地下水勘查

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城市地质工作的利器—微动勘查(2)
日期:2018/8/28 访问:

目前,微动勘查方法主要应用于地热资源勘查、水文地质、工程地质、环境及灾害地质调查等领域。在地震多发国日本,微动勘查方法已应用于地震区地下结构的勘查。在城市建筑越来越多的今天,传统的地球物理勘探方法越来越受到限制,微动勘查方法作为一种全新的地球物理勘探方法,当今,城市物探中传统的地球物理勘探方法越来越受到限制,微动勘查方法以施工简单、成本低、费时短、对环境没有任何影响等优点,越发显现出其优势。由于横波速度对煤层陷落柱、采空区等速度异常区反映敏感,微动方法对探测陷落柱及解决村庄覆盖区的煤层构造问题,具有得天独厚的技术优势和应用前景。微动勘查方法在城市物探中已显现出其优越性, 可简要归纳为:

  (1) 野外观测设备简单,布点灵活,施工方便快捷; 

(2)抗电磁干扰比较强,适合在城区开展工作

 (3) 利用天然震源、无需人工震源,对环境没有特殊的要求及破坏;

 (4) 数据处理相对简单,速度快,勘查效率较高;

 (5) 勘探成本较低,可大量地投入,提高勘查精度;

 (6) 与少量钻孔相结合,可高精度地确定地下界面的深度。

大量的实践说明,微动勘查在地热资源勘查领域已取得了非常好的应用效果,但还应继续拓展其应用范围。初步实践表明,横波速度对煤层陷落柱、采空区等速度异常区反映也较为敏感,微动方法对探测陷落柱及解决村庄覆盖区的煤层构造问题具有得天独厚的技术优势和应用前景。尽管如此,由于微动勘查得到的是观测台阵所覆盖范围内地下介质的平均横波速度结构,这种平均效应影响其分辨率。显然,观测半径越大,分辨率越低,尤其不利于分辨横向精细结构。受瑞雷波传播深度的影响,微动勘查的勘探深度一般为二分之一瑞雷波波长。微动勘查方法在研究初期阶段,人们一般只利用周期大约为13 s (频率约为0. 31 Hz)左右的微动信号,其探查深度大约为几百米到一千米左右。现在,国内外不少研究者通过利用高频段( > 10 Hz) 和低频段( < 0. 1 Hz) 的微动信号,推断出地下浅部数米~深部数千米(大于3500 m) 的地层横波速度结构。所以,如何利用高频段和低频段的微动信号,推断更浅(数米)和更深(大于3500m)的地下构造仍是今后的研究目标。目前,微动勘查大多数采用单点勘查方式,结合解决实际问题需要采用单点与微动剖面勘查相结合的方式,可以取得更好的地质效果现今的微动勘查方法数据处理都是建立在基阶面波占优势的假设基础之上,探索高阶面波的发生规律、识别提取方法和对频散曲线形态的影响,是今后的一个重要研究方向 。另外,结合实际地质问题,如煤层陷落柱、煤矿采空区等,开展二维及三维正演数值模拟研究,是微动方法更好解决生产问题的必要途径。


微动布点

 
 
 
 

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