子波源，这个新波源也继续传播，在一段时间之后，新的波前面即为所有子波源波前面的包络。
同相轴：通常将相同相位点的连线形成的图形叫同相轴。
正演：就是已知地质体的形状、产状和剩余密度等，通过理论计算来求得异常的分布和规律。
反演：则是已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态（如产状、形状和剩余密度等）。
稳定电流场：强弱和分布不随时间变化的电场为恒定电场，也称为稳定电流场。
交变电流场：强弱和分布随时间变化的电场为交变电场，与其伴随的是电磁波。
固体潮：固体地球随天体运动引力的不同而产生的周期形变的现象。
抽道集：为了进行叠加和计算速度谱方便，先把每一个共深度点的所有道集抽出的过程。
纵向电导：当电流平行岩柱体底面流过时，所测得的电导值，称为纵向电导，用符号S 来表示，单位为1/。
均方根速度：是对于水平层状介质的共反射点时距关系，可用双曲线的时距曲线公式近似地代替。
由于速度大的分层对均方根速度影响大些（或者说“权”大些），所以均方根速度大于平均速度。
地磁要素：磁场强度T﹑X北向分量﹑Y东向分量﹑Z垂直分量﹑磁偏角D:T与正北方向的夹角﹑磁倾角I：T与水平面的倾角、水平强度H：T在水平面上的投影。
工程与环境物探_第1.3节_工程地震勘察_折射波法
OM 2h1 tan c 2 1500 tan 41.81 2683.3m
O M
P
C C
A
P
v1=2000m/s h1=1500m P v2 =3000m/s
（华东）
2 P / 2
二层水平模型折射波的时距方程
0 1 1000 2000 3000 4000 5000 6000
t (0)
1.0
2h0 cos c v1
①上、下倾方向的斜 率不同，分别为：
sin(c ) k v1 ) ②上、下倾方向的盲 区“半径”不同； ③交叉时间相同。
2h cos c x sin(c ) t1 ( x) 0 v1 v1
1.5
2.0
t2 ( x)
2 P / 2
B
（华东）
初至区的意义
• 由于各层波速差异使得各层折射波时距曲线的斜率也 不同，会出现多个界面的折射波相互干涉的情况。 • 浅层折射波不一定总表现为初至，而深层折射波也不 一定永远在续至区，有时也可能某些深层折射波为初 至，而浅层折射进入续至区。 • 由于记录上只有初至波是在平静的背景上出现的，能 够较准确、清楚地判断其时间，所以在进行折射波工 作的时候，检波器应该布臵在与勘探目的层相对应的 折射波的初至区内，以提高工作质量。采集工作前应 先做实验，确定勘探目的层的最佳接收地段。
1.5
2
2.5
3
O P
M
G v1=2000m/s h1=1500m B P v2 =3000m/s
在盲区范围内有反射波， 无折射波； 在盲区半径点上，折射 路径等同于反射路径， 传播路程（时间）相同， 出射角（视速度）相同， 两曲线相切； 在盲区半径以外，折射 波旅行时间小于反射波 时间，折射波先到。
工程于环境物探课程设计
工程于环境物探课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解工程物探的基本概念，掌握物探技术在环境工程中的应用原理；2. 学生能描述不同物探方法（如地震、电法、磁法等）的优缺点，并分析其在环境探测中的适用性；3. 学生能掌握数据处理与分析的基本步骤，解释物探结果在环境评价中的作用。
技能目标：1. 学生能够运用物探知识，设计简单的环境探测工程方案，并进行合理的数据采集；2. 学生能够操作相关物探设备，进行实际环境探测，并对获取的数据进行初步分析；3. 学生能够通过小组合作，有效沟通与协作，完成探测任务，并提出改进建议。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对于环境问题的关注和责任感，认识到工程物探在环境保护和治理中的重要性；2. 增强学生的实践操作能力，激发其探究科学的兴趣，培养严谨的科学态度和良好的学习习惯；3. 通过团队合作，培养学生沟通协调、共同解决问题的能力，形成尊重事实、客观公正的评价观念。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论知识与应用技能，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：考虑到学生处于高年级阶段，具备一定的物理知识基础和探究能力，课程设计将注重提升学生的综合运用能力和创新思维。
教学要求：教学中应注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，通过具体项目驱动学习，确保学生能够达到预定的学习目标。
在教学过程中，教师应引导学生积极思考，培养其解决复杂环境问题的能力。
二、教学内容1. 环境物探基本概念：介绍物探技术及其在环境工程中的应用，包括物探的定义、分类及其工作原理。
- 教材章节：第一章 环境物探概述2. 物探方法及其适用性：详细讲解地震、电法、磁法等常用物探方法，分析各自优缺点及在环境探测中的应用。
- 教材章节：第二章 物探方法及其原理3. 数据采集与处理：教授数据采集的基本步骤、方法和注意事项，以及数据处理与分析的常用技术。
- 教材章节：第三章 数据采集与处理4. 实践操作：组织学生进行实际环境探测，运用所学物探方法进行数据采集、处理和分析。
工程与环境物探教程重点资环版
工程与环境物探教程重点资环版IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】学会H、A、K、Q四种曲线的画法。
视电阻率:若进行测量的地段地下岩石电性分布不均匀时，上式计算出的电阻率称为视电阻率，它不是岩石的真电阻率，是地下岩石电性不均匀体的综合反映，通常以rs表示纵向电导:是指电流沿水平方向流过某一电性层时，该层对电流导通能力的大小。
视速度:沿射线方向Ds传播的波称为射线速度，是波的真速度V。
而位于测线上的观测者看来，似乎波前沿着测线Dx，以速度V*传播，是波的视速度均方根速度:在水平层状介质中，取各层层速度对垂直传播时间的均方根值就是均方根速度静校正:对由于地表不同检波点的高程和地表低速层的厚度、速度变化等的影响所产生时差的校正称为静校正，它包括井深校正、地形校正、低速带校正。
同相轴:同一波相同相位的连线称为同相轴应力：单位面积上所承受的附加内力。
应变：单位长度所产生的形变。
杨氏模量：相同轴向上应力与应变的比值，又称拉伸模量。
--E泊松比：正交情况下横向与轴向应变比的负值。
σ（介于）视速度：非射线方向地震波的传播速度。
视速度定理：满足函数关系V*=V/sinα的表示视速度和真速度关系的定理。
理解：入射角为0度和90度时，视速度分别是无穷和真速度，前者时测线方向传播速度好像无穷大；入射角增大时，视速度减小至真速度，一般，前者大；V不变，故视速度反映入射角的变化。
地震波分类：体波（纵波P-press，横波S-second----SV，SH），面波（瑞利波，勒夫波）体波：在介质整个体积内传播的波。
面波：沿介质自由面或两种不同介质的分界面传播的波。
纵波：弹性介质发生体积形变（拉伸和压缩形变）所产生的波。
亦称压缩波。
特点：传播方向与质点的振动方向相同。
横波：弹性介质发生剪切变形时所产生的波。
（剪切波）特点：传播方向与指点振动方向垂直。
抽道集：为了进行叠加和计算速度谱方便，先把每一个共深度点的所有道集抽出的过程。
(完整版)国内外工程物探技术现状
工程与环境物探在国内外的发展工程与环境物探技术包括方法和仪器两方面。
方法是物探工作的基础，包括探测的基本原理、观测方式、资料处理方法及解释原理。
仪器是物探数据采集设备系统，包括发射、接收、模数转换、存储和处理等单元。
在工程与环境物探技术的发展中方法起主导作用，在很大程度上物探方法带动仪器的发展。
在这里从方法和仪器两个方面，回顾一下国内外工程与环境物探技术的发展现状。
在目前国内外的物探领域应用的地球物理技术从原理上分三类，即波动场方法、感应场方法和谐和场方法。
因对探测的可靠性和分辨率的要求高，所以目前工程与环境物探领域主要使用波动类方法，配合少量的感应场方法和谐和类方法。
波动类方法包括弹性波方法和电磁波方法。
波动类方法是以波的传播速度、时间、传播规律等信息作为探测基础的，确定目标的位置、大小、和性质。
目前的工程与环境物探中使用的波动类方法包括弹性波方法和电磁波方法，前者包括地震波、声波、超声波，后者主要指雷达波。
工程与环境物探领域习惯上将电磁波和电磁感应和静电场等方法归在一起，称为电磁方法。
近年来超声波技术进展很快，发展起相控阵超声成像和超声导波检测技术。
工程病害诊断技术要求分辨率高、可靠性好，常使用地震CT、声波CT、电磁波CT和高密度电法。
有些方法可以在不同用途中选用，没有明显的界限。
现分别进行评述。
1. 工程与环境物探中的弹性波方法及其发展现状弹性波方法是目前工程与环境物探技术的主体，包含地震波、声波和超声等方法。
它们之间没有本质差别，都是利用弹性波的传播规律进行探测，差异仅在于使用的振动频率、传播距离、分辨率不同。
频率低于200HZ的弹性波为地震波，200HZ和20KHZ之间的为声波，高于20KHZ的为超声波。
因此，在这里可以对三种波一并分析。
弹性波探测的理论基础是弹性波的传播规律，最基本的规律是反射、散射、折射定律。
弹性波有代表压缩变形的纵波和剪切变形的横波，两种波在遇到界面时要发生相互转换，在有自由界面存在的条件下产生表面波。
工程与环境物探教程绪论[1]
![工程与环境物探教程绪论[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/9b195743aaea998fcd220e23.png)
几个物探的实例
济阳坳陷普测重力实测值 立体图和Tg构造立体显示
工程与环境物探教程绪论[1]
沉积层
某油气沉积盆地地震剖面
沉积盆地 边缘断裂
工程与环境物探教程绪论[1]
工程与环境物探教程绪论[1]
某油田大型底辟构造时间剖面 （双程反射时间2500ms）
工程与环境物探教程绪论[1]
工程与环境物探教程绪论[1]
2. 勘查深度进一步提高：就矿产资源的勘查 而论，在勘查初期,均以勘查出露或埋藏较 浅的大型富矿为主要地质目标〈即所谓寻 找“浅、大、富 ” 型矿产〉，随着国民 经济的发展及对矿产资源需求的扩大,必然 提出寻找深部矿产资源的需求。而勘查深 度的加大不仅使勘探费用增多,而且难度加 大，但这也推动着物探方法、理论不断改 进,仪器不断更新, 勘查技术更加完善, 促 使应用地球物理学向更高的水平发展。
工程与环境物探教程绪论[1]
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/12
工程与环境物探教程绪论[1]
工程与环境物探教程绪论[1]
4.物探方法解决地质问题的条件
（1）探测对象与周围介质之间必须有较明显的 物性差异；
（2）探测对象必须具有一定的规模（即其大小 相对于埋藏深度必须有相应的规模），能 产生在地面上可观测的地球物理异常场；
（3）各种干扰因素产生的干扰场相对于有效异 常场必须足够小，或具有不同的特征，以 便能进行异常的识别。
工激发的核辐射特性为基础 ⑥地热观测法：以不同岩、矿石间导热性的差异为
基础
工程与环境物探教程绪论[1]
(2)按场源性质分类
①人工场法（或主动源法） ②天然场法（或被动源法）
工程与环境物探实习报告汇总(各类资料处理软件学习)
本科生实验报告实验课程工程与环境物探学院名称地球物理学院专业名称勘查技术与工程学生姓名0000学生学号000000000000000指导教师张玮实习地点5417实习成绩二〇一七年三月 ---- 二〇一七年五月填写说明1、专业名称填写为专业全称，有专业方向的用小括号标明；2、格式要求：格式要求：①用A4纸双面打印（封面双面打印）或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。
②打印排版：正文用宋体小四号，1.5倍行距，页边距采取默认形式（上下2.54cm，左右2.54cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）。
字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）；页码用小五号字底端居中。
③具体要求：题目（二号黑体居中）；摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体)；关键词（隔行顶格书写“关键词”三字，提炼3-5个关键词，用分号隔开，小4号黑体)；正文部分采用三级标题；第1章××(小二号黑体居中，段前0.5行)1.1 ×××××小三号黑体×××××（段前、段后0.5行）1.1.1小四号黑体（段前、段后0.5行）参考文献（黑体小二号居中，段前0.5行），参考文献用五号宋体，参照《参考文献著录规则（GB/T 7714－2005）》。
实验一1．实验内容归类总结每种装置的跑极方式、测点分布范围、勘探特点、适用地质情况等。
2.实验内容（高密度电阻率法常用装置）1.α排列，又称温纳装置（AMNB），即为AM=MN=NB的对称四极装置，电极排列系数为k=2πa(a为电极距)。
该电极排列进行的断面测量所得的结果图示为下图1.1：图示1.1 α排列跑极图示跑极方式：测量时AM=MN=BN=a,a为一个电极间距，A,M,N,B依次逐点向右移动，得到了第一条剖面线；接下来将AM,MN,BN同时增大一个电极距，同上步骤得到第二条剖面线；如此循环测量便得到倒梯形断面图示1.1。
工程与环境物探实验报告
工程与环境物探教程实验报告一个反射地震纪录道的形成专业: 勘查技术与工程学号: ********XXXX姓名: XXXXXXX1.解决的问题假设在地面以下半空间内有n+1层弹性介质, 则有n个波阻抗界面, 在第I 层的p波速度为v[i], 密度为p[i], 第i层反射界面上反射系数用R[i]表示, 进行实验一个反射地震纪录道的形成。
已知模型如图所示,p1=2000kg/m3 v1=800m/s p2=1600kg/m3 v1=1000m/sp3=2600kg/m3 v1=2000m/s p4=1800kg/m3 v1=900m/sp5=3200kg/m3 v1=2300m/s h1=h2=h3=h3=50m2. 计算要求1.求每个反射界面的反射系数波阻抗: Z[i]=D[i]*v[i] — D[i]为第i层密度, v[i]为第i层速度反射系数:R[i]=(z[i+1]-z[i]/(z[i+1]+z[i]整理后反射系数表达式如下:R[i]=(V[i+1]*D[i+1]-V[i]*D[i])/(V[i+1]*D[i+1]+V[i]*D[i]) 实验选取选取Ricker （雷克）子波:z[i]=(1-π*f*i*π*f*i)*exp(-(π*f*i)*(π*f*i ）);2.思路方法主导思想: 地震记录道由振幅反射系数序列与子波的褶积构成多层反射界面, 在地面接收的反射波总和的一个地震到记录X （t ）可表示为地层反射系数序列R[i]和地震子波z[i]的褶积（卷积）的结果, 公式表示如下：X(t)=∑R [i ]∗z [i ]=R[itao]N n=1∗b[itao]4.程序代码# include<stdio.h># include<math.h># include<string.h># define pi 3.1416int Wave(float,float ); //定义子波int Reflect(float,float); //定义反射系数int Convolution(float,float,float ); //定义合成记录int main(){float d=0.004,f=30.,h=50; / /设定采样间隔 频率 厚度if(Wave(f,d)!=1) printf("error");if(Reflect(h,d)!=1) printf("error");if(Convolution(f,d,h)!=1) printf("error");return 1;}/***********子波的求取***********/ int Wave(float f,float d){FILE *fpw;if((fpw=fopen("Wave.text","w"))==NULL)printf("error");int i;float Wa[100],t;for(i=0;i<50;i++){t=(50-i)*d;Wa[i]=(float)(1-(pi*pi*f*f*t*t))*(float)exp(-2*pi*pi*f*f*t*t);}for(i=50;i<100;i++){t=(i-50)*d;Wa[i]=(float)(1-(pi*pi*f*f*t*t))*(float)exp(-2*pi*pi*f*f*t*t);}for(i=0;i<100;i++){fprintf(fpw,"%f\n",Wa[i]);}fclose(fpw);return 1;}/*******反射序列的求取*******/ int Reflect(float h,float d){FILE *fpr;fpr=fopen("Rflct.text","w");int i,c=0;float v[5]={800,1000,2000,900,2300};float p[5]={2000,1600,2600,1800,3200};float Re[50];for(i=0;i<50;i++)Re[i]=0;for(i=0;i<4;i++){c+=(int)(h/(v[i]*d));Re[c]=(float)(v[i+1]*p[i+1]-v[i]*p[i])/(v[i+1]*p[i+1]+v[i]*p[i]);}for(i=0;i<50;i++){fprintf(fpr,"%f\n",Re[i]);}fclose(fpr);return 1;}/**********褶积的计算*********/ int Convolution(float f,float d,float h){FILE *fpr,*fpw,*fpc;int i,iao;float w[100],w1[100],r[200],r1[50],Con[150];if((fpw=fopen("Wave.text","r"))==NULL) printf("error");if((fpr=fopen("Rflct.text","r"))==NULL) printf("error");if((fpc=fopen("Convolution.text","w"))==NULL) printf("error");for(i=0;i<100;i++){fscanf(fpw,"%f",&w1[i]);//printf("%f\n",w1[i]);w[100-1-i]=w1[i];//printf("%f\n",w[100-1-i]);}for(i=0;i<50;i++){fscanf(fpr,"%f",&r1[i]);}for(i=0;i<200;i++)r[i]=0;for(i=0;i<50;i++){r[100+i]=r1[i];}for(i=0;i<200;i++)printf("%f\n",r[i]);for(i=0;i<150;i++){Con[i]=0.;for(iao=0;iao<100;iao++)Con[i]=Con[i]+w[iao]*r[i+iao];}for(i=0;i<150;i++){//printf("%lf\n",Con[i]);fprintf(fpc,"%lf\n",Con[i]);}fclose(fpw);fclose(fpr);fclose(fpc);return 1;}5.数据及解释f=40Hz地震记录f=25Hz地震记录f=20Hz地震记录由图可知, 当频率f逐渐变小时, 子波开始产生干涉现象, 导致分辨率降低。
工程与环境物探
小结： （1）深刻理解并掌握物探的概念 （2）掌握物探应用的地球物理前提 （3）理解正演和反演概念和作用 （3）了解物探方法的主要分类 （4）了解工程物探方法的特点和应用领域
:
4工程物探主要方法
几乎各种物探方法在工程及环境物探领域均能找到 其用武之地，但大多数方法都要作某些改造和发展 ,使其适应工程与环境物探。
1、弹性波法：反射波法、折射波法、面波法、 声波法
2、电法：直流电法、激发极化法、电磁法 3、核物探（放射性）
4、其它方法：磁测、重力、测井、遥感等
1.2 物探的分类-按工作环境分
（1）地面物探 （2）航空物探 （3）海洋物探 （4）地下物探
1.2 物探的分类-按应用分
（1）金属物探 （2）非金属物探
（3）石油&天然气物探
（4）煤田物探 （5）工程及环境物探 （6）深部物探
1.3 物探的应用前提
（1）探测对象与周围岩石间必须具有明显 的、可以探测到的物理性质差异或物质分 布的不均匀性。 （2）探测对象要有一定的规模，且埋藏不 能太深，足以产生仪器可以发现和圈定的 地球物理异常； （3）各种干扰场相对异常场应足够微弱， 或具有不同特征，以便能够予以分辨或消 除。
1.4 物探多解性
多解性：在物探资料解释中，对同一个地 球物理异常可以有互不相同甚至截然相反 的结论，这叫物探的多解性； 造成多解性的原因：数学解的不稳定性、 观测误差、干扰因素；但是最根本原因是 因为地球内部信息获取困难造成的信息量 不足造成的。
2 工程与环境物探应用范围
（1）区域性地质调查。 （2）工程地质环境调查。 （3）工程施工或巷道掘进过程中的超 前预测。 （4）工程施工质量及工程现状的检测。 （5）环境地质方面。 （6）水资源的调查。 （7）考古及文物保护方面的调查。 （8）水资源的调查。
水文、工程与环境物探绪论
2、近似性及概略性：
影响物探资料解释精度的主要原因有：
1. 物探仪器自身的观测精度总是有一定的限度， 其观测数据必然带有一定的误差；
2. 由于受观测系统的影响和限制，观测数据的 空间有限；
3. 环境因素的干扰 影响使观测数据不准确；
4. 实际地质条件的复杂性以及地质体的物理性 质和形状、产状要素的多变性的影响；
6.在环境地质方面的应用
(1)应用古地磁研究全球古环境与古气候的变迁 模式
古地磁学是根据岩石磁性的记忆功能，通过不 同年代、不同地层岩石标本的古地磁测定，研究 古地磁场的极性变化，从而为地质学及古地理学 研究中古环境的恢复提供证据；通过研究古土壤 到现代黄土之间磁学性质的详细变化特征，可以 揭示古代气候的变化模式。
四、水工环物探的现状与发展趋势
从二十世纪80年代到90年代，水文、工程与环境地球物 理勘探从装备上和技术上都有很大的发展。当前地球物理勘 探所采用的仪器大都已数字化，仪器的测量精度以及野外使 用的方便程度都有相当程度的提高；地球物理资料的现场数 据采集与数据处理大都已实现微机化。一些新的物理参数已 得到广泛应用，并已取得明显的地质效果。水工环物探方法 从勘探深度、广度、分辨能力，以及的采集、处理与解释水 平等均有很大程度的提高。
深基坑及坝基开挖时软弱夹层探查，大闸高边 坡构造裂隙和卸荷裂隙的探查等。
60
50 L
40
(m 30
m) 20
pS
空洞反 射波组
10
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
T (ms)
TSP隧道超前预报
工程物探
一，工程与环境物探的应用范围:1）在工程勘察中的应用：应用于建筑工程基础的勘探；用于工程施工质量的监测和检测；地下管道，线以及其它探测物的探测；考古调查；地质灾害成因调查；2）在水文地质调查中的应用：在区域水文地质调查中的应用；在水文地质普查中的应用；寻找山区基岩中的地下水；应用于平原沉积覆盖层找水；探定古河道水源的应用；勘探岩溶蓄水构造的应用；滨海地区寻找淡水资源；勘查地热资源；地下水资源的评价和管理；为水治理提供服务3）在环境地质方面的应用：古地磁场研究全球古环境和古气候的变迁；现代环境地质变迁的调查二， 各种方法的应用：（1）探地雷达的应用：工程地质勘察、灾害地质调查、地基基础施工质量检测、考古调查、管线探测、公路工程质量检测等多个领域中得到了广泛应用。
（2）高密度电阻率法的实际应用：1) 煤田采空区探测中的应用3) 地下水调查4) 铁路、公路的地基勘查 5) 圈定地层岩性边界6) 垃圾掩埋场淋漓范围的勘测7) 古墓勘察8) 污水管道的探测（3）瞬变电磁的应用：在桥基、路基、坎基、高层建筑地基勘查，地热和地下水资源探测，岩溶、滑坡、煤矿陷落柱、地下水污染等灾害地质和环境地质调查中，TEM 都发挥了重要作用。
（4）瑞雷波勘探的应用范围：地层划分；地基加固处理效果评价；岩土的物理力学参数原位测试；公路、机场跑道质量无损检测；地下空洞及掩埋物的探测；饱和砂土层的液化判别；地类型划分；其他方面的应用：滑坡调查、堤坝危险性预测、基岩的完整性评价和桩基入土深度探测等。
三，地质雷达三种工作方法以及解决的问题：1）、剖面法解决的问题：剖面法是发射天线(T )和接收天线(R )以固定间距沿测线同步移动的一种测量方式，当发射天线与接收天线间距为零，亦即发射天线与接收天线合二为一时称为单天线形式，反之称为双天线形式。
这种记录能准确反映测线下方地下各反射界面的形态。
2）、多次覆盖：由于介质对电磁波的吸收，来自深部界面的反射波会由于信噪比过小而不易识别。
工程与环境物探实验报告
工程与环境物探实验报告(电法实验)班级：空间信息与数字技术二班一，采集系统：1,多功能数字直流激电仪、多路电极转换器、干电池、Res2dinv数据处理软件、BTRC2004接收与格式转换软件2,采用三电位电极系测量装置。
二，处理过程：I，数据采集：1，安装装置：将功能数字直流激电仪，多路电极转换仪连起来，然后连上干电池，选择36V电压。
然后连接的60个电极如下图然后检查装置是否安装妥当。
2，参数设置：以及设置测量的排列类型，分别为α，β，γ排列；3，仪器进入测量状态，在测量过程中仪器自动存储视电阻率值，测量完毕后显示数据总数。
4，然后复位，继续重新设置参数及测量的类型，到测完γ为止。
5，导出数据，进行相应处理。
II,数据处理1，准备相应软件：在电脑上安装好BTRC2004接收与格式转换软件和Res2dinv软件。
2，使用BTRC2004转换数据格式，打开软件导入要处理的数据，然后将负值改为正值然后选择转换格式再保存，则数据转换完成。
重复上述操作，分别将相应实验α，β，γ的值做相应处理。
3，将转换后的数据再用Res2dinv做进一步处理。
打开软件后，选择要处理的数据，再进行反演操作，如下所示，选择最小二乘反演4，接着就会出现相应的反演成果根据使用要求更改数据，以调整误差到要求的范围内，操作如下点击要删除的点，然后保存，。
再重复上述反演操作，直到误差符合规定为止。
5，重复第3步，将每个实验所转换的数据的α，β，γ都做反演变换，保存全部图片，用以后续分析。
三,实验结果及分析：实验1：（高阻大球）α排列结果图像分析：在三电位电极系测量装置42cm到 66cm处下方有一高阻带，电阻率约为53.6~ 67.9Ω·m,高阻体顶部深埋3.75cm处，底部深埋11.5cm处。
在α排列方式下，对于高低阻体分界面，视电阻率形成向低阻方向倾斜的分界面，而反演得到的电阻率断面中，由高阻向低阻的方向向两侧逐渐过渡。
工程物探考试总复习
2012.5.31
绪论
一、物探的概念
定义：按物理学的原理、用定量的物理学方法 研究地球，以寻找和勘探有用矿藏及解决某些地质 问题的地球物理方法。 原理：组成地壳的不同的岩土介质往往在密度、 电性、弹性、磁性等方面存在差异，这些差异将引 起相应地球物理场的局部变化，物探就是通过专门 的仪器观测这些地球物理场的分布与变化，然后进 行分析研究，推断出地下岩土介质的性质和环境资 源等状况，从而达到解决地质问题的目的。
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三、地震观测系统
1、地震观测系统：为了解地下各界面的情况，必须 连续追踪相应的地震波，这样就要求激发点与接收 点必须保持一定的关系。激发点与接收点间相对空
间位臵关系就叫测系统。
观测系统可分为2D（线）、3D（面积）两种
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1、一次覆盖连续观测
连续剖面法：检波器组沿测线均匀放臵，并等间隔激发， 对反射界面进行连续观测
地球表面的重力随地点而变化。重力的变化与地下物
质密度分布不均匀有关；而物质密度的分布又与地质 构造及矿产分布有密切的关系。因此，研究地下物质 密度分布不均匀引起的重力变化（称为重力异常）， 可以了解和推断地球的结构、地壳的构造，以及勘探
矿产资源。
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2、重力异常
地下物质密度分别不均匀引起重力随空间位臵的 变化。在重力勘探中，将由于地下岩石、矿物密度分 布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度的 差异引起的重力变化，称为重力异常。 引起重力异常的必要条件是岩层密度必须在横向 上有变化，或者是岩层内要有密度不同的地质体存在。 对于一组横向上密度均匀分布的岩层，无论它们在纵 向上密度变化有多大，也不能引起重力异常。
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右图是球体异常与单 斜区域异常的叠加，判断 哪一个是重力高？哪一个 是重力低？
工程与环境物探
自然界中的物体即可是弹性介质也可是非弹性 介质，取决于： 1、外作用力的大小和时间长短； 2、介质的性质。 地震勘探－－脉冲震源－－时间短－－作用力 小（有一定距离）－－ 弹性介质。 将弹性理论直接用到地震勘探中。 在弹性理论的研究中，根据介质的不同特征可 分为各向同性和各向异性。大部分岩土介质在 地震勘探中都可看作各向同性介质。
剖面法（反射观测方式）
图7 洞穴的图像模型
剖面法是发射天线(T)和接收天线(R)以固定间距 沿测线同步移动的一种测量方式，当发射天线与 接收天线间距为零，亦即发射天线与接收天线合 二为一时称为单天线形式，反之称为双天线形式。 剖面法的测量结果可以用探地雷达时间剖面图来 表示。该图像的横坐标记录了天线在地表的位臵； 纵坐标为反射波双程定时，表示雷达脉冲从发射 天线出发经地下界面反射回到接收天线所需的时 间。这种记录能准确反映测线下方地下各反射界 面的形态。
井中无线电波透视法的观测方式有:
同步法
定点法同步法是将发射机 ( 或发射天线 ) 和接收 机 ( 或接收天线 )分别下到两个井孔中，然后，同 步地上下移动进行观测。 如果发射机和接收机保持同一高度，同步测量 就称为水平同步法。 如果发射机和接收机处于不同高度，同步测量 就称为高差同步法，高差的大小一般视井间距、 井深及岩层产状而定。
一、弹性介质 以岩土介质的弹性差异为基础，通过观测研 究人工激发的地震波场在岩土介质中的传播规律， 探测地层和构造的分布，测定岩土介质力学参数 的一种物探方法。岩土介质－－弹性介质 地震波－－弹性波 任何固体介质，当受到外力作用时都要发生变 形，当外力撤消后，物体能恢复原来的形态和大 小－－弹性介质；否则－－非弹性介质（塑性）。 大部分物体既可表现出弹性，也可以显示出塑性。
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1.1 什么是物探？-两个基本概念
正演 (forward) ：是指在地球物理资料解 释理论中，由地质体的赋存状态（形状、产 状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、 电性、弹性、速度等）计算该地质体引起的 场异常或效应的过程。已知地质体的赋存状 态和物性可统称为模型。
反演 (Inversion) ：地球物理反演是由地 球物理异常的分布确定地质体的赋存状态 （形状、产状、空间位置）和物性参数（密 度、磁性、电性、弹性、速度等）的过程。
地球物理异常：组成地壳的不同岩土介质往 往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导 热性等方面存在差异，这些差异将会引起相 应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变 化，这种变化称为地球物理异常。 地球物理勘探（物探）：就是通过专门的 仪器，观测这些地球物理异常，取得它们 ( 在时间和空间上 ) 的分布及形态等有关地球 物理资料，然后结合已知地质资料进行分析 研究，推断地下地质构造，或确定岩土介质 的性质，从而达到解决地质问题的目的。
1.4 物探多解性
多解性：在物探资料解释中，对同一个地 球物理异常可以有互不相同甚至截然相反 的结论，这叫物探的多解性； 造成多解性的原因：数学解的不稳定性、 观测误差、干扰因素；但是最根本原因是 因为地球内部信息获取困难造成的信息量 不足造成的。
2 工程与环境物探应用范围
（1）区域性地质调查。 （2）工程地质环境调查。 （3）工程施工或巷道掘进过程中的超 前预测。 （4）工程施工质量及工程现状的检测。 （5）环境地质方面。 （6）水资源的调查。 （7）考古及文物保护方面的调查。 （8）水资源的调查。
绪 论
1 物探及其分类
1.1 什么是物探？
地球物理场：是指存在于地球内部及 其周围的、具有物理作用的物质空间。 例如，地球内部及其周围具有重力作 用的物质空间，称为重力场；天然或 人工建立的具有电 ( 磁 ) 力作用的物质 空间称为电 ( 磁 ) 场；质点振动传播的 物质空间，称为弹性波场等等。
1.1 什么是物探？
1.2 物探的分类-按工作环境分
（1）地面物探 （2）航空物探 （3）海洋物探 （4）地下物探
1.2 物探的分类-按应用分
（1）金属物探 （2）非金属物探
（3）石油&天然气物探
（4）煤田物探 （5）工程及环境物探 （6）深部物探
1.3 物探的应用前提
（1）探测对象与周围岩石间必须具有明显 的、可以探测到的物理性质差异或物质分 布的不均匀性。 （2）探测对象要有一定的规模，且埋藏不 能太深，足以产生仪器可以发现和圈定的 地球物理异常； （3）各种干扰场相对异常场应足够微弱， 或具有不同特征，以便能够予以分辨或消 除。
1.2 物探的分类-按物理性质分
(1)以介质弹性差异为基础，研究波场变化规律 的地震勘探和声波探测；(2)以介质电性差异为 基础，研究天然或人工电场 ( 或电磁场) 的变化 规律的电法勘探；(3)以介质密度差异为基础， 研究重力场变化规律的重力勘探；（4）以介质 磁性差异为基础，研究地磁场变化规律的磁法 勘探； (5) 以介质中放射性元素种类及含量差 异为基础，研究幅射场变化特征的核地球物理 勘探；(6)以地下热能分布和介质导热性为基础， 研究地温场变化的地热勘探等。
:Байду номын сангаас
4工程物探主要方法
几乎各种物探方法在工程及环境物探领域均能找到 其用武之地，但大多数方法都要作某些改造和发展 ,使其适应工程与环境物探。
1、弹性波法：反射波法、折射波法、面波法、 声波法
2、电法：直流电法、激发极化法、电磁法 3、核物探（放射性）
4、其它方法：磁测、重力、测井、遥感等
3 工程与环境物探特点
表1为常用物探方法解决工程及环境地质问 题能力一览表，由表可见。工程及环境物 探工作通常有以下特点： （1)要求探查目标浅、小、分辨率高、定 量解释精度高； （2）还往往要求查明单个对象（如溶洞） 的空间位置； （3）对工作结论要求高； （4）探查对象复杂。
地表 质一 问工 题程 能与 力环 一境 览物 表探 常 用 方 法 及 解 决
小结： （1）深刻理解并掌握物探的概念 （2）掌握物探应用的地球物理前提 （3）理解正演和反演概念和作用 （3）了解物探方法的主要分类 （4）了解工程物探方法的特点和应用领域