潘玉玲中國地質大學
⑴ 發展趨勢及閱讀的書目
磁法勘探較早就實現了地面、航空到衛星上的採集。測量儀器20世紀80年代由機械式換代到電子式,目前廣泛使用的是質子磁力儀和銫光泵磁力儀,解析度由5nT提高到0.01nT。超導磁力儀也用於實驗室和固定台站觀測。觀測參數由垂直分量發展到總場和梯度。精細數據處理方法廣泛採用小波、分形、人工神經網路和模擬退火、遺傳演算法等各種非線性科學的方法,以及計算機可視化技術。
高精度磁法勘探廣泛應用於固體礦產、能源、環境工程等領域,20世紀60年代復活大陸漂移學說的古地磁學仍然是基礎地質研究的有力工具。
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[10]В.Е.Никитин,.Ю.С.Глебовский,.Магниторазведка,МОСКВА,Недра,1990
⑵ 堤壩隱患探測
建國以來,我國興建了很多中小型水庫。由於勘測、設計、施工及運行等多方面的原因,有很多水庫堤壩不同程度地存在著各種隱患,不僅嚴重影響了水利工程效益,而且在某些情況下可能造成嚴重災害。例如,黃河大堤長1395 km,堤寬為10~15 m。目前黃河大堤有險工段138處,工程段達680 km。因此,採用有效手段,查清各大河流、水庫堤壩各種隱患,盡早採取整治措施防患於未然。
堤壩隱患是堤壩決口的內在原因,諸隱患中尤以動物洞穴、土裂縫和歷史決口沒能很好修復地段為主。堤壩洞穴多由田鼠、獾等動物打洞而成,洞徑一般為0.3~0.6 m,洞內儲食部分更大,埋深2~10 m。土裂縫是在大堤修築後逐步形成的,比如,黃河大堤有沿堤身的縱向裂縫,也有垂直堤身的橫向裂縫,裂縫寬度一般為2~5 cm,而少數為10~20 cm,埋深幾十厘米到幾米不等。其中以橫向裂縫對大堤的危害最大。
在一般情況下,水庫或河流的壩堤可近似視為均質體,由於隱患存在往往破壞了堤壩的均一性,隱患部分與非隱患部分之間存在電性差異,為使用電法勘探探查隱患提供了物性前提。
目前,不僅傳統的電法勘探用於探查堤壩隱患,一些高新技術及新方法也用於探查堤壩隱患工作之中,並取得了明顯效果。
1990年9月11日~18日,中國地質大學探地雷達組在河南武陟、中牟、鄭州花園口用PulseEKKO-IV型探地雷達,對黃河大堤土裂縫、洞穴和「老口門」(歷史上曾決口而草率修復的地點)做了試測,完成雷達記錄剖面34幅。根據探測深度和目的體幾何形態、物理性質的要求,探測中選用的技術參數是:天線中心頻率為50 MHz和100 MHz,以100 MHz為主。少數剖面輔以200 MHz;線間距1.5~1 m;測點距0.2~0.5 m;數字採集取128次疊加;處理採用SEC增益和5道平均和2點平均;波速參考已知資料(包括直接測定資料)取0.13 m/ns。
黃河大堤的堤身系歷代施工逐步加高而成,即由不同類型土壤壓實而成的堆體,垂向上層次結構和組分不盡相同,但堤身層間電阻率差異不大(30~100 Ω·m)。
圖12.9.1是探地雷達在武陟沁河右岸大堤上0+565樁號處的一條剖面上的雷達記錄,由圖可以看出,波形同相軸的明顯特徵是:土裂縫的發育地段使同相軸斷開,縱向裂縫發育帶的這種特徵也有更寬的顯示。裂縫發育帶造成同相軸錯動、分叉、合並等復雜形態。因此,圖12.9.1不僅揭示了單條土層裂縫,而且還揭示了裂縫發育地段。
圖12.9.1 黃河大堤上土裂縫探測的雷達圖
參 考 文 獻
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黃治平,趙育台,陳心太,張道綱主編.2000.中國煤田電法勘探典型成果圖集.北京:煤炭工業出版社,108~109,122
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徐恆力等編著.2001.水資源開發與保護.北京:地質出版社,222~223
Огилъви АА.Основыинженернойгеофизики.「Недра」Москва,1990
⑶ COle-Cole模型是什麼
這個真的沒有聽過了,現在英文過來的詞彙太多了
⑷ 岩溶水開發實驗效果評價
本書典型研究工作所建成的各項實驗工程,體現了因地制宜,多元取水,綜合利用的原則,取得了顯著的經濟、社會和環境效益(表3-14)。
表3-14 瀘西小江流域岩溶水開發示範工程效益統計表
統計表中的岩溶水開采噸水投資為開發工程建設總投資與年允許開采量的比值;解決農村生活用水的人均投資為開發工程建設總投資與受益人口數的比值;岩溶水單位使用成本為年可變成本與實際開采量的比值,可變成本包含工程運行過程中的管理費、維修費、電費。
皮家寨岩溶大泉束流調壓壅水工程,既解決了泉口下游8000畝耕地的排澇問題,又可解決2000畝水稻、1000畝烤煙、1000畝除蟲菊的灌溉。還改善了瀘西盆地東部邊緣2.1萬畝耕地的灌溉條件,並解決東溝沿線15000人的人畜飲水困難,另外還可取代已建成運轉多年的17個泵站。
灣半孔表層泉蓄引開發工程,解決了方擺、三塘、俱久3個村委會9個村民小組7059人、1415頭大牲畜的飲水困難,及5000畝旱地保苗用水,凹部山小水庫與大灣半孔岩溶水相互調節,使全鄉水資源得到了充分利用,有效推動了全鄉經濟發展,有水澆灌後,畝增產糧食50 kg。李子箐表層泉蓄積工程,使蓄水池成為有補給的「活水」,不易乾涸,水質明顯改善,解決了全村164戶650人,600多頭大牲畜的飲水困難。
大衣村飽水帶富水塊段深井工程,不僅解決了示範區432人、180頭大牲畜的飲水困難,而且還解決了200畝旱地經濟作物旱季保苗用水,每年可節約拉水勞力6000個;萬畝果園飽水帶富水塊段深井工程,解決了示範區乾旱缺水困難,使現有500畝苗圃、1000畝經濟作物旱季灌溉用水得到保障,並擴種了200畝核桃、板栗、高原梨等地方名優產品,周邊還開展了植樹造林等生態修復工程建設;三家村飽水帶富水塊段深井工程,解決了三家村、阿勒村1200人、160頭大牲畜飲水困難,結束了三家村、阿勒村長期以來飲水不衛生、不安全的歷史。同時,以水資源開發利用為龍頭,解決了旱地經濟作物的保苗用水,在盆地邊緣開展了水源涵養林建設工程,形成了山上水源林—山腰經濟林—山下基本農田的石漠化治理模式;大興堡飽水帶富水塊段深井工程,解決了2907人及794頭大牲畜飲水困難,600畝旱地水澆地用水,結束了大、小興堡村長期以來飲用污染水、飲水不衛生安全的歷史;丁合村飽水帶富水塊段深井工程,解決了2478人,521頭大牲畜飲水困難,同時還解決了300畝經濟作物的保苗用水。深井工程的建成使用,使實驗區家家戶戶用上了潔凈安全的自來水。
納堡村表層帶富水塊段淺井工程,解決了納堡村300人的農村生活用水困難,使納堡小學300餘名師生飲水困難的現狀得到了極大改善。除生活用水外,打有淺井的農戶,旱季還利用淺井抽水澆烤煙苗,避免了到2~3km外拉水,節約了勞動力。
據瀘西縣政府所作的統計和折算,9項岩溶水開發實驗工程,共解決了30326人、3670頭大牲畜的飲水困難和32200畝耕地的抗旱保苗用水,取得了顯著的經濟效益,獲得每年287萬元的直接經濟效益和每年675萬元的間接經濟效益。為地方經濟發展創造了條件,增強了抵禦自然災害的調控能力,使實驗區群眾的生活條件得到極大改善,為生態環境恢復治理提供了水資源保證,促進了周邊生態環境的恢復。
同時,通過實驗也驗證了對岩溶水資源及環境特徵的各項理論認識,取得了豐碩的科學技術成果,深化了對不同岩溶地質環境條件下不同類型水源地的岩溶水富集規律的認識。綜合應用先進探測技術,研究總結了一套先進適用的岩溶水探測技術方案,大大提高了岩溶水開發的成功率,所施工的深井成井率達到100%。建立了地球物理探測數據的解釋參數和圖形標准,提高了解釋的定量化水平和精度。形成了一套針對不同岩溶水源地類型的有效開發技術方案,建立了岩溶盆地流域岩溶水有效開發模式。
參考文獻
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[12]《地球科學大辭典》編委會.地球科學大辭典(應用學科卷),北京:地質出版社,2005.
⑸ 發展趨勢及閱讀書目
重力勘探的採集已經由地面、海上、井中到航空,利用衛星測高也可以換算重力場。測量儀器由機械式的石英彈簧重力儀、拉科斯特重力儀到超導重力儀,儀器精度由0.1×10-5m/s2提高到0.01×10-5m/s2。在數據採集方面,航空重力儀、重力梯度儀將用於重力勘探,海洋衛星測高也將在重力勘探中得到廣泛應用。精細數據處理方法廣泛採用小波、分形、人工神經網路、模擬退火、遺傳演算法等各種非線性科學的方法,計算機可視化技術和聯合反演技術。高精度重力勘探廣泛應用於能源、固體礦產、環境工程勘察等領域,時移重力方法(即4D重力方法)開始用於油田開發。
[1]李大心,顧漢明,潘和平等.2003.地球物理方法綜合應用與解釋.武漢:中國地質大學出版社
[2]劉天佑,羅孝寬,張玉芬等.2004.應用地球物理數據採集與處理.武漢:中國地質大學出版社
[3]羅孝寬,郭紹雍.1991.應用地球物理教程.重力磁法.北京:地質出版社
[4]內特爾頓 L L.1987.石油勘探中的重力和磁法.北京:石油工業出版社
[5]王家林,王一新,萬明皓.1987.石油重磁解釋.北京:石油工業出版社
[6]姚姚,陳超,昌彥君等.2003.地球物理反演基本理論與應用方法.武漢:中國地質大學出版社
[7]張勝業,潘玉玲等.2004.應用地球物理學原理.武漢:中國地質大學出版社
[8]曾華霖.2005.重力場與重力勘探.北京:地質出版社
[9]Parasnis D S.1997.Principles of applied geophysics.London:Chapman & Hall
⑹ 中國地質大學(武漢)自然地理考研
中國地質大學(武漢)自然地理碩士專業,現有教職工15人,其中教授3人,副教授8人,講版師3人,工程師權1人;教師中博士13人,教師平均年齡38歲。自然地理專業是一支結構合理、學歷層次高、具有開拓精神、朝氣蓬勃的師資隊伍。自然地理專業目前在校碩士研究生30餘人。
自然地理專業專業研究方向主要包括旅遊地理與旅遊資源調查評價與規劃、地質遺跡資源調查評價、地質公園建設與開發、土地利用與規劃、土地生態與可持續利用、資源資產與市場、土地信息系統等領域。
自然地理碩士專業培養的研究生服務於國土資源各級管理部門、企事業單位、科研單位和各級政府部門;自然地理自建立以來立足國民經濟建設的主戰場,服務地方社會經濟建設,享有很高的聲譽;隨著學科實力的迅速提高,學科在國內的影響力正在不斷擴大。
對英語沒有特殊的要求的。
⑺ 13級考研 916勘察地球物理概論考哪幾本書啊 跪求
《應用地球物理學原理》,張勝業、潘玉玲等,中國地質大學出版社,2004是嗎
⑻ 考研:中國地質大學(武漢)的空間探測與信息技術專業,方向是地球物理勘探方法技術,我本科學的是應用物理
專業課要多花時間才行,這樣的話!只要把專業課搞好了,其它的英語,政治,數學,應該沒問題吧?畢竟你學的跟地球物理沒什麼關系,可能再電磁場這一塊還有的熟悉,其它估計就不怎麼沾邊了。祝你好運。。。
⑼ 近岸海底管線路由調查與管線的探測
馬勝中 陳炎標 陳太浩
第一作者簡介:馬勝中,男,1968年出生,高級工程師,1990年畢業於中國地質大學(武漢)石油地質系,從事地震資料解釋,工程地質、海洋地質及綜合研究工作。
(廣州海洋地質調查局 廣州 510760)
摘要 在近岸海底管線路由調查的探測過程中,回聲測深儀或多波束測深儀、旁側聲納掃描、淺地層剖面儀和海洋磁力儀是探測的主要儀器。回聲測深儀測量水深和了解地形變化,旁側聲納掃描探測海床的岩石露頭、管線以及錨痕、沙波等海床地貌和地質災害現象,淺地層剖面主要探測淺埋岩石、管線及海底淺部的地質災害現象,海洋磁力儀探測帶有磁性的管線等物體,以上幾種方法綜合使用,可以探測管線或探明路由的地質情況,海底地質災害是威脅管線的重要因素。
關鍵詞 路由與管線探測 海洋地質災害 探測方法
1 前言
隨著社會的發展與進步,人們已逐步將工程建設的中心轉移到了海洋。近岸帶已成為人們開發建設的中心。石油、天然氣管道的鋪設、通訊電(光)纜的鋪設、排污管道、水下隧道的建設等近岸工程的設計、施工及日後定期安全防護要求對工程場址或路由進行細致的調查和評價。
管線埋置到土中一定深度,避免管線直接接受波浪、潮流作用是保持管線穩定經常採用的方法。一般管線埋置深度取管頂以上1.5~2.0m,特殊地段甚至需要4~6m,它的上面還需要鋪設岩石等堅硬的物體,當水深達到一定深度時,管線可以直接鋪設在海床。海洋地質災害現象不僅對海上構築物、海底管線或其他工程設施構成潛在的重大危險,而且導致嚴重的人身財產損失和工程失敗,因此,預先查明海底工程地質條件及各種海底不穩定因素,了解海底沉積物的類型與其工程特性,是管線定期安全防護不可缺少的前期工程。
2 調查工作原理
陸地上地下管線的探測主要應用電、磁方法,尤其探地雷達應用非常廣泛(王興泰,1996)。而回聲測深儀、旁側聲納掃描儀、淺地層剖面儀和海洋磁力儀則是目前國內外通常採用的水下管線路由的勘查系統。它們的配合使用可提供所測場區內海底表面和海底下一定深度內埋藏在沉積物中的各種災害地質現象的形態、規模等特徵,配合高精度導航定位系統(陳衛民等,1997),還可獲知其准確的發育位置及發展方向。
2.1 回聲測深儀
在近岸工程的調查及評價過程中,回聲測深儀是使用最廣、最有效的水下聲波探測系統。水下聲波測量是通過探測聲波在水下或岩土介質內的傳播特徵來研究岩土性質和完整性的一種物探方法。
回聲測深儀工作原理:換能器從水面向水底發射聲波信號,聲波傳到水底界面被反射,再回到換能器被接收(換能器是利用壓電材料的壓電效應工作的),接收到的聲波信號轉換成電信號後送至儀器的接收放大器進行放大,放大後信號送入A/D(模擬量轉換成數字量專用電路)轉換器,它將模擬信號采樣後,依次將每個樣值轉換成二進制數字量,形成一組時間離散的數字量系列,送入電腦,進行實時處理。測定聲波從發射,經水底反射,到被接收所需時間,就可確定水深H=CT/2(其中H為水深,C為聲波在水中的傳播速度)。測深儀將水深模擬量一方面提供給記錄器作模擬記錄,在記錄紙上直接顯示測線上連續起伏變化的海底剖面,而不只是單純的某點的水深值。另一方面提供給量化器轉換成數字量顯示並從RS232口輸出,可與GPS全球定位系統及計算機直接進行通訊形成數字記錄。測深儀按頻率可以分為單頻測深儀(僅低頻或者高頻)和雙頻測深儀(具有高、低頻,可以同時記錄,低頻工作水深大,但是它能穿透水底的非常稀的浮泥,高頻工作水深小,但是水深比較准確,經常用於工程方面),測深儀的原理方框圖如圖1所示。
圖1 回聲測深儀工作原理示意圖和海底剖面的模擬記錄
Fig.1 The working principle of echo sounder and seafloor record on echo sounder profile
測深資料反映了海底表面起伏變化、高差大小和延伸范圍(發育規模),利用計算機處理和繪圖技術,可製成所測海區海底地形圖。利用多波束探測能得到更好的三維地形圖。
2.2 旁側聲納掃描
旁側聲納是一種高解析度、多用途的水聲設備,在海洋測繪、海底目標探測(如探測沉入水底的船、飛機、導彈、魚雷及水雷等)、大陸架和海洋專屬經濟區劃界、海洋地質、海洋工程、港口建設及航道疏浚等方面有廣泛的應用。
旁側聲納有許多種類型,根據發射頻率的不同,分為高頻、中頻和低頻旁側聲納,低頻作用距離大,解析度較低,高頻作用距離小,解析度較高。另外,還可以劃分為舷掛式和拖曳式旁側聲納,單頻和雙頻旁側聲納,單波束和多波束等。
旁側聲納工作原理:左右兩條換能器具有扇形指向性。在航線的垂直平面內開角為θv,水平面內開角為θH。當換能器發射一個聲脈沖時,可在換能器左右側照射一窄梯形海底,如圖左側為梯形ABCD,可看出梯形的近換能器底邊AB小於遠換能器底邊CD。當聲脈沖發出之後,聲波以球面波方式向遠方傳播,碰到海底後反射波或反向散射波沿原路線返回到換能器,距離近的回波先到達換能器,距離遠的回波後到達換能器,一般情況下,正下方海底的回波先返回,傾斜方向的回波後到達。這樣,發出一個很窄的脈沖之後,收到的回波是一個時間很長的脈沖串。
硬的、粗糙的、突起的海底回波強,軟的、平坦的、下凹的海底回波弱。被突起海底遮擋部分的海底沒有回波,這一部分叫聲影區。這樣回波脈沖串各處的幅度就大小不一,回波幅度的高低就包含了海底起伏軟硬的信息。一次發射可獲得換能器兩側一窄條海底的信息,設備顯示成一條線。在工作船向前航行,設備按一定時間間隔進行發射/接收操作,設備將每次接收到的一線線數據顯示出來,並轉化成圖像的形式記錄下來,就得到了二維海底地形地貌的聲圖。聲圖以不同顏色(偽彩色)或不同的黑白程度表示海底的特徵,可直觀海底表面諸如岩石露頭(包括出露的管線)、沙波等海底表面形態特徵,是進行海底表面災害地質現象形態及規模研究的重要儀器(夏真等,2003)。工作原理示意圖如圖2所示。
圖2 旁側聲納掃描工作原理
Fig.2 The working principle of side scan sonar
2.3 淺地層剖面儀
淺地層剖面儀也是一種水下聲波探測系統,它可以提供調查船正下方地層的垂直剖面信息。
淺地層剖面儀工作原理:它所發射的低頻聲波(3.5~12kHz中選擇一種頻率,低頻穿透深度大,解析度較低,高頻穿透深度小,解析度較高)對海底有一定的穿透深度,能准確反映出海底下不同深度的海底沉積物的結構構造特徵。高能發射的低頻聲波穿入海底,部分能量由淺部地層各聲學反射介面反射回來被換能器所接收,反射信號轉化成圖像後依次以時間函數的形式記錄下來,構成一幅連續地層剖面。它可以准確地反映出近岸工程所要求的地層界面及可能存在的淺層氣、淺斷層和古河道等海底地質災害因素或其它物體(如管線)。淺地層剖面儀的穿透深度小於50m,解析度大於1cm。
2.4 海洋磁力儀(磁法)
磁法是利用地下岩礦石或者岩土介質之間的磁性差異所引起的磁場變化(磁異常)來尋找有用礦產,查明地下構造和解決其它地質問題的一種探測方法。銫光泵磁力儀是建立在塞曼效應原理基礎上,塞曼效應指的是原子處在外磁場下,它的每一能級分裂為(2J+1)條的現象,其中J為原子總角動量量子數,銫光泵磁力儀的工作介質是銫原子。
以上四種高解析度的水下探測系統在高精度的定位系統的支持下配合使用,可使我們獲得近岸工程建設場址內三維的工程地質條件,特別是危害工程建設的各種災害地質現象的形態、規模、位置及其發展趨勢等性質(李學傑等,2002)。
3 資料處理和解釋
3.1 磁力探測資料處理和解釋
管道的出現,改變了地層序列,使正常的磁場分布發生了變化,從而產生了磁異常,就可以利用磁力儀探測出這些磁異常的分布。磁法探測的資料,用計算機程序自動進行數據處理,對所測的總場數據進行日變、正常梯度的校正後,得到天然氣管道所產生的ΔT磁異常。對整個區域的磁場觀測表明,凡有管道存在的地段,其ΔT磁異常均出現尖峰狀或低谷狀。繪制已經改正的ΔT磁異常曲線圖(圖3),根據磁異常曲線的平面特徵和剖面特徵可以確定管道的走向。從圖中可以看出,有管道存在的地段,其ΔT磁異常呈現尖峰狀或低谷狀,尖峰或低谷的中心正好位於管道的中心。但是從圖上也可以看出磁力探測的局限性,當海底有其它鐵磁性物體存在時,管道產生的磁異常就會被干擾。由於磁法探測的拖體在船後面3倍船長距離的水面,在受水流、風、浪和潮水的影響,拖體偏離測線,在沒有水下定位的情況下,最後在做拖體位置改正時,位置存在誤差,可能偏差十幾至二十米。在海上單獨使用磁力探測往往達不到精度要求,需要結合其它手段綜合確定。
圖3 ΔT磁異常曲線平面特徵圖
Fig.3 Curve of ΔT magnetic anomalies
3.2 旁側聲納掃描圖像處理和解釋
管道出露在海底,我們根據旁側聲納掃描圖像判譯管道的位置和走向。
綜合分析掃測區特殊水深和水深分布情況,海底沉積物分布特點,水深等深線形態分布特點,聲圖反映海底障礙物,和海底微地貌圖像的可信情況(馮志強等,2002)。確定海底微地貌基本形態特徵及其分布范圍:確定海底障礙物性質、位置、高度、長度和寬度、走向、所處位置的水深及底質類型等。
旁側聲納最終的掃測結果是以聲圖的形式呈現在使用者面前,而聲圖與照片有很大的不同,不能反映物體的真實形狀,只能用灰度來反映物體的強與弱。判讀聲圖圖像的處理過程是由人眼完成的,聲圖判讀是通過對旁側聲納的二維圖像的特徵提取,根據聲圖的形狀特徵、大小特徵、色調和顏色特徵、陰影特徵紋形特徵和相關體特徵進行判別,從而識別海底地貌、沉船、沉雷、礁石、管線等人工或自然目標(圖4)。聲圖判讀也稱聲圖識別、聲圖解釋或稱聲圖判釋。
圖4 旁側聲納顯示的礁石
Fig.4 The reefs show on the side scan sonar profile
3.3 淺地層剖面資料處理和解釋
管道如果為鋼筋水泥管,與周圍的地層相比差異很大,是一個良好的反射層,能形成強反射波,但有些地段,為了保護天然氣管道,在鋪設管道時上面鋪了一層石頭或其它物體,它們也與周圍的地層相比差異很大。我們利用淺地層剖面的反射波組的振幅、頻率、連續性、波形和反射形態的相對變化確定管道,管道造成地下反射層中斷,反射波變得不能連續追蹤,管道以及鋪設的物體具有比較強的反射,在剖面上表現為反射波的頻率的變化,由於管道以及鋪設的物體的存在使反射波的波形和反射形態變得不規則、絮亂甚至產生畸變,由於淺層剖面儀的穿透深度與海底底質密切相關,若底質是砂泥非緻密物時,穿透深度在30~50m左右,能得到良好的記錄,垂直解析度可達0.1~0.5m;但當底質是較緻密的砂質海底或者是含氣沉積物層時,穿透能力明顯降低。當識別出管道後,根據定位點的坐標確定管道的位置和在剖面上管道的頂界面距離海底的埋藏深度,在根據同一位置的水深就可以確定管線的管頂高程(圖5、6)。
圖5 淺地層剖面顯示的管道(上面鋪設填石和填土)
Fig.5 The pipe cover with stone and soil show on the sub⁃bottom profile
圖6 淺地層剖面顯示的管道
Fig.6 The pipe show on the sub⁃bottom profile
4 結論與討論
1)回聲測深儀、旁側聲納掃描和淺層剖面儀結合磁力儀是目前國際上探測管線路由以及海底地質災害現象特徵的主要儀器設備。
2)測深資料反映了海底表面起伏變化、高差大小和延伸范圍(發育規模),利用計算機處理和繪圖技術,可製成所測海區海底地形圖。利用多波束探測能得到更好的三維地形圖。
3)旁側聲納設備按一定時間間隔進行發射/接收操作,轉化成圖像後,就得到了二維海底地形地貌的聲圖。可直觀海底表面諸如岩石露頭(包括出露的管線)、沙波等海底表面形態特徵,是進行海底表面災害地質現象形態及規模研究的重要儀器。
4)淺地層剖面儀高能發射的低頻聲波穿入海底,部分能量由淺部地層各聲學反射介面反射回來被換能器所接收,反射信號轉化成圖像後記錄下來,構成一幅連續地層剖面。利用反射波組的振幅、頻率、連續性、波形和反射形態的相對變化確定管道。
5)管道的出現,改變了地層序列,使正常的磁場分布發生了變化,從而產生了磁異常,就可以利用磁力儀探測出這些磁異常的分布。對整個區域的磁場觀測表明,凡有管道存在的地段,其ΔT磁異常均出現尖峰狀或低谷狀。但是當海底有大量含鐵磁性的物體存在時,管道產生的磁異常就會被干擾,造成探測的難度。
6)影響海底不穩定性的因素很多,歸結起來有兩個,一是應力增加,一是強度減小,或者是兩者結合的結果。對地質災害主要以預防為主,要使防治地質災害取得良好效果,應首先查明各種地質災害的成因、分布和發育規律,並對一些具有較大潛在危險的地質災害進行必要的監測、預報以便防避,或制訂抑制災害形成和發育的有效措施,對於漸發性的地質災害則要加強災害成生規律的研究。才能做好管線等構築物的安全防護。
7)海洋調查要求較高的GPS定位系統,在探測、設計和施工各個階段統一坐標系統,以免在坐標系轉換中產生誤差。
參考文獻及資料
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Offshore Submarine Pipeline Route Survey and Exploration
Ma Shengzhong Chen Yanbiao Chen Taihao
(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)
Abstract:Echo⁃sounder,side scan sonar,subbottom profiler and marine magnetometer are main instruments for exploring submarine geo⁃hazards in the oil & gas field pipeline route or pipeline survey of the offshore engineering.Echo⁃sounder can sound depth and know hypsography.Side scan sonar can show directly the topographic characteristics of the sea floor,the distributions of the obstacles on the sea floor,such as rock crop,pipeline,sandwave and touch of anchorage.Subbottom profiler can investigate a lot of submarine geo⁃hazards such as shallow buried rock and its crop,landslide,shallow gas,paleochannel,shallow fault.Submarine geo⁃hazards are the important factors endanger pipeline route.
Key words:Offshore pipeline route explore Marine geo⁃hazard Exploring method
⑽ 地面核磁共振測深法
核磁共振測深法(Magnetic Resonance Sounding縮寫為MRS)是目前惟一直接找水的地球物理新方法,與垂向電測深(VES)對比研究表明,MRS找水方法的主要優點如下。
1)找水原理新穎,利用質子的核磁共振效應直接找水;
2)反演結果信息豐富、直觀,具有量化的特點,不打鑽就可以提供各含水層的深度、厚度、單位體積含水量和含水層平均孔隙度的信息;
3)經濟、快速,應是水文地質調查的首選方法。
核磁共振測深法的缺點是核磁感應系統尚不能用來探測埋藏深度大於150m的地下水。此外,由於核磁共振找水儀的接收靈敏度高,易受電磁雜訊干擾,在電磁雜訊干擾強的區段不能開展工作。
圖3-1-41是中國地質大學(武漢)核磁共振測深法(MRS)科研組利用核磁共振找水儀在湖北某地探查基岩裂隙水的應用實例[14]。
圖3-1-41(a)、(b)是某一個MRS測深點資料解釋的結果。圖中(a)表示地下各含水層的起止深度、單位體積含水量(%)、核磁共振信號衰減時間T2*(ms)。圖中(b)是含水量直方圖(該圖的縱坐標為深度(m),橫坐標為單位體積含水量(%))。圖3-1-41(a)、(b)結果表明,該測深點解釋結果反映出地下存在兩個主要含水層:第一含水層位於52.2~65.1m深處,其單位體積含水量為2.78%,T2*=466.4ms;第二含水層位於65.1~81.1m深處,其單位體積含水量為6.03%,T2*=180.1ms。
經鑽探驗證,測區基岩為灰質白雲質千糜岩,在60~90m深度段基岩裂隙發育,透水性好。90~100m為緻密基岩(圖3-1-41(c)。抽水試驗持續76小時,出水量為348m3/d。
圖3-1-41 MRS方法解釋結果與鑽孔資料對比圖
(據潘玉玲等,2002)