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工程物探技术论文

时间:2022-09-29 20:20:47

工程物探技术论文

第1篇

【关键词】物探方法;工程地质;勘查;应用;探讨

引言

伴随着改革开放的到来,我国的经济获得了前所未有的长足发展,所以我国的经济呈现出飞速发展的状态,然而,工程地质勘查在我国当前的经济建设过程中发挥了十分重要且不可忽略的作用,工程地质勘查也对我国的能源资源的发展建设有着不言而喻的作用,特别是在当前比较关注的城市地下工程的建设领域中,工程地质勘查起到了不可替代的关键性作用。然而在当前的工程地质勘查中,由于科学技术的不断发展,我国的地质勘查技术以及相关的的地质勘查理论和与之配套的地质勘查设备都获得了不同程度的进步更新,并且还在不断的进行创新当中,新的地质勘查技术、理论与方法将会层出不穷。物探方法作为当前地质勘查工作中应用最为广泛的技术和手段,伴随着物探方法在地质勘查中的不断实践,我国的工程勘查的水平也得到了进一步的提升。本文将会通过分析工程地质勘查中的物探方法的实际应用,分析物探方法的具体技术和相关理论,来探讨我国物探方法的发展事宜。

一、工程地质勘查中物探方法的含义

(一)物探方法的概念

工程地质勘查工作能够有效地为现代化工程建设提供有力的保障,是工程建设高效完成的有力保障,因此,工程地质勘查中物探方法是当前的建设中是适用最为广泛的一种地质探测方法。物理地质探测手段指的是运用地球底层以及周边存在的物理场展开一系列的探测工作,其中,物理常识是在物理作用的物质空间下形成的。地球物理探测技术是物探技术的全称,在具体的工程地质勘查工作中,物探技术是运用专业的技术以及与之相配套的专业设备对地球的无立场的变化进行勘察,然后收集数据,进而整理数据、分析数据,为后续的工程建设提供有效地数据支持。

(二)物探方法的原理

物探技术是一项运用专业的探测设备对地球表层地质分布情况进行探测分析的光谱电磁技术。地球物理是物探方法的主要针对对象。具体方法是事先安放测线L,之后运用探地雷达发射高频宽带电磁波,然后由专门的接收装置进行接受,后续对收集到的信息进行分析和整合,以此来了解地质具体状况。

(三)物探方法的特征

目前的物探方法具有十分稳定的特点,能够为实际的工程地质勘查带来十分可观的经济效益,此外物探方法还具有收集到的信息可靠、探测的范围广泛、适用范围广等优良特点。在物探方法中有地震法和磁场法两种探测技术,这两种技术能够十分轻松的避开相关电场、磁场等物理干扰,应用的环境十分广泛,即便是在比较不理想的探测环境下也能够获得比较可靠精准的数据,为后续的工程地质勘查工作提供有力的保障。在实际应用中,物探方法能够探测的地质浅层范围十分广泛,并且它还具有探测速度快、探测信息精准可靠等优良特点。

二、在工程地质勘查中物探方法的应用方法

(一)大地电磁探测

所谓的大地电磁探测四肢运用天然的交变电磁场作为场源,进行地质探测的一种新兴技术。它的主要特点是能够对分布较深的地质进行探测,并且效果十分良好。此外,大地电磁探测技术还能够摆脱高阻层的屏蔽作用,具有相对较高的良导介质分辨能力,其设备轻便,故应用的场所十分广泛,经济效益十分理想。所以,这种探测技术被广泛的应用到地震预测、地热田的勘查以及石油的勘查工作中,应用十分广泛。

(二)连续电导率剖面测量系统

连续电导率剖面测量系统指的是应对探测信号不足、必须进行人工后期补充的一种勘查技术系统。它的主要特点是能够连续的补充电导率,能够有效地提升电阻的分辨率,确保勘查结果的精准度和可靠度。

(三)航空地面甚低频电磁技术

航空地面甚低频电磁技术是上世纪末期有国外发明并引进的一项比较高端的勘查技术,它的工作原理是根据良导层的断裂、破碎以及腐蚀带圈定方向,运用低电阻率在岩脉和矿脉之间进行追踪补偿寻找。这种地质探测技术能够有效地探测出矿物质结构,还能够有效的圈定地质矿化范围。航空地面甚低频电磁技术的主要优点是其探测设备十分轻盈,能够适用于大部分环境,其收集到资料的速度十分迅速,观测的方法也相对简便,但是航空地面甚低频电磁技术在接受相对较弱的异常信息变化时的效果不是很好。因此,这种探测方法主要适用于浅覆盖区以及剖面的地质勘查工作当中。

(四)瞬间变化电磁场探测技术

瞬间变化探测技术主要依靠的是电磁场的感应原理,通过运用专业的仪器设备对电磁场的变化进行感应,然后对一起显示的涡流场进行分析,以便分析目标地质的地质特点和相关结构,分析相应的空间形态。

以上不同的探测方法根据其自身的特点以及具体的探测要求,都有着不同的适用范围,十分灵活多变。因此,在具体的物探工作中,根据每项工作的具体要求,采用不同的物探方法,以便提升工程勘查工作的效率和经济效益。

结语

根据以上介绍,不难看出,在工程地质勘查中物探方法的发展,是与相关的科学技术的发展、设备的更新有着密不可分的关系,此外,还需要物探方面的技术人员的不断资料收集与分析作为保障。在当今快速发展的社会形态下,物探技术在不断的实际应用中将会获得更加飞速的发展。

参考文献

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第2篇

关键词 园艺植物生物技术;问题式教学模式;双语教学

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)13-0337-02

Abstract Horticulture Plant Biotechnology is professional core course of horticultural professional. PBL is to ask questions,analyze and solve problems as the means during the whole teaching process and teachers guide students to solve the problem. PBL is suitable for bilingual courses.It can initiate students′ study interest of the bilingual course of Horticulture Plant Biotechnology.The effect is good,at the same time it could provide some guidance for the other bilingual courses.

Key words Horticulture Plant Biotechnology;PBL;English bilingual teaching

21世纪是生物的世纪,高校很多开设了和生物技术有关的专业,越来越多的领域也涉及到生物技术,很多行业急需大量的有一定生物技术知识基础的人才,很多高校开设了和生物技术有关的课程。

园艺植物生物技术是河南科技学院园艺园林学院面对园艺专业开设的一门重要的专业课。主要内容包括植物组织培养基本技术、脱毒快繁技术、细胞培养和体细胞杂交技术、染色体工程、基因分离、遗传转化的基本原理和技术以及DNA标记等技术,通过本课程的学习,要求学生系统掌握园艺植物生物技术相关基本原理和技术,培养学生科学的思维方式和科技应用能力[1-4]。在该门课程的学习过程中,作为本科生除了要掌握基本理论知识和基本技术,还需要多了解该技术的发展,特别是在国际上的发展趋势,为将来从事园艺植物生物技术相关研究及其产业应用奠定良好的基础。因此,需要开展生物技术双语课程的讲授,让学生对生物技术的专用词汇和用语进行掌握,在语境中掌握基本技术,同时加强学生生物技术国际化的学习,便于学生查阅外文文献,扩展视野,掌握生物技术的技术前沿和最新动态[5-7]。

园艺植物生物技术课程因为内容涉及面广,专业性强,需要学生具有较好的英语基础,同时需要学生对于生物技术的学习兴趣强,为了解决这个问题,通过查阅大量的关于教学法的文献,对于涉及和英语有关的很多教学采用的较多的教学方法是问题式教学,结合自己教学的经验和面对的学生特点,计划在园艺植物生物技术双语课程的讲授过程中很多关于技术如培养基母液的配制、培养基的配制、脱毒技术、细胞培养、原生质体培养、染色体单倍型和多倍型的获得、DNA的提取、标记、电泳技术、转基因应用等方面采用问题式教学,为该课程双语课程的顺利开展和该方法在其他双语课程开展的应用提供指导[8-10]。

1 问题式教学模式开展的必要性

本课程教学理念是将理论教学与实验教学相结合、中文教学与双语教学相融合,以双语教学为手段、教学内容为载体,博采中西方教学之长,促进国际教育文化交流与合作,培养学生的创新能力、合作意识、国际交流与竞争能力,探索和实践符合中国实际的双语课程教学模式,发挥积极的示范与辐射作用。该双语课程采用问题式教学模式是由课程的2个方面决定的。

1.1 课程内容的特殊性

园艺植物生物技术涉及的内容专业范围非常大,生物技术领域包括的课程如细胞生物学、分子生物学、基因工程等,而这些课程的基础知识在园艺植物生物技术一门课程中均有涉及,内容繁多可想而知,要想在有限的课时内全部讲授和让学生掌握是不可能的。如何让学生对于每个技术核心有所把握,教学方法的选择成为教师必须要解决的第1个问题。问题式教学模式是目前探究和使用较多的一种教学方法,在讲授过程中将生物技术基本理论和操作技术为中心展开教学,基本理论除了教师讲授,还需要提前布置问题,让学生去查阅文献,追根溯源,操作技术需要问题式教学,如果采用讲述,学生很难记住,以问题为导向,教师布置问题,案例及项目教学法相结合,学生分组探讨学习[11-12]。

1.2 双语教学的特殊性

园艺植物生物技术的内容专业性比较强,园艺专业的学生在大学阶段开设虽然有园艺专业英语,但是没有涉及生物技术的词汇,因此在进行双语讲授的过程中,相当于还要讲授园艺植物生物技术的专业英语,加大了工作量,在有限的时间内让学生感兴趣,同时掌握专业词汇和基本技术英文的表示,大学英语学习最常用的问题式教学法具有很大的借鉴性。

2 问题式教学模式的实施

2.1 教学内容

园艺植物生物技术双语教学的重点内容是将课堂上要讲授的内容,分阶段地按照不同的章节提前布置给学生,比如研究领域方面的园艺植物生物技术发展简史及趋势,脱毒、细胞工程、染色体工程、分析标记及转基因的应用等方面的内容,技术操作方面如组织培养培养基母液配制、培养基配制、无菌接种操作、脱毒技术、细胞培养、人工种子制作、DNA提取、凝胶电泳、分子标记等方面的内容,均可以按照问题式教学模式开展教学。布置的问题关于课本上的技术操作方面的,这种问题的答案是有针对性的,关于研究领域方面的,这种问题往往是开放性的,没有绝对正确的答案。

2.2 组织形式

学生需要在课前查阅大量资料来自学和完成教师布置的任务。在课堂上首先是每个学生将自己所得与组内其他人交流、讨论,可以采用中文进行交流,形成一个小组的结论,教师灵活地参与到每个组的讨论中去,进行观察,将讨论向深入引导。小组讨论后形成小组观点进行汇报,每个组每次汇报的学生不同,汇报的学生可以采用小组推荐,还可以采取数字抽取,然后教师选择数字,可以采用男女特征进行选人汇报,比如长头发女生汇报等,保证每个学生都参与讨论和得到锻炼,每个小组再各自就自己的结论进行英文陈述,然后进行组和组之间的英文讨论交流,最终在教师的参与和指导下得出总的结论,同时要求学生每人撰写出总的中文和英文结论。“问题―阅读―讨论―汇报―结论”这种方式既包括了英文的阅读,也有英文的陈述还有撰写,符合中国英语学习语境下的学习方式,适用于不同程度的英语水平的学生,有助于园艺植物生物技术双语课程的开展[13-14]。

3 问题式教学模式的关键

3.1 提问方式的多样性

一方面是授课教师在讲授过程中随时随地询问“有问题吗?”“any question?”;另外教师必须引导学生提问,采用中英文结合的提问方式。这对于非母语的学习者,这一点非常重要,对于没有听懂的表达或含义,可以及时提问,便于前后内容的连贯,有助于及时清除理解障碍、回顾前一内容、理顺思路以及调动积极主动的思考等方面。

3.2 回答方式的多样性

在每个内容讲解过程中,用一定的方式来提问学生。可以让学生对照教材英文回答或是借助手机百度等网站作答,可以改变学生的注意力,因为据调查学生的注意力集中一般为15 min,通过问题式教学可以使学生保持思维的更换,通过手机百度答案学习,可以调节学生思维,转换注意力,活跃课堂学习氛围[11,13-14]。

4 问题式教学方式的作用

园艺植物生物技术双语教学方式很多,采用问题式的教学方式可以发现以下作用。

第一,可以促进学生通过查找资料、相互交流、讨论、陈述,学会了如何自己学习、集思广益、团队合作和解决问题。第二,对于英语底子比较薄的学生,对于英语陈述有时间准备,再通过课堂讨论,加强印象,教师在这个过程中的作用就是参与讨论、引导思考,对学生的锻炼和提高效果显著,学生通过讨论能够分享经验、观点和知识,每个学生都能从别的学生那里获得新的东西,甚至教师都能从学生那里获得收获。第三,通过汇报反馈,教师可以了解学生对于该部分内容的掌握情况,还有哪些是需要补充和重点讲述的,重新审视教学重点,把握教学核心。第四,通过“问题式”教学,可以教会学生如何学习,如何运用学到的知识解决问题。在教学过程中不能让学生仅仅坐在那里听,应该尽量把学生放到真实的情境中去,让学生去做、去尝试、活跃起来。第五,变获得式学习为探究式学习,通过提问、收集信息、分析数据等促进学生进行探究式学习,将学习过程的重点放在“如何学会”上,而不是“学到了什么”。通过这种探究式学习,能增进学生的学习兴趣,让学生主动、高效地进行学习,并将所学的知识与实际生活紧密联系,有助于学生加深理解。另外,应对于教学方法、教学效果经常进行总结,并及时从学生那里获得反馈,进行反思、调整和改进。比如还可以采用案例并结合提问进行教学。比如将植物组织培养工厂化育苗公司实例引入理论教学中,对实例进行深入剖析,将学生的理论学习与实际生产实际相联系,能起到比单纯理论讲授更好的教学效果,而且能提高学生用所学理论分析问题、解决问题的能力和技巧[14-17]。

5 参考文献

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第3篇

关键词:毕业实习指导;创新能力;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0218-03

“勘查技术与工程”专业属于培养应用类人才的专业,随着国家经济建设的发展,国家的资源勘查、环境监测和工程建设等领域获得了较快的发展,“勘查技术与工程”专业的应用领域也得到空前的拓展,毕业生分配去向为全国各地的资源、能源、环境、工程建设、质量检测、仪器制造等多种行业和部门。各行各业的工作环境和背景差异很大。毕业生如何能适应这样广泛的领域,毕业后能够尽快承担工作任务,是毕业实习期间需要解决的问题。为了培养出适合用人单位需求的合格毕业生,桂林理工大学在课程体系、教学内容等方面进行了探索和改革,研究培养高质量人才的思路和方法,其中毕业实习安排和毕业论文指导是其中的重要内容之一。“勘查技术与工程”专业的毕业实习时间为16周,实习内容主要为:野外实习、完成毕业论文和毕业答辩。两者的有机结合,对毕业实习效果至关重要。

一、野外实习

野外实习是“勘查技术与工程”专业学生毕业实习期间的重要实践部分。学生参加野外实习的形式有多种:参加学校实习基地单位的科研或生产项目;参加教师的科研工作;或到学生即将就业的单位参加科研或生产工作。这些实际的科研或生产活动让学生近距离接触工作现状,了解勘探行业发展情况。在实习期间检验学生掌握知识的情况、培养自己处理问题的能力。

在这一阶段,教师需要根据实习项目对毕业生进行指导。在出去实习之前,要求毕业生做实习准备。例如,资源勘查类的科研或生产项目,要求学生了解矿床、成矿理论及所需的地球物理方法原理等内容;工程、水文或环境勘查类的项目,要求学生研究岩土层的地球物理特征及该精度地球物理方法原理等内容;而工程质量检测方面,则需要了解质量检测规范及应用地球物理检测方法原理等。在野外实习结束之后,要求学生作实结,从野外工作施工技术、资料解释、成果展示及报告编写等方面总结实习过程。

二、毕业论文

毕业论文是本科教学工作的最后环节。指导“勘查技术与工程”专业毕业论文的主要环节有毕业论文选题、论文编写等。

1.毕业论文选题。选题是做好毕业论文的关键环节,也是学生走向工作岗位前的综合训练。因此,指导学生毕业论文题目的选择是教师的重要工作之一。“勘查技术与工程”专业培养应用型高级人才,毕业论文的选题应结合科研和生产单位的需求。毕业论文选题的时间安排在四年级的生产教学之后,学生已经基本掌握了地球物理各方法的理论、野外工作方法和资料解释。有了各自的专业兴趣和对各专业课教师的了解。因此选题是选择专业方向和专业教师,在选题中注意以下几个方面。①让学生自己选择毕业论文方向。我们将毕业论文的选择权交给学生。尊重学生的意愿和兴趣,先了解学生的个人兴趣,以后从事工作的意向以及个人能力。②选题结合实际科研或生产项目。参加野外毕业实习的同学,根据在科研或勘查单位参加的科研和生产实际工作选题。这些结合实际的选题符合科研或勘查单位的需求,具有实用性。使学生所学的专业知识与科研、生产实际需求紧密结合起来,并且能够在毕业后最短时间内达到工作单位所需的能力要求。这样学以致用的论文题目,相当于一次实际工作练习。③专业教师的选择。学生选择好论文方向后,为了能够顺利地完成毕业论文,并得到良好的相关方面的锻炼,选择教师是很重要的一环。因为每个教师都有自己擅长的一面,比如有些教师擅长工程勘查、有些老师擅长资源勘探、有些教师擅长能源勘探、有些教师理论研究等。学生应该根据自己的选题方向,选择相应的教师,以便得到最佳指导。④教师在论文选题过程中的指导作用。学生选题只是选择了论文研究的方向,其中的细节需要教师进一步完善。确认学生适合的那种题目是应用型还是研究型。对于有明确目的的学生,例如毕业后从事地质找矿工作的学生、已经考取研究生的学生、有一定的计算机编程能力的学生、对某种地球物理方法有特殊兴趣的学生,针对不同的学生确定不同特点的毕业论文题目。主要的选题原则有以下几方面:一是从科研项目中选题。对于今后继续深造,具有较高的计算机编程水平和对地球物理方法有兴趣的学生,引导他们参加教师的科研项目,或到有关的科研单位参加研究工作,使他们尽快了解专业发展的新水平、新动向,参与到科研工作中,学习科学研究的系统方法,提高科研能力。学生在科研工作中,会巩固专业知识,了解自身的能力。二是从工程项目中选题。对于已经确定了就业单位,准备进入地球物理勘查实践的同学,选题可以来自勘查单位的工程项目。通过这些联系实际勘查项目的题目,学生对勘查单位的设备、勘探领域、资料解释方法有全面深入的了解。同时也认识到勘查单位对人才的要求,通过做毕业论文可以有目的提高学生自身的综合能力。在上述论文选题的指导思想下,近几年,桂林理工大学勘查技术与工程(物探方向)专业的毕业论文题目呈现多样化(如表1所示)。从表中可以看出,选择实践型题目的人数在近四年中是最多的,约占64.8%,选择结合型题目的人数约占18.1%,选择理论型题目的人数约占17.1%。这一比例符合我校勘查技术与工程(物探方向)培养高级应用型人才的培养目标,同时,也满足了一部分同学想要继续深入研究的愿望。

2.教师在论文编写过程中的指导作用。“勘查技术与工程”专业需要具有综合素质和先进技术的人才,毕业论文写作期间,要注重培养学生收集信息、应用英语、计算机编程和解释软件使用等能力。①查阅文献的指导。论文题目选定之后,学生需要了解相关地球物理方法的发展、研究现状及应用情况。在查阅科技文献过程中,教师对相关方向的现状及学生存在的疑问进行讲解和指导。②计算机应用的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中,教师要安排一定的计算机编程和学习使用最新地球物理资料解释软件的工作量。将这部分内容和毕业论文有机地结合起来。对于计算机基础好、能力强的学生,鼓励他们独立编程,激发他们的创新精神。对于计算机能力弱的学生,则重点学习现有软件的使用方法和技巧。指导学生灵活运用广泛应用的办公软件对资料进行简单处理,比如运用Grapher、Surfer、Excel等的电子表格计算视电阻率等一些简单的处理。③地球物理资料解释和绘图技术的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中,资料解释和绘制成果图示是论文的核心内容。指导教师要对这部分进行重点指导。指导学生写出明确的解释依据、解释思路、解释结果,并绘制出规范、符合要求并美观的图件。规范的插图和附图是“勘查技术与工程”专业毕业论文的重要组成部分,在论文写作过程中,教师要指导学生学习必要的专业绘图软件,能够熟练地掌握绘图技巧,做出能为毕业论文提供有效证据和支撑的图件。④论文写作的指导。在毕业论文的撰写过程中,指导教师要将资料解释部分作为论文的重点部分。不仅要有解释思路、解释依据,解释理论和解释结果的讨论,还要有规范的写作格式、规范用语、规范地引用图件,以明确各部分的逻辑关系。在论文的写作过程中,提高学生的科技写作能力。

三、毕业答辩

毕业答辩是学生从事工作后项目汇报的一个预演。因此,准备答辩的过程实际上也是学生工作能力的一种培养。由于很多学生第一次准备类似的演说,在准备过程中,难免会胡子眉毛一把抓,得不到要领。因此,教师有必要指导学生设计和组织答辩演讲稿,清晰地表达研究内容,恰到好处地使用辅助器具,灵活地应对提问等。

从目前用人单位反馈的信息来看,近几年我校勘查技术与工程(物探方向)专业的毕业生,绝大多数受到单位的重用,经过一年的实习期以后,基本上可以独立主持生产项目,成为单位的骨干。由此可以说明,有目的、有意识的毕业实习指导,会使学生的知识积累出现一个飞跃,为从事相关地球物理勘探的工作做好准备。

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第4篇

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第5篇

关键词:地震勘探 物探技术 发展趋势

中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(b)-0237-02

物探技术是一门应用性为主的学科,不言而喻,它的应用领域十分广泛。在地质找矿、军事工程、工程物探、工程质量检测等方面发挥着重大作用,对于保障国对民经济稳定发展有着重大意义。在工程方面,物探技术更是和工程如影随形,在工程选址、工程质量检测方面,都应用十分广泛。

在矿产资源勘查过程中,我们首先需要对各种物探方法和仪器有着充分地了解,再根据具体的工作目的选择合适的物探方法和仪器,这样才能更好更准确地完成勘探任务,因此各种物探方法的特点及适用范围以及所采用的物探仪器,我们都要进行认真地比较研究。地震勘探作为一种主要的物探方法我们更要加以重视和研究。在实际工作中,经验的积累对于工作的展开也是有很重要的指导意义,所以,要在掌握理论方法和仪器设备使用的基础上,注重实践经验的积累。

1 地震勘探技术的发展历程

地震勘探技术随着现代相关技术的发展而不断发展,取得的成就也进一步丰富。事物是运动发展的,运动是绝对的。就像我们的宇宙,时时刻刻都处于之中。随着中国的崛起强大,国家对于科学技术的需求越来越高,其中也包括地震勘探技术。

回顾地震勘探技术的发展历程,地震勘探技术始终处于不断创新、飞速提高的过程之中。至今它已经形成了一个复杂、庞大而完整的科学体系。数学、物理、计算机以及地质学的各个分支都渗透到这个领域之中,因此,地震勘探变成了一门综合性的科学,它的发展可以按如下时间进行划分。

30年代,地震勘探技术第一次飞跃,由折射地震法改进为反射法;50年代,地震勘探技术第二次飞跃,出现多次覆盖技术;60 年代,地震勘探技术第三次飞跃,出现了数字地震仪及数字处理技术;70年代初期,地震勘探技术第四次飞跃,出现了偏移归位成像技术;70年代后期,地震勘探技术第五次飞跃,出现了三维地震勘探技术;90年代,地震勘探技术第六次飞跃,出现了高分辨率与三维地震结合。

2 地震勘探仪器的发展

地震勘探仪器主要是记录地震波,按地震波的记录方式,地震勘探仪器的发展已经历了6代。

第一代是电子管地震仪,一般称模拟光点记录地震勘探仪。这代地震仪大多数由电子管制成。由于光点感光方式的限制,其动态范围小,仅有20 dB,频带宽约10 Hz,采用自动增益控制,记录结果不能作数字处理。第二代是晶体管地震仪,一般称模拟磁带记录地震勘探仪。大多数采用晶体管电路,利用磁带记录,可多次回放,并可作多次叠加和数据处理。动态范围达50 dB,频带宽为15~120 Hz,采用公共增益控制或程序增益控制。第三代是集成电路地震仪, 一般称数字磁带记录地震勘探仪器。这代地震仪采用二进制增益控制方式和瞬时浮点增益控制。它把检波器输出的信号转化为数字化信息,记录在磁带上。其动态范围为120~170 dB,频带宽为3~250 Hz以上,记录的振幅精度高达0.1%~0.01%。第四代是大规模集成电路地震仪,一般称早期遥测地震仪。遥测地震仪由许多分离的野外地震数据采集站和中央控制记录系统组成。第五代是超大规模集成电路地震仪,通常称为新一代遥测地震仪,为多种数据传输模式的地震仪。第六代是全数字遥测地震仪,采用是全数字化地震数据传输与记录系统。从21世纪初(2002年)开始,主要标志是采用微机械电子技术成功制造数字地震传感器,从而从技术上解决了传统模拟地震检测器制约地震勘探发展的瓶颈问题。包含地震勘探技术的物探技术与经济发展始终处在互动的良性循环之中,工业化的生产需求推动着物探技术不断创新,物探技术的进步极大地促进了工业的发展。目前,地质勘查的难度越来越大,重大实际问题正在促进地球物理极限的延伸,向物探技术提出了新的挑战。

3 地震勘探技术的现状

3.1 地震勘探仪器设备现状

诸多的勘探新技术对勘探仪器和设备提出了越来越高的要求。宽方位角采集在成像分辨率、相干噪声衰减以及辨识定向断裂等方面的优点已经越来越引起大家的重视。数字检波器振幅校正、温度变化、时效性、可靠性和稳定性远远优于常规的机械式检波器,而且它为全数字输出,有较好的电磁兼容性能,动态范围大、信号畸变小,具有优异的矢量保真度。对于目前的地震勘探的应用已经非常成熟,软硬件的开发水平随着科技水平的提高也越来越高。其中地震勘探的仪器和设备也逐渐趋向于智能化、高速化、轻便化和特色化。

3.2 地震勘探技术现状

近几年来,随着物探装备的发展,地球物理勘探技术特别是地震勘探自从在石油工业中应用以来,始终处于不断的发展和改进中。以高分辨率地震、高精度3D地震、叠前偏移成像、山地地震、高精度重磁等为代表的勘探地球物理技术,以约束反演、属性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等为代表的油藏地球物理技术正跃上新的台阶。特别是随着近些年来,电子技术、计算机技术、信息技术等相关学科的飞速发展,地震勘探已经从最初的一维勘探到现在的三维甚至是四维勘探。从单分量到现在的多分量,从简单的构造勘探到寻找隐蔽岩性油气藏。

地震相干解释技术、地震相分析技术、波阻抗反演技术、三维可视化技术等为代表的一系列新技术的出现,以及神经网络在数字处理中的应用,在实际工作中得到了全面推广应用和发展。用于地震数据处理和解释的软件,在后期的数据处理解释的过程中是必不可少的。常见的数据处理软件有Geocluster、Seimic等,常用的解释软件比如:Landmark、Jason等一些著名的解释系统,并且在实际应用中,很多功能都在不断的扩展,以适应地震数据处理。总之,随着相关学科的发展,科学技术的进一步提升,地球物理所应用的软硬件也在进一步提高。

4 地震勘探技术的未来发展趋势

4.1 地下探测趋势

科学技术的发展,使得地震资料的处理和解释的水平有了更进一步的发展。新技术和新方法层出不穷,并将投入到实际的生产和应用中。随着油田勘探开发的深入,地球物理正从一种勘探工具向油藏描述和检测工具过渡。大量的地震数据和地下的VSP测井和钻井紧密结合,使我们能够从地面数据中挖掘越来越多的地下信息。地球物理将伴随着人们对地下资源的不断需求而不断发展。

4.2 高分辨、高可靠性、实时成像趋势

在工程物探巨大市场需求的带动和计算机技术的推动下,未来几年工程物探技术与新仪器的开发将呈现良好的势头,开发水平将大大提高,新仪器将以高分辨、高可靠性、实时成像仪器为主流。

4.3 静态向动态过渡趋势

精确的油藏表征是油藏管理及生产最大效率的关键步骤。油藏的静态表征数据是地震数据孔隙度等,用作标定的数据主要是VSP测井、钻井等获取的地质数据,油藏的开发是一个动态过程,因此静态表征须向动态表征过渡。在整个油田的开采过程中,静态油藏特性如孔隙度、渗透率等和动态数据都将会得到更新。油藏模型已从最初的简单模型不断优化,指导整个油田的合理开采。

4.4 新技术勘探趋势

5 主要物探技术比较

5.1 磁法勘探

以岩、矿石间的磁性差异为基础,通过观测与研究天然及人工磁场的变化规律来解决地质问题的方法。用途:寻找磁铁矿(直接找矿);寻找含磁性矿物的各种矿产;地质填图;地质构造等。特点:理论成熟,轻便、快速、成本低,但应用范围不够广。

5.2 电法勘探

以岩、矿石间的电性差异为基础,通过观测与研究天然及人工磁场的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途:地质构造;寻找油气田、煤田;寻找金属与非金属矿产;水、工、环地质问题等。特点:三多:参数多,场源多,方法多;二广:应用空间广,应用领域广,但受地形及外部电磁场干扰大。

5.3 地震勘探

以岩、矿石间的弹性差异为基础,通过观测与研究地震波的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途:地层分层;地质构造;寻找油气田、煤田;工程地质问题等。特点:探测深度大,精度高,但要放炮,工作难度大,破坏环境。

5.4 放射性勘探

5.5 物探新方法

6 结语

随着中国的崛起强大,国家对于科学技术的需求也越来越高,其中也包括地震勘探技术。总之,地震勘探技术是一门以应用为主的学科,它是以不同岩、矿间物理性质的差异作为基本的和必要的前提条件,以各种设备仪器为重要手段,应用领域十分广泛,对国民经济和国防有重大影响的一门技术科学。技术的进步将推动地震勘探技术的革新,现今存在的诸多问题也将会被解决,而且对于地震勘探技术的投入也在不断地扩大,新的技术也将会不断的被应用,我们相信新技术的发展和应用将会带来更多的经济效益。

参考文献

第6篇

【关键词】铁路隧道勘察综合物探技术浅层地震勘探高密度电法

中图分类号:X731 文献标识码: A

一、前言

在铁路建设的发展过程中,隧道沿线的地形情况以及地质状况都比较复杂,是铁路建设的重点、难点,铁路隧道勘察技术随着我国铁路建设的发展不断完善,近年来,一些新技术、新方法被不断采用,传统的电测深法、地震折射法等也获得了新的发展,如何综合应用这些技术,仍然是一个常说常新的问题,本文从各类传统的铁路隧道勘察技术出发,简析综合物探技术在实践应用中的要点和方法。

二、铁路隧道勘察中采用综合物探技术的重要意义

2.为提高勘察效率提供保障。随着国家经济建设的快速发展,“一路一带”战略的实施,铁路工程仍然大有可为,提高工程效率,降低工程成本,是一个永恒的主题。然而,铁路建设线路的规划和开发也向纵深处发展,其施工线路的各种自然条件(包括地质、交通、环境等)大多较为复杂,这就对前期勘察工作提出了更高的要求,通常需要我们在详细分析已有的区域性和地区性勘察资料的基础上,在结合实地踏勘、现场试验等,综合选择多种物探方法,以最小的成本和投入达到最佳的测试成果,真正实现多、快、好、省地进行工程建设的目标,发挥物探技术的先进作用。

3.这是技术发展的现实需求。近年来,互联网、电子信息和数据处理技术快速发展,铁路勘探工程的物探技术也在高度和深度上进一步深化,原有的一些技术方法也更加完善、成熟,许多新技术、新方法被应用在实践中,带来了更多生机和活力,为综合物探技术的进一步发展提供了更多的选择,同时也对综合物探技术的发展提出了更高的要求。老技术的新发展带来了新的应用,新技术需要不断与其他技术综合应用,我们只有不断完善综合物探技术的理论和实践知识,才能不断适应一系列新技术的发展和变化,最大限度的使用好这些新技术。

三、综合物探方法的具体应用

物探技术种类多样,具体应用中,应因地制宜、因时制宜,根据具体地质或工程问题,对特定的物探技术的适宜性和效果进行评判,无论方法多么先进,如果不符合特定的限定条件,也只是其它方法的补充和印证,而不能当做主要方法,那种不论什么条件都用先进的方法取代落后的技术的做法是不合理的,只有采用搭配得当的综合物探技术,使各方法成果相互佐证、取长补短,才是提高物探资料解释精度和可靠性的必由之路。

1.浅层地震勘探

浅层地震勘探主要是利用地震波的折射原理,对浅层具有波速差异的地层或构造进行探测。它的优点是,利用人工激发的地震波在地下介质传播,不用采集试样,不破坏岩体的连续性和土层的天然结构,就可确定工程地质指标,在研究松散土层性质时我们通常采用这种方法。它可以把某些工程地质指标推广到面上,可以把其用来研究我们需要了解的任何范围内的土层性质。还有,它操作方法简便,可实地观察。基于这些优点,浅层地震勘探方法被广泛的应用到了工程勘察领域。

在浅层地震勘探中,折射波法和反射法是两个常用的基本方法,其中又以折射波法更为常用,它能有效地解决工程地质分层、含水层和隐伏断层的探测等难度较大的问题,常常被用来探测覆盖层(或低速层)的厚度、基岩起伏、断层等工程地质问题。

2.高密度电法

高密度电法,使用电极数量多,通过电极之间的自由组合,有效地提供更多的地电信息,优点十分显著,那就是集常规的电剖面和电测深于一体,并通过二维地电剖面测量,使电法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。其优势十分明显,既有效地减少了因电极设置引起的干扰和测量误差,又可以获得大量反映地电结构状态的信息,而且还有采集速度快、误差小、成本低、效率高、信息量大等一系列的优点,最重要的是智能化程度达到了相当的水平,可以说是未来发展的趋势,是一种勘探能力有了显著提高的电法勘探新方法。

3.可控源音频大地电磁测深法

可控源音频大地电磁测深是上世纪80年代后期兴起的一种新电法技术,利用可控制天然电磁信号为场源,对地下较深部位的地质情况进行判断。通过观测4个水平分量的时间序列信号,计算而得出的卡尼亚电阻率;同时,基于电磁波的趋肤深度原理,利用改变频率进行不同深度的电测深。

4.土壤测氡技术

在实际勘探中,我们往往还会应用到土壤测氡技术。当基岩内部存在断裂破碎带时,破碎带中往往有氡气浓度高的异常情况,存在明显的浓度差异,这时需要应用土壤测氡技术。制作并通过浓度曲线图,观察浓度曲线的变化特征,并且结合钻探、地质调查资料等资料,解释物探的具体结果。

第7篇

改革开放以来,中国经济建设步伐加快,中国经济呈现快速发展的现象,在我国经济建设的具体工作中,工程地质勘探的作用非常大。工程地质勘探在我国经济建设和能源资源开发中发挥了不可替代的作用,特别是在城市地下工程建设中,工程地质勘探发挥了非常重要的作用。在当前的工程地质调查中,随着科学技术的不断发展,各种地质勘探技术和地质勘查理论和地质勘查设备的跨越式发展,这些技术,理论和设备都进行了相应的发展创新,也出现了大量更先进的工程地质勘查技术和工程地质勘探理论与工程地质勘探设备。随着这些先进的工程地质勘查技术和工程地质勘查的设备和理论的应用,现代工程地质勘查的水平已大大提高,为中国工程地质勘查工作创造了有利条件。对于中国的经济建设起到了非常宝贵的作用。地球物理方法是工程地质勘探中比较重要的技术和方法之一。随着工程地质勘查的发展,工程地质勘查水平进一步提高。

2、工程地质勘查中常用的工程物探方法

2.1、大地电磁测深

大地电磁测深是中国50年代的研究,19世纪前后在矿产勘探开始使用。它是一种自然交变电磁场作为场源,被动场源电磁场探测法。可以检测到第一个地慢,检测深度较大,没有被高电阻层屏蔽,从而能够更好的辨别介质能力,工作成本一般来说不高,现场携带的设备更轻。

2.2、航空及地面甚低频电磁法

航空及地面甚低频电磁法被应用于具有较低电阻率的岩性和矿脉,并且跟踪和描述含矿结构。对于确定矿产范围范围等方面有很大的影响,这种方法使用设备非常轻,在现场观测方法简单,数据处理速度比较快,但必须注意地形,电缆等人干扰或异常情况,对于这些要特别注意。

2.3、电法勘探电测深法

是一种测量观测点深度方向上视电阻率变化的方法,用于研究不同深度岩层的分布情况。在研究覆盖层的厚度和岩性变化时被广泛应用。新开发的高密度电阻率方法在城市工程中起着重要作用,这是获取浅层导电信息的更主动的方法。它在地质结构分区和地下管线探测中起着重要作用。研究的目的主要是具有不同电阻率的岩层水平。最有利的条件是形成具有很小或没有倾斜的地层,并且难以解释具有大倾斜度的岩层。因此,本方法的前提是:测量目标层与周围材料必须有明显的物理差异,通过一定的电极装置测量视电阻率的异常分布,了解地下地质结构的电气结构的目的。

2.4、电剖面法

电剖面法和电声法原理上是一样的,都是基于人工电场的地下分布法研究的基础上广泛使用的方法。它与电剖面法一致,研究基岩表面的波动和断层带的分布。有对称四极法和接头轮廓法。主要研究对象是沉积岩。在电气勘探中,岩石形成的差异是电工作的物理前提(即电阻率的差异)。影响电阻率(主要是离子电导率)的主要因素是地层的水含量,并且还取决于水溶液的盐度和水溶液的存在。如果水分散并且不连接在岩石中,则对电阻率的影响小,而互连状态使得地层电阻率大大降低。因此,在相同的水条件下,矿化程度也是不同的电阻率,甚至更大的差异。在水电阻率高达数千万的情况下,沉积岩,而小岩石电阻率(岩浆岩和大部分变质岩)的孔隙率和小岩石(各种泥岩)的孔隙率,磁导率低,其电阻率低。

2.5、地震波CT技术

地震波CT技术是利用来自不同方向的地震波(通常是人工激发的地震波)走时来探测对象内部速度结构的成像技术。在不同的地质条件下采用恰当的激发和接收点的排列接收地震波,利用波动走时反演地质体各个单元的弹性波速,从而得到被探测地质体的波速分布图像,这就是地震波CT技术的基本原理。

2.6、组合物探技术

在工程地质勘察中的组合物探技术,其中护眼指的是在工程地质的勘察工作中,综合的使用上述几种物探技术。实现对各个物探技术的综合使用,并且做到在实际工作中能够取长补短,吸收各种物探技术的应用优势,在对工程地质进行勘察的过程中,有利于节约施工成本,而且还能有效减少地质工程勘察人员劳动强度。

总而言之,在岩土勘探中,地球物理方法和钻井方法有其自身的优势。钻井方法和物探方法的结合通常可以实现快速和前瞻性的调查结果。在当前的工程地质调查中,先进的技术和理论是一直在探索的一项工作,随着这些不断发展的的技术和理论在工程地质勘探和应用的发展,使现代工程地质勘探的质量和效率有了很大的进步,工程地质工作在地质勘探中所创造的经济价值,也为我国的经济建设奠定了坚实的基础。物理勘探方法是目前工程地质勘探中应用比较广泛,因为他有着自身独特的优势。随着社会科学技术的进步和不断地发展,工程地质勘探的水平得到了很大的提高。在本文中,常用工程地球物理方法进行分析和讨论,希望未来的工作起到实际的参考作用。

作者:周绪鸿 单位:广西华蓝岩土工程有限公司

参考文献:

[1]孙红光,徐伟,刘凤祥.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].门窗,2013,01:235+240.

[2]蒋永生.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,13:71.

第8篇

关键词:工程勘察新技术工程建设

工程勘察是调查研究拟建工程场地的地形、地质环境特征及其与工程建设相关关系的综合应用的活动。它为工程建筑物的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据,是设计的基础环节。工程勘察技术包括工程地质勘察、工程物探检测、工程勘探、工程测绘、水文勘测及试验与监测技术等。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施,工程勘察工作面临前所未有的大好形势,对工程勘察工作的要求也不断提高。各专业由于技术装备逐步改善,注重引进、开发和推广应用新技术和新工艺,并不断开拓市场,除了常规的水电河流规划、前期工程勘察及施工地质工作以外,还不断向市政工程、公路工程、工业与民用建筑、水利工程、新能源工程及国外工程拓展,技术手段也趋于多样化,勘察技术水平得到了较大提高。

1.勘察专业新技术在实践中的具体应用:

随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。

1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。

1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。

1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。

1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。

近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用:选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。

1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。

2.勘察专题研究成果应用

2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。

2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。

2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。

2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用:对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。

3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路

第9篇

关键词:工程勘察  新技术  工程建设  

工程勘察是调查研究拟建工程场地的地形、地质环境特征及其与工程建设相关关系的综合应用的活动。它为工程建筑物的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据, 是设计的基础环节。工程勘察技术包括工程地质勘察、工程物探检测、工程勘探、工程测绘、水文勘测及试验与监测技术等。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施,工程勘察工作面临前所未有的大好形势, 对工程勘察工作的要求也不断提高。各专业由于技术装备逐步改善, 注重引进、开发和推广应用新技术和新工艺, 并不断开拓市场, 除了常规的水电河流规划、前期工程勘察及施工地质工作以外, 还不断向市政工程、公路工程、工业与民用建筑、水利工程、新能源工程及国外工程拓展, 技术手段也趋于多样化, 勘察技术水平得到了较大提高。

1 .勘察专业新技术在实践中的具体应用:

随着建设项目规模的增大, 面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高, 我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如: 工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。

1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析, 提高勘察成果的定量化判识水平; 引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术, 开发并进一步完善“工程地质软件包程序 ”, 较好地解决了钻孔成图中的很多难题, 也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用, 取得了较好的效果。

1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践, 提高了地质编录工作效率, 获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统, 已应用于生产之中。

1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中, 根据地质分析的需要, 在右岸构造软弱岩带勘察中, 使用了地震波 ct 测试技术; 采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性; 在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法, 为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。

1.4. 其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩( 土) 体物理力学性试验方法的发展应用; 电脑与工程地质软件包的开发应用; 勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价; 充分利用网络技术, 进一步提高了地质专业劳动生产率。

近几年, 我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用:选取适合各类地层(的金刚石钻头, 提高钻进效率, 降低生产成本; 继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术, 确保坝体安全和工程质量满足要求; 在河床冲积层勘探中, 采用了 sm 胶取芯技术, 保证了试验样品的原始状态, 为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。

1.5 水文勘测开发的电波流速仪, 在电站简易测流中投入使用, 达到了预期的效果。近年, 又开发出水情自动测报系统, 现已逐步应用于大型水电站的测报中; 为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题, 水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪( 简称 adcd) ”技术进行论证和调研, 并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中, 计划通过不断实践和探索, 最终实现水情的“瞬时”测量预报。

1.6 工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波 ct 法及红外线热成像三种相结合的方法, 准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题; 在多项水利工程和多个水电站勘察中, 应用高密度电法勘探方法, 解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题, 且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”, “坝基岩体质量测试的空间分析”, “数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”, “大坝面板脱空综合物理探测技术”, “小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术, 拓展了物探的应用领域, 提高了物探的探测精度。

2 .勘察专题研究成果应用

2.1 大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20 世纪 80 年代以来, 采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法, 相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究, 为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法, 包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用, 提高了水库库岸稳定与移( 居) 民点调查地质工作效率及成果质量。

2.2 大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用 3 种物探方法( 声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法) 进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量, 节约了处理成本, 而且具有广阔的推广应用前景, 具有较高的经济效益和社会效益。

2.3 采用 eh4 进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大, 野外劳动强度小,生产效率高, 现场测量直接成像, 能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即 eh4 电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响, 较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中, 减少了工程量, 节约了工程投资, 节省了时间, 经济效益显著。

2.4 软弱岩带的工程地质特性研究成果应用:对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作, 并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验, 针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证, 对工程适宜性进行了分析评价, 并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础, 对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值。

2.5 “深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理, 通过计算机软件技术, 完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成, 从而完成了地质编录工作。其技术特点: ①在地质编录生产中高效、实时; ②减少现场工作量, 提高工作效率; ③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务; ④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据, 为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用, 可实现安全、高效、准确地进行地质编录, 通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位, 这是传统的地质编录所难以做到的。

3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路

第10篇

工程技术类中级职称论文字数限制

每个刊物的字数都是不一样的,要是发省级刊物的话一般字数在2000字到3000字之间不等,一般多数在2500字左右

关于工程师的职称论文

水利工程中的工程地质综述

摘要:本文回顾了水利水电工程地质学的三个时期,分析论述水利工程中的工程地质环境问题,最后总结了水利水电工程地质勘测的主要方法。

关键词:地质环境 地质勘测 方法

1、水利水电工程地质发展回顾

50年前,中国没有专业的工程地质人员,少量简单的道路、桥涵、房屋等建筑设计中的地质问题,主要由土木工程师凭经验确定解决方案,有时也聘请少数地质师进行咨询。至于水利水电建设的工程地质,由于没有建设什么现代意义上的水利水电工程,也就谈不上相应的地质勘察与研究,尤其是大坝建设中的工程地质勘察几乎是一片空白。新中国成立后,随着水利水电建设事业的发展,水利水电工程地质学也应运而生,并日益发展壮大,大致经历了三个时期:

(1)20世纪50~60年代中期。这一时期中国建设了许多水坝,主要集中在中国东部和中部地区,如淮河流域的梯级水坝,板桥、石漫滩、响洪甸、梅山、佛子岭等,黄河上的三门峡、浙江的新安江、资水的柘溪、广东新丰江、江西上犹江等。

(2)220世纪60年代后期到80年代中期。这一时期,中国在一些地质条件复杂的地区,兴建了一批有代表性且规模较大的大坝,这一时期的工程建设及相应的工程地质勘察,全方位地为提高中国大坝建设的工程地质勘察与研究水平提供了条件。

(3)20世纪80年代后期至90年代,中国政府为进一步综合利用水资源和防治水害,相继决定兴建当今最引人瞩目的三个巨型水利水电工程,即雅砻江二滩工程、黄河小浪底工程和长江三峡工程。这三大工程的成功建设,标志着中国水利水电工程地质的实践经验和学术水平,已登上世界水坝建设工程地质研究的前沿。

2、水利工程建设的工程地质环境分析

工程地质环境稳定性从决定因素和表现形式大体可分为地壳稳定性、地表稳定性和地基稳定性3方面的内容。地壳稳定性主要由地球内因影响下的地壳表层的相对稳定性;地表稳定性是地面由于在人类工程活动的外因条件下结合内外动力工程地质作用的稳定性;地基稳定性指水利工程影响范围内地基岩土体的稳定性。

(1)地壳稳定性

地壳稳定性是在地球内因、外因及水利工程影响下的断层移位、一些临界稳定性坡体的崩塌、滑坡、泥石流及水库诱发地震等地质现象的加剧或诱发。我们主要从区域的地形地貌、地质构造等来调查研究影响系统应力场和渗流场重新分布的规模和强度,从而获得这些工程地质现象发展的预测资料,稳定性破坏的空间范围,稳定性趋势的时空关系,预测其稳定破坏的相对时间,提前做好准备,最大限度地减少损失。对现有的工程地质破坏现象进行应力应变反演算反分析,找到影响稳定性的关键因素,从而采取相应的技术措施通过人为的外力作用来协调,达到系统的稳定。对于水利工程来说,影响地壳稳定性的突出因素是全新活动断裂和地壳升降运动,最重要的是由于现有的水环境平衡状态的改变而引起的各种工程地质现象,造成应力场和渗流场的重新分布,以求达到系统的能量平衡和结构稳定。

(2)地表稳定性

地表稳定性则主要表现为滑坡、泥石流等动力工程地质现象和地面沉陷、黄土湿陷、砂土液化、水库边岸再造等各种地表变形破坏,还包括地表岩土体的性质变化(地下水位上升促使的沼泽化、土壤盐渍化等)。主要调查研究和预测这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势,并提出相应的工程技术措施来防止或减弱这些变形破坏。

(3)地基稳定性

地基稳定性主要是指地基的承载能力和变形问题。这里的地基稳定性不仅仅指水工构筑物的地基稳定性,而带有区域性的地基稳定性。坝基的稳定性除了承载能力和变形问题,还有坝体的抗滑移问题(坝基岩层的产状对坝基的抗滑移稳定性影响很大)。水利工程的地基不仅承受水利构筑物本身的自重,还得承受水自重及由于水的作用形成的各种荷载作用,接受这些荷载后地基必产生一定的变形来平衡,以应力能转化为应变能。特别是对于岩基,在荷载作用下,既有岩石的弹性变形,也可由岩石的塑性变形或者沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。软弱夹层或节理也是抗滑移稳定的主要研究对象。

3、水利水电工程地质勘测的主要方法

(1)钻探

钻探仍是水利水电工程地质勘察的主要手段。随着工程建设的地基条件日趋复杂,许多特殊的地质问题,如软弱(泥化)夹层的层位确定及取样,砂卵石地层特别是巨砾、漂砾地层的钻进,砂砾石层取样,砂层取原状样,特硬地层如燧石层、石英砂岩地层的钻进,钻孔岩心定向等问题,依靠常规的钻探方法无法获得满意的结果。国外解决类似的特殊地层钻进问题,有的有成熟的设备机具,但价格很昂贵;有的则还没有可靠的方法加以解决。在国家“六·五”、“七·五”科技攻关中,中国的工程师本着为生产服务、自力更生的原则,为解决上述难题做了大量的研究工作,取得一批在实践中获得良好效果的成果,包括:大口径钻进技术、金刚石套钻取芯技术、金刚石钻具砂卵石层中钻进技术、液动阀式双作用冲击回转钻进设备、各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。此外,在绳索取心、破碎地层取芯技术等许多方面,都已达到了国际先进水平,缩小了和国外技术的差距。

(2)工程地球物理勘探技术

工程物探地球物理勘探简称物探它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

①重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探,相对于地震勘探而言,其精度和可靠度较差。目前,由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。同时,神经网络技术等在重、磁位场勘探中的应用,以及磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。地质勘测中应用较少。

②地震勘探

在工程地质勘探中应用较多的为人工激发震源地震波勘探,其人工激发震源有多种。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。

③电磁勘探

包括天然场源的电磁测探(MT法)和人工场源的连续的电磁波勘探(EM法)等多种方法。近年来,电磁勘探在水利水电工程中应用越来越广泛。

④电法勘探

主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。可分为稳定电流场理论、交变流法理论两个分支。在水利水电工程地质勘察中应用较多的是电阻率法。

⑤地球物理测井

20世纪90年代,由于数值模拟方法和计算机技术的发展,动态测井技术成为可能。另外,始于20世纪70年代中期的钻孔彩色电视适用范围由原来的91mm钻孔发展到50mm的钻孔,并可实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。

参考文献:

[l]张悼元,等.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社,l981.

[2]谭周地.城市工程地质环境评价与区划[A].水文地质工程地质论丛(4).北京:地质出版社,l987.

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第11篇

关键词:地质勘测;水利水电;地球物理

Abstract: Based on the analysis of the main contents of engineering geological mapping and catalog, application and development status of key methods of geological survey of water conservancy and hydropower engineering and related technology is discussed in detail in this paper, based on the method of surveying engineering geological investigation in the process to play a certain reference role.

Key words: geological survey; water conservancy and hydroelectric power; Geophysics

中图分类号:P25文献标识码: 文章编号:

一、工程地质测绘与编录

工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最基本、最重要的最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据,并以此为基础,利用地质学、工程地质及相关经验来估测勘测地段内的地质体演变过程,再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题,并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性,只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲,我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1:25000-1:100,并且相关的专题研究也都有一定的成果,如我们熟悉的三峡工程,工程测绘比例尺是从1:50000-1:25000地质测绘,以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种高新技术的应用,工程地质测绘和编录仍是基础技术,再辅以先进且有效的探测手段,进而更精确的判断出地质分布、结构特征,其应用所取得的优异成果可以很好的为工程设计提供依据。

二、工程地质勘探

钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位,是直接取得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大,地质勘探一般可以分为三类:

1. 山地勘测

山地勘探适合用于探测浅层地质,其主要工作手段是人工或机械剥土,再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平�和竖井两类勘探,在工程勘测中,这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1,这与国外发达国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有所增加,与钻探工作量的比值也逐渐接近发达国家的0.2。

2. 工程钻探

工程钻探不断的结合高科技技术,为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助,极大的提高了劳动生产率、缩短了勘探周期、提高了勘探质量,引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工水平的快速提高,其表现如下:

(1)钻探设备的突破。如金刚石钻井技术,过去使用的钢粒或硬质合金钻头所取得的效果明显不如金刚石钻头的效果,这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。

(2)一些特殊地质层的钻进技术的突破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。

3.工程物探

地球物理勘探,简称为物探,它是指采用观测仪器对被勘探区的相关地球物理场进行观测,然后根据对被测量场的相关数据进行处理及分析的基础上,根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的具体信息,包括具置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括:以位场理论为基础的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法;和以波动理论为基本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。

(1) 重力场、磁场勘测法

重力场、磁场勘探法是一种最先采用的,可以说是一种比较古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲,在精度与可靠度等方面都有差距。但是,随着技术的不断进步,一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用,这使得重力场、磁场勘探所能达到的精度得到了极大的提高。同时,伴随着神经网络技术在等在重力场、磁位场勘探法中的应用,而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发,这些因素都使得重力场、磁场勘探法又得到的广泛的应用,重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用,使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。

(2) 地震勘测法

地震勘探法,是指在工程地质勘探的过程中,利用人工激发震源产生的地震波来进行勘探的一种方法。其中,人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看,地震勘探法在水利水电工程建设领域中的应用程度不断加快。例如,在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进行定性评价时所采用的弹性波纵波就取得了良好的工程效益和经济效益;另外,由中铁西南科学研究院所开发的水平地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,在解决利用反射波地震勘探法对隧道进行超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看,地震CT已逐步发展成为一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了极大的发展,它可以利用直达波、折射波、面波及反射波等多种波进行组合,同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进行二维和三维的地质成像,使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。

(3) 电磁勘测法

电磁勘探法,主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即MT法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即EM法)两种。由于电磁勘探法的独特优势,其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如,采用人工和天然的两种场源、多场源,二维与三维电阻率成像技术,采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用,诸如对深埋长隧洞围岩介质的结构、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。

(4) 电法勘测法

电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所依据的基本理论的不同,又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种,而在水利水电工程的地质勘察过程中,使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步发展起来的高密度电法勘探,虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处,但是就其根本理论来讲依然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改进,具有相关的技术优势,诸如能实现数据的自动、快速采集,测量结果的实时显示及处理,由传统的一维勘探发展成为二维勘探。如果再结合单源、单点测量技术,可以发展成为三维勘探技术。

(5) 地球物理测井法

上世纪90年代开始,随着数值模拟方法以及计算机技术的快速发展,动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时,随着数字技术的发展,钻孔彩色电视的可适范围从之前的90 mm钻孔逐步发展到50 mm钻孔,同时还能够实现对数字化后的图像进行采集、压缩和存储,使得图像的后期制作及处理工作成为可能。

三、3 S技术

3 S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,三大技术系统的集成与整合。其中,遥感技术作为3 S技术的基础,主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到精确定位的功能,GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来,国内外在一些大型、特大型的水利水电工程的地质勘察中开始采用3 s技术,并取得了良好的成果。

四、结束语

总之,水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。

参考文献:

[1]杨连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2010:55-57.

第12篇

关键词:物理勘探;发展趋势;勘探方法

中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:

物理勘探在满足我国的资源、环境与工程领域中的需求方面做出了重要贡献。随着国民经济的发展,其作用越来越重要。

1地球物理勘探技术的概况

所谓的地球物理勘探是利用地球物理的原理,根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异,选用不同的物理方法和物探仪器,测量工程区的地球物理场的变化,以了解其水文地质和工程地质条件的勘探和测试方法。它广泛用于获取地壳中岩(矿)石物理参数的测试仪器统称为物探仪器,它综合运用物理学、电子学、材料科学、系统科学、计算机技术等多门学科的相应理论、方法和技术来探测地球的各种物理信息,是地球物理勘探直接获取信息的主要手段与工具。物探仪器广泛应用于地质、石油、冶金、煤炭、交通、铁路、水电、建筑工程等领域。在能源、资源的勘探与开发,地质灾害的预测,地球环境污染的监测等方面发挥着重要作用。物探在满足我国资源、环境与工程领域中的需求方面做出了重要贡献,随着国民经济的发展,其作用越来越重要。近几年的物探工作围绕资源、环境、工程三大市场,其仪器装备、方法技术取得了长足的进步和发展,为经济社会的发展做出了贡献。以下分别介绍在新方法应用中的各项技术指标和取得的成果。

2地球物理勘探方法及应用

2.1重力勘探。地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器(主要为重力仪和扭秤)找出重力异常。然后,结合工作地区的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况,进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产(如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等);进行地质填图;研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作,取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段,国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划,并已基本覆盖了全国重要地区。

2.2磁法勘探。自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常,利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。

2.3电法勘探。是根据岩石和矿石电学性质来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场,分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。

2.4地震勘探。是近展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的仪器可记录这些波,分析所得记录的特点,通过专门的计算或仪器处理,能较准确地测定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来,应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。

2.5地下管线探测金属管线探测。地下金属管线适宜用管线探测仪和探地雷达进行探测,管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点;探地雷达可用于埋深较大和密集管线的探测。对非金属管线探测,目前地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达。探地雷达具有连续无损探测、高效、高精度、易反演解释等优点。使用探地雷达具有独特的天线阵技术,可以极大提高探测结果的精度和有效性。

2.6考古探测是利用地下古代遗物与周边物质的物性差异,采用地球物理勘探手段对它们的平面位置、埋深、分布范围进行调查。 利用雷达多天线阵列技术,探测的精度高,在小面积精确定位方面有无可比拟的优势;磁法探测能更快、更大面积地揭示地下遗址的面貌,结合已经为考古发掘与考古调查所认识的部分,加以典型影像校正,能更完整地认识遗址的全貌。主要应用于找出遗址内土城墙、壕沟、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情况。

3地球物理勘探技术发展趋势。

引进现代电子计算器技术 ,进一步压制干扰,提高分辨能力,提取更多的有用信息,发展反演的理论和技术,提高各类地质问题的地球物理解释、推断效果并不断提高地球物理数据处理的工作效率和图像处理技术。地球物理勘探仪器要向轻便化、高精度、多功能、数字化、系列化和智能化的方向发展。现代地质学理论的发展,使深部地质问题的研究愈显重要。应用于这方面研究的人工地震反射剖面、大地电磁测深、重力、磁法、地热等地球物理勘探方法,已显示出其潜力和优越性。

3.1 地球物理勘探技术向数字化、自动化、轻便化、智能化和多功能化的方向发展。

由于计算机及数据采集技术、模/ 数变换技术的应用,促使地球物理勘探技术的发展有着重要意义。世界一些发达国家都面临着浅部矿场资源几乎勘探已勘探殆尽的局面,所以现在急需进军于深部和勘探难度大的沙漠、沼泽、海洋等。与此同时,在水电站、核电站、矿山和其他重大工程建设中,需要查明危害大而规模小的洞穴、岩溶、裂隙的分布以及其它关键性的地质构造。针对这些任务就需要新技术、新方法与新仪器。同样,数字化及遥控遥测技术的应用,使以往难到达的沼泽、沙漠等地区的勘探得以实施。

3.2总线技术的发展成为模块化、积木式和插卡式物探仪器的关键支撑技术。运用这些技术可以方便地实现多功能、多参数的自动测量,方便地组成结构紧凑的模块式物探仪器系统。代表着新一代物探技术的主要发展方向。集成化的计算机辅助测试技术和功能很强的应用软件,把测量仪器与测试技术的发展推向更高的层次。用户可以方便地实现所需要的测量系统,功能很强,反映了软件开发与硬件研制同时发展的趋势。

3.3高速单片数字信号处理器显著增强了信号处理的能力,使高档仪器的更新换代及功能扩展不再单纯靠精细的制造工艺及硬件功能的增强,而是应用数据处理、信号处理和误差修复功能大大增强。

3.4 CAD、CAT 以及 EDA 电子设计自动化技术的采用,使物探仪器的研制周期大为缩短,加快了仪器的更新换代速度。尤其是近几年兴起的 EDA技术正在影响着整个电子产品设计领域,必将推动物探仪器设计技术的发展。

3.5新技术的应用使物探仪器功能显著增强,如采用超导新技术的超导磁力仪、超导重力仪等,其灵敏度、精确度和稳定性提高到一个新水平;“3S”( GIS,GPS,RS)技术的应用使地质工作者摆脱了人工测量定位和数据处理的繁重劳动;层析成像( CT)技术在地震勘探仪器中的应用,提高了地震勘探的分辨率和解释精度;探地雷达的应用,为公路和机场跑道的质量、隧道衬砌质量以及桥基、桥墩和混凝上构件的质量、钢筋分布等提供了可靠的检测手段。

4 结语

总之,地球物理勘探技术在资源、环境与工程的领域占据了极为重要的地位,它不仅关系到国家甚至是世界的经济发展,还将影响整个人类的生存,因为人类的生存与经济的发展都离不开资源的开发和能源的使用。因此,积极的探究地球物理勘探技术,是非常有必要的。

参考文献

[1]彭文军.地球物理勘探技术的研究进展[J].大众商务,2009.3