实用避雷地网工程的实施与改进技术

海省琼北地区为我国雷击高发生区，野外测试仪器设备的安全保护问题极为重要。根据琼北遥测台网建台布局要求及台网子台所处的地理位置，气候环境等特点，自行设计了适应子遥测子台的避雷地网工程。实施中改进了地极的埋设和减阻剂的使用方法。大大降低了地极的接地电阻率。用此项改进技术实施的其它几个避雷地网工程，均达到和超过设计指标－接地电阻值小于４Ω。     

高压直流输电对地电场观测的影响探讨

随着全国越来越多的高压直流线路投入运行,地电场观测数据的质量受到严重干扰。本文从高压直流输电干扰对地电场观测的影响机理出发,以江苏地区为例,对其5年来高压直流输电线路对地电场观测数据的影响特征进行分析总结,得出相关结论：①当地电场观测数据受高压直流输电线路干扰时,地电场观测数据会出现畸变,持续一段时间后,不平衡电流消失,数据恢复正常;②地电场观测数据产生畸变的方向与观测台站的装置布设方式、接地极相对观测台站的位置有关;③高压直流输电线路接地极距离江苏地电台站较远,同一台站同一方向受同一高压直流输电线路影响的长短极距观测数据变化幅度之比接近1;④不同次高压直流输电干扰在同一台站出现地磁干扰变化幅度一致时,同一台站的地电场观测变化幅度不一定一致,与台站和接地极之间的地下电性结构的导电性变化有关。     

微机数据采集系统的抗干扰设计

微机应用越来越普及,现场环境日益复杂化,对微机系统的要求也不断提高,在要求高度可靠的情况下,抗干扰问题被提到重要日程。本文着重介绍两方面问题:(1)抗干扰性的基础:不等位干扰及系统空间范围;接地技术;系统地线处理方式与供电电源匹配问题;等电位屏蔽技术;表面干扰抑制.(2)提高系统抗干扰性能途径:电源;接地;屏蔽;隔离;滤波;缩小;驱动;降阻:其它。     

高压直流输电对大柏舍台地电场观测干扰的分析

在分析高压直流输电对地电场观测产生干扰原因的基础上, 应用大柏舍台近年来受高压直流输电干扰的地电场数据分析受高压直流干扰时的地电场变化、 入地电流、 换流站接地极与台址关系, 计算了高压直流输电干扰时台址岩体裂隙优势方位。 结果表明: 地电场变化形态仅在高压输电入地电流开始注入和停止注入时产生大幅度的跃变; 高压直流输电干扰时电场强度与入地电流大小成正比, 与台址到换流站接地极的距离的平方成反比; 应用地电场潮汐变化前10阶谐波振幅计算台址岩体裂隙优势方位的方法有甄别高压直流输电干扰的效果。     

入地电流干扰地电场观测的仿真模拟

高压直流输电经接地极产生高值入地电流,干扰台站地电场观测.分析了入地电流对大地电场造成的影响,并对接地极电流场的计算方法进行了推导.应用有限元方法,通过ANSYS软件的workbench平台,建立地层模型,模拟求解接地极产生电场的分布,分析了入地电流、土壤电阻率和地理单元的影响作用,为地电台站防护距离的确定提供了参考.     

强震观测仪器接地与防雷的思考

就四川省地震局实施的“十五”强震建设项目中的强震仪器Etna的接地和防雷措施进行了探讨.强震仪Etna的接地要独立于其它设备或建筑物接地,而且相互间的距离要大于15米,接地电阻要小于4 欧姆.当相互间的距离小于15米时要增加防雷器,以防止反击雷对于仪器的破坏.在场地无法达到所要求的距离时,则要采用联合接地的办法,以防反击雷造成设备损坏.而且在接地极时不能简单地采用铜板接地,必须严格按照有关标准采用接地网才能真正达到防雷要求。     

瞬变电磁横磁场响应特征与探测能力分析

瞬变电磁法是重建地下电阻率等电性结构的重要方法.传统磁性源和电性源瞬变电磁法主要观测横电极化场,横电极化场仅对良导目标敏感,对高阻目标的分辨能力有限.横磁极化场对高阻目标具有较强的分辨能力,但未得到有效利用.双线源瞬变电磁法可以增强观测电场中横磁极化场的占比,但对该方法的响应特征和分辨能力缺乏系统性的研究.为此,本文以双线源为例开展瞬变电磁横磁场响应特征与分辨能力分析.双线源瞬变电磁水平电场的响应强度要小于传统接地导线源,在发射源的中垂线上,层状大地模型的响应为零,观测的水平电场响应只能由地下的三维目标体产生.分别提取双线源和传统接地导线源激发电磁场中的横磁场和横电场,双线源瞬变电磁场中的横磁场占比要大于传统接地导线源,特别是在中晚期,横磁场远大于横电场,横磁场占比得到明显增强.通过均方根差和三维数值模拟的计算,双线源瞬变电磁水平电场显示出相较于传统接地导线源更强的高阻目标分辨能力,特别是在赤道向,水平电场对高阻目标分辨能力的增强效果更加明显.     

高压直流输电入地电流对地电场观测设施的腐蚀分析

随着高压直流输电线路的大规模建设,其形成的接地极放电电流对电场观测设备产生持续影响,并可能对埋地设备产生影响。基于入地电流对金属设施的面腐蚀量公式,对上海区域3个地电场台站的接收信号进行分析,确定接地极放电电流（高压直流接地极放电信号）在地电场观测信号中的特征和强度,计算多个距离范围内特定接地极放电电流强度对金属设施的腐蚀量,结合目前的接地极放电电流强度、放电时间和接地极与设施的距离,认为高压直流输电入地电流对固定台站埋地设施的影响较小;但是,当进行近距离、长时间的特定观测时,高压直流输电入地电流会对埋地设备造成较为严重的影响。     

763地震仪干扰的排除

763长周期仪器属于弱电流测量仪器,是以检流计记录,采用的是光杆放大原理。它的观测频带可展宽到百秒以上,因而提高了台站的观测能力,但对外界的干扰反映也极其灵敏。近年来,大连台763地震仪的水平摆一直处于一种奇怪的大周期干扰状态,严重地影响了地震分析和图面质量(图1)。图1　受到干扰的记录曲线我们分析认为,出现这种情况,可能有两方面的原因,一是观测系统本身的问题,二是极可能来自环境干扰,为此,进行了具体的测试和逐项排查工作。1　观测系统故障的检测方法为了查找干扰究竟起因于观测系统的哪一个环节,可分3个步骤进行。(1)检流计试…     

高压直流输电对陕西地电场观测的影响

总结陕西地电场观测多次受高压直流输电干扰事件,对干扰影响的变化特征及原因进行分析,认为陕西5个台的地电场观测均受到高压直流输电干扰,干扰源主要来自4条高压直流输电系统;各台地电场观测受到高压直流输电系统干扰的程度不同,干扰方式有入地电流干扰和线路合成电场干扰2种;讨论了利用高压直流输电对地电场干扰特征来检测地电场观测系统的稳定性和接线正确性的可行性,提出了判定观测系统故障和地下介质电性参数异常的方法;最后,提出了识别高压直流输电干扰和应对干扰的建议。     

关于“地球动态”资料的一点说明

在我们给出的“地球动态”资料中,有ILS系统的地极坐标(x 、y)和BIH系统的地球自转角速度(ω)值,自1982年中期,国际纬度服务的观测台站中有两个停止观测,使ILS系统的地极坐标值中断,故地极坐标部分以后改为BIH系统的x、y值。 前些年BIH系统的地极坐标及世界时结果,均属于BIH1968年系统。以前BIH是以经典观测技术为主所组成的,七十年代起,新技术的观测结果开始被采用。由于新技术与经典技术的结果存在一定差别,国际时间局又建立了BIH1979年系统(两系统简写为     

源自多个大电流源的华东地区地电场空间变化特征

在地震电磁学研究中,电流在地下流动特征与构造关系是一个非常重要的问题.多个强电流源的存在和大范围地电场观测站的分布格局为我们研究这个问题提供了更好的机会.本文通过利用上海及其周边地区4个地点不同的高压换流站接地极向地下注入的大电流(1200~4780A)信号,研究了华东地区8个台站组成的地电场观测台网接收到的附加地电场信号,推进了对地电流在地下传播特征的认识.研究显示:1从幅度特征而言,对于源自不同的大电流信号,各台站观测到的附加地电场信号幅度特征有很大不同,而近处的浦东台只能观测到南桥大电流源的信号而观测不到其他3个大电流源发出的信号,存在着所谓的"敏感点"效应;2对于上海地区4个接地极大电流而言,能够观测到源自它们的附加地电场的台站最远为350km,在更远的台站则观测不到.3从均匀度方面而言,在每个台站对于不同的信号源,记录到的附加地电场信号在各方向上的长极距和短极距信号幅度之比可以有很大变化;4在方位特征上,只有崇明台站接收到的同里接地极和华新接地极大电流信号的计算方位度数与实际方位度数误差最小,分别为0.2°和0.8°.而在距离各个信号源最近的青浦台,这种误差要比崇明台站的大;5极化方向特征显示,在青浦台和崇明台所观测到的附加地电场信号中,存在着同一方向上长、短极距信号极化方向是反向的现象,这与常理相悖,怎样解释该现象有待于今后进一步研究.本文从点电流源与台站测线布局构成的装置系统、大区域介质非均匀性、台站测区以及附近地区的介质细结构的影响三个方面,对上述特征进行了较深入的分析和解释.     

ERT在西北干旱区隐伏断裂探测中的应用研究

高密度电阻率成像法(ERT)结合了电剖面法和电测深法的优点,在断裂构造探测方面有其独到的优势.但在ERT实际应用时尚存在电极装置有效性和电极距优化等问题.在西北干旱区还存在接地电阻高而导致无法供电的问题.本文即是针对这三方面问题,选取西北地区一条典型断裂—信泉断裂,开展了实验研究.在垂直于该断裂方向上布设了四条测量剖面,开展了接地电阻降阻、电极装置和电极距实验.实验结果表明:(1)浇入自来水和Na Cl溶液,并使电极与周围介质紧密接触,可以很好的解决新疆干旱地区接地不良的问题(2)ERT不同装置形式和电极距可从不同侧面反应剖面特征,在实际应用中应综合分析不同装置和不同电极距探测结果,以获得丰富的剖面信息(3)信泉断裂的电性特征为:在反演电阻率剖面上有明显的错断,破碎带为低阻板状体异常;断裂上盘低阻层厚度小,下盘低阻层厚度大;断裂西段覆盖层变薄甚至局部地段基岩裸露,断裂中部覆盖层厚度较厚.     

山地城市河流土地利用结构对水质的影响--以重庆市为例

以重庆主城区6条次级河流为研究区域,运用遥感和地理信息系统计算研究区土地利用构成,借助相关性分析和冗余分析等数理统计手段,分析监测断面汇水区内不同尺度土地利用结构与水质指标间的相关关系.结果表明:研究区土地利用结构以建设用地和林地为主,未利用地和农业用地所占面积比例较少;研究区土地利用结构对各水质指标有重要影响,其中建设用地和农业用地对河流水质恶化具有明显的作用,河流沿岸林地布局能显著改善水质,但随着雨季的到来林地将成为硝态氮的来源.冗余分析进一步证实土地利用类型对水环境有一定影响.研究成果对重庆市河流水环境管理具有重要的实际指导意义,并可为山地城市河流水环境研究提供借鉴.     

相关检测技术在低频交流地电阻率观测中的应用

目前我国的地震地电阻率观测主要采用单一极距四极对称装置的直流观测测方法,该观测越来越多的受到城市建设中出现的各种电磁干扰的影响,特别是地铁、轻轨等的干扰,使得观测数据严重超差.为此我国的地震工作者提出了交流地电阻率观测方法,该方法由于采用固定频率信号进行观测,可以抑制人文干扰.本文对低频交流地电阻率观测中所采用的相关检测技术原理及在观测系统研制中的应用进行了阐述,并采用数值模拟方法对相关检测技术及观测系统参数选择进行了详细分析,研究了在不同参数条件下的相关检测误差及影响因素,给出了观测系统主要性能指标的基本要求和设计参数,为观测系统研制提供基础和依据.     

地电场观测典型干扰数据的修正方法

研究由于线路故障、直流供电等干扰因素引起的地电场数据变化,尝试使用带阻滤波、经验模态分解等方法排除干扰。处理结果表明,上述方法可以减少干扰因素的影响,有利于提取地震前兆信号。     

二层剖面地电阻率测量的最佳电极距选择

本文从二层电性结构模型出发,计算了理论的表层电阻率干扰变化幅度,并列举了三个观测事实。讨论了在不同电性差异下选择“最佳供电极距”的问题。结果认为,在两层电性差异小于3倍时,L增大至干扰层h_1的10—20倍时能收到压制表层干扰的最佳效果。两层电性差异很大、特别是第二层为高阻层时,用增大供电极距压制表层干扰是无效的。     

时频电磁法勘探数据时域去噪方法研究（英文）

时频电磁法勘探系统兼有频率测深与瞬变电磁测深系统双重特点,可同时在频率域和时间域求取视电阻率,从而获得更加准确可信的地电信息。实测时频电磁勘探数据中的主要噪声有50 Hz工频及其谐波干扰噪声、高频随机脉冲噪声以及低频干扰噪声三种类型,本文针对这些噪声类型以及时频电磁法的方波信号特点,提出分段拓展中值滤波方法和拟合固定极值点EMD方法分别去除高频随机脉冲噪声和低频干扰噪声,提出基于方差和偏度系数的中值滤波窗口大小试验选取方法,采用频域带阻滤波方法去除50 Hz工频及其谐波干扰噪声。并设计了一个相应的去噪流程,以充分发挥各自的去噪方法的优势。经理论分析以及实际观测数据的应用实验验证,本文提出的去噪方法和设计的去噪处理流程合理有效,准确保留了时域信号波形的相位和幅值信息,得到令人满意的高质量时域信号波形,为准确地提取时域瞬变电磁衰减信号打下良好的基础。     

TEM方法中磁场垂直分量Bz强度特征研究

瞬变电磁法由于其高效、轻便等诸多优点成为现今应用较为广泛的地球物理勘探手段.但由于二次场随时间衰减较快,TEM方法在勘探深度上受到一定的限制.近几年,低温 SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)磁传感器硬件已经研发成熟,可以应用到TEM方法中,用于磁场强度探测.本文提出了均匀半空间TEM磁场分量Bz的显式表达式,并借助正弦数值滤波变换,得到了层状介质的磁场时间域计算公式.针对均匀半空间地层,分别进行了不同收发距、不同电阻率条件下的Bz响应特征计算.此外,对于层状介质模型,针对不同层厚的两层介质、低阻薄层和高阻薄层的三层介质,均进行了Bz正演结果.最后,对1 km长偶极的TEM磁场响应在地表空间分布情况进行讨论.结果表明,Bz作为TEM测量手段,对深部低阻薄层的探测灵敏度优于高阻薄层;且相对于传统TEM方法中测量磁场变化量,直接测量磁场Bz可以明显地提高探测方法的优势,增大勘探深度,并且电偶极其测量空间范围更大,效率更高.     

地表固定干扰源影响下地电阻率观测随时间变化特征分析

在水平层状介质模型下,采用有限元数值计算方法建立三维模型,分析了地电阻率测区中位于地表的金属导线和局部电性异常体对观测产生的干扰形态和幅度随时间的变化特征。分析结果显示:1)低阻干扰源位于影响系数为正的区域时,将引起地电阻率观测值的下降变化,位于影响系数为负的区域时,将引起观测值的上升变化,高阻干扰源对观测的影响与之相反;2)地表干扰源影响的动态特征表现为,在浅层介质电阻率较低时对观测的干扰幅度要大于浅层介质电阻率较高时;3)对于正常年变的测道,低阻干扰源位于影响系数为正的区域时引起年变幅度增大,位于影响系数为负的区域时引起年变幅度减小,高阻干扰源对年变形态的影响与之相反;对于反常年变的测道,干扰源对年变形态的影响则与对正常年变测道的影响相反;4)金属导线对观测的干扰幅度受自身电阻率和横截面积影响:电阻率越低干扰幅度越大;有效横截面积越大干扰幅度越大。