期刊,工程地球物理学报 2024年卷6期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

工程地球物理学报

主　　编：何继善

出版周期：双月刊

国际刊号：1672-7940

电子邮箱：cjeg@cug.edu.cn;cjeg001@163.com

电　　话：027-67883682/1

邮政编码：430074

地　　址：湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号中国地质大学校内

工程地球物理学报/Journal Chinese Journal of Engineering GeophysicsCSTPCD

正式出版

收录年代

基于IITD-WT的大地电磁噪声压制方法

曾波宋毅苟其勇徐尔斯...

919-927页

查看更多>>摘要：矿集区采集的大地电磁信号极易受到各类噪声污染,导致其视电阻率-相位曲线在低频段出现紊乱现象或呈现出近源效应等.文中提出了一种优化固有时间尺度分解(Improved Intrinsic Time Decomposi-tion,IITD)和小波阈值(Wavelet Threshold,WT)的大地电磁(Magnetotelluric,MT)去噪方法及应用.首先将含噪信号进行IITD分解得到若干阶旋转(Proper Rotation,PR)分量;然后对PR分量进行小波去噪,叠加小波系数重构得到MT去噪数据.通过计算机模拟出不同类型的强噪声,并对小波阈值法设置不同的分解层数、基函数对强噪声进行处理,总结出该算法面对不同噪声时的去噪性能.对模拟大尺度方波和三角波噪声去噪后,信噪比最高可达24dB和17dB,所提方法去噪性能显著.将所提方法应用至MT实测数据的降噪,结果显示该方法能够有效去除隐藏在MT数据中的强噪声.由去噪前后视电阻率曲线对比可知,相较于远参考法和原始曲线,所提方法获得的视电阻率曲线更为光滑、连续,低频段的数据质量明显改善.

关键词：

大地电磁优化固有时间尺度分解小波阈值去噪

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最小二乘法在CSAMT中提取IP参数算法研究

徐汶东

928-934页

查看更多>>摘要：在层状介质 CSAMT(Controlled Source Acoustic Magnetotelluric)的电测深中引入 Cole-Cole 模型描述地层激发极化效应,利用卡尼亚视电阻率幅值构造了从CSAMT中提取IP(Induced Polarization)参数的目标函数,给出了含激发极化效应的视电阻率计算方法,设计了基于最小二乘法的IP参数提取算法.为解决目标函数值剧烈波动和模型不同类型参数大小差异的影响,对一般意义上的目标函数进行了优化;详细给出了偏导数的计算过程,推导出了模型参数取值变化的方法,最后根据给定的模型进行了算法的实验测试,提取的参数中充电率在高频情况下一般小于给定参数,在低频情况下一般高于给定值,正负误差在3％之内,频率相关系数提取的结果一般都不小于给定模型的参数值,但最大的误差范围在3％之内,同时对其它参数提取误差情况也作了分析.设计的IP参数提取算法对于二维以上的介质和从其它电法测深资料中提取IP信息具有借鉴意义.

关键词：

Cole-Cole模型IP参数提取CSAMT视电阻率算法设计

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谱元法波场模拟中网格质量影响的量化分析

白鹏刘卫华马灵伟韩德超...

935-945页

查看更多>>摘要：本文旨在量化分析网格质量对谱元法波场正演模拟精度与收敛性的影响.研究首先通过理论计算,明确了网格歪斜度对拉格朗日多项式插值近似误差的影响,结果显示当网格歪斜度增加时,插值误差显著增大.在此基础上,对六种不同网格歪斜度的地质模型进行了谱元法地震波场正演模拟实验,实验结果显示:当网格剖分的歪斜度大于0.8时,模拟精度不受影响;歪斜度降至0.6时,吸收边界波场模拟开始出现不稳定;而歪斜度进一步降低至0.4及以下时,波场正演模拟出现严重不收敛现象.这些量化结果直接证明了网格质量对谱元法波场正演模拟的重要性,为网格质量评价和波场正演模拟精度、效率稳定性之间建立了可量化分析的桥梁,同时为优化网格剖分策略提供了科学依据.

关键词：

谱元法地震波场正演模拟网格质量

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基于深度神经网络的地震预警数据实时高频云接收算法

李振刘鹏飞次仁多吉

946-953页

查看更多>>摘要：为提高地震预警数据传输的准确性和实时性,设计一个基于深度神经网络的地震预警数据实时高频云接收算法.采用深度神经网络算法搜索地震预警数据;通过零分析方法确定不同种类振动频率关联性,并利用深度神经网络中每个单元格模拟地震数据,对数据去噪,识别波动信号;通过傅里叶变换方法转换分类信号,通过深度神经网络完成地震预警数据实时高频云接收.实验结果表明,所提出算法的敲击振动数据接收误差低于5 mgal,数据采集所用时间低于42.5 ms,振幅信号接收误差低于1 m·s-1,时速拟合误差低于0.1 km·s-1,接收信号能量偏差小于0.004 J.以上数据证明该接收算法在敲击振动接收、地震振幅接收、速度拟合、能量值接收上具有较高的准确性,能够较为完整地保留原有的地震信号,完善地震预警数据云接收的实时性和高效性.

关键词：

深度神经网络地震预警数据实时高频云接收噪声

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电磁法在超深穿越管线高精度探测中的应用

钱文振李强林贾明贵李云飞...

954-962页

查看更多>>摘要：随着油气管道建设的发展,地下穿越管线数量不断增加,穿越管线探测需求越来越大.穿越管线的入地深度可达十几米甚至几十米,常规埋地金属管线仪仅能精确探测5 m内的管线,其它如地质雷达法、高密度直流电法、人工地震波法、磁梯度法等管线探测方法存在干扰大、精度低、成本高等问题,不适合广泛运用.本文通过改进地面电磁探测方法提升管道信号拾取能力,能够初步确定管道的水平位置,再通过竖井井中测量技术采集管道的磁通量,经过数据筛选、反演等方法精确计算管道的位置.该方法应用在华中地区某油气管道迁改工程穿越长江管线高精度探测中,成功探测出深达60 m的超深穿越管线,管线定位深度误差在2 m内,水平位置误差小于2 m,验证了该方法的准确性与可行性.

关键词：

穿越管道管道探测电磁法垂直剖面法

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基于TST法的盾构隧道三维超前预报应用

孙林汪大海蒋辉姚琦发...

963-972页

查看更多>>摘要：受强干扰、管片衬砌和刀盘结构的影响,传统地震波法超前预报技术在盾构隧道内的使用存在局限性.为解决盾构施工隧道内开展三维地震波法超前预报施工困难及震源选用的难题,开展了基于TST(Tun-nel Seismic Tomography)法的三维超前地质预报技术应用研究.采用了实验研究和案例研究的方法,开展了盾构隧道内三维观测系统设计研究和常用震源对比实验,并针对某过江通道工程盾构隧道内开展三维地震波法超前预报案例进行研究,对预报成果开展掘进参数和渣样的双重比对验证.研究表明:1)基于管片衬砌优化的三维阵列式观测系统,数据采集可与盾构施工并行开展,能节约2 h施工时间;2)盾构施工隧道内宜采用可控冲击震源,震源参数可采用重复频率1～25 Hz,冲击时长100 s;3)在某过江通道工程盾构施工隧道内成功开展了三维超前预报,提高了掘进机的施工效率和对地质条件的适应性,可对后续超前处置等施工环节提供积极的指导作用.

关键词：

盾构公路隧道不良地质三维超前预报超前地质预报TST技术

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综合检测技术在城市复杂管线探测中的应用

杨磊

973-982页

查看更多>>摘要：为了解城市地下管线的分布和结构情况,提高城市管理效率,保障城市安全,为城市规划、施工、防灾救灾等提供支持,城市地下管线探测技术不可或缺.本文详细介绍了各种管线探测方法,即直连法、夹钳法、感应法和地质雷达法的原理及适用条件,并将各种管线探测方法综合应用于深赣港产城特别合作区项目赣州地区地下管线探测工程实例中,通过电磁感应法和探地雷达方法的综合检测应用,相互补充验证.结果显示,实际开挖验证平面误差小于3 cm,埋深误差小于6 cm,均小于规范设定的精度限差.表明了综合检测技术在地下管网详勘中具有有效性和准确性,能为城市道路改造工程提供有效的安全施工保障.

关键词：

城市综合检测技术电磁感应探地雷达地下管线

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高密度电法和微动探测技术在某垃圾填埋场渗漏探测中的应用

刘丽丛赵超汪精华陈浩辉...

983-995页

查看更多>>摘要：早期的生活垃圾填埋场由于其处理的不规范性,极易造成防渗膜底部渗漏问题,因此查明渗漏点位置及其污染羽运移范围对后期治理至关重要.本文通过对某垃圾填埋场采用高密度电阻率法和微动探测技术,利用地球物理探测三维可视化技术,结合水文地质、工程地质、钻探等资料对该垃圾填埋场的渗漏问题进行了综合研究.结果显示:工作区地层分为三层,第一层为第四系,底界标高1 280 m左右,厚15 m左右;第二层为风化层,底部标高在1 245～1 260 m之间,变化起伏较大,厚度在20～35 m之间;第三层为基岩.垃圾填埋场最深处埋深约20 m.在垃圾填埋场底部存在两处疑似渗漏点,分别位于垃圾填埋场西北侧和东南侧,在垃圾场内渗漏液影响深度范围在15～30 m之间,渗漏液沿基岩裂隙向东南运移,集中在垃圾填埋场东南侧.在横向上,污染羽水平运移最远处距垃圾填埋场东南大坝约100 m.在纵向上,随着深度的增加,由于基岩渗透系数变小,污染羽很难渗入到地下60 m以深地层,故其影响深度范围约60 m.通过多种方法相互验证、补充,基本查明了该垃圾填埋场及周边的地层结构,圈定了垃圾填埋场的渗漏点,推测了污染羽的运移范围,取得了良好效果.

关键词：

高密度电阻率法微动探测技术垃圾填埋场三维可视化污染羽渗漏

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综合超前地质预报在天竺山一号岩溶隧道中的应用

雷盼盼王军伟史海智

996-1005页

查看更多>>摘要：为了降低岩溶隧道施工风险,运用综合超前地质预报方法,探明岩溶隧道掌子面前方地质灾害,保障施工安全、高效进行.由于岩溶发育的复杂性,单一物探预报方法存在多解性,易造成解译结果的不确定性,本次"以地质法为基础,长短距离物探测试相结合为核心,超前水平钻验证预报异常为手段"建立综合超前地质预报方法.以天竺山一号隧道岩溶段工程为案例,在分析勘察和设计资料基础上,采用地质素描、隧道地震波法(Tunnel Seismic Prediction,TSP)、超前水平钻探、地质雷达、瞬变电磁五种方法进行综合超前地质预报.结果表明,TSP探测成果在DK141+308—DK141+357段弹性参数异常,预报该段有岩溶发育,超前水平钻证实DK141+315—DK141+339段为粉质黏土充填岩溶,地质雷达、瞬变电磁准确探测岩溶分布位置、规模及其性质,预报结果相关验证,成果可靠.预报结论为隧道围岩变更及岩溶处理方案提供了科学依据,能有效降低隧道施工地质风险,对类似岩溶隧道超前地质预报提供参考和借鉴.

关键词：

岩溶隧道综合超前地质预报TSP地质雷达瞬变电磁

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天然源面波法在城市道路应急检测中的应用

沈阳张慧利巩一帆董耀...

1006-1013页

查看更多>>摘要：近年来,随着城市化进程的加速和交通基础设施的日益密集,受建设施工、地质环境变化、地下管线老化及自然灾害等因素影响,城市道路沉降、塌陷事故时有发生,急需一种快速无损的物探方法,为应急处置提供依据.本文选取天然源面波法,采用直线型大道数排列,利用天然源面波中的高频信号,对数据采集时长、数据处理使用道数进行了对比试验;随后进行数据处理,获得了横波速度剖面,快速圈出了 4处低速异常区和2处高速异常区,综合地表调查、地质和钻孔资料分析研究,推断低速异常区(横波速度值150～250 m/s)均是地层充水形成的松散体,推断两高速异常区(横波速度值450～500 m/s),其中一处是大桥桩基形成的高速体,另一处是治理后充填的混凝土形成的高速体.本次研究成果表明,天然源面波法在城市道路应急检测中是有效的方法.

关键词：

天然源面波法城市道路应急检测

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