土坝自然电场的分布特点

土坝的自然电场中,由均匀和集中渗流产生的过滤电场起主导作用,它是探测土坝渗漏隐患的良好场源.笔者在国内外首先将土坝过滤电场整体上分解为均匀渗流的过滤电场和集中渗流的过滤电场两部分;同时,根据渗流产生的过滤电场的特征,沿土坝横断面将过滤电场分作入渗带、径流带和逸出带三部分;在此基础上,揭示了土坝过滤电场的基本特征,为应用自然电场检测土坝渗漏隐患技术研究提供了理论依据.     

考虑动电效应的基坑渗漏电场三维正演及响应特征分析（英文）

针对传统的地面直流电法对基坑连续墙渗漏探测精度差、抗干扰能力低以及渗漏电场响应特征分布不清等问题,本文将渗漏通道内由于动电效应形成的电场和传导电流形成的稳定电场进行耦合建立了渗漏电场的响应机制及基本方程;构建了一种井-地联合观测的渗漏电场检测装置,该装置在辅助井和降水井内供电,基坑内地面快速测量电场分布特征,从而实现渗漏点的快速定位;然后利用有限元-无限元耦合法求解电场方程实现基坑渗漏模型三维正演模拟,并对检测装置的影响因素和不同渗漏通道的基坑模型进行数值模拟。结果表明：本文提出井-地联合观测装置可快速揭示渗漏引起的电位异常,动电效应产生的电场有效加强了渗漏处渗漏电场信号,从而提高了探测精度及探测效率。     

基于烃渗漏理论的油气异常地球物理判别系统的关键技术研究

烃渗漏效应会在近地表形成磁性蚀变带,因而可以根据磁性蚀变带产生的磁异常寻找油气异常区.为了减少利用磁力资料识别油气渗漏异常的不确定性和多解性,满足多种地学资料集成管理和综合分析的需要,有必要建立一个集数据管理、实时处理、综合评价和制图功能为一体的判别系统.本文对建立判别系统的关键技术进行了讨论.该系统以ArcGIS为二次开发平台,在继承ArcGIS现有功能的基础上,开发了常规位场数据处理方法模块和基于图像处理和分析技术的重磁异常信号增强和特征提取等功能模块,用于实现近地表油气渗漏异常的地球物理检测与判别,能够为油气有利区的确定提供技术支持,有利于提高地球物理数据处理和解释的效率.     

利用线热源法研究堤防集中渗漏通道

从地下水温度场的分布情况来研究堤防的集中渗漏通道，分析了钻孔中地下水温度分布规律，将地晨中集中渗漏通道看作线热源，建立线热源法模型，具体以江都高水河船厂段的渗漏研究为例，证实了集中渗漏通道确实存在。     

综合物探方法在土石坝渗漏联合诊断中的试验研究

土石坝渗漏问题是制约水库大坝安全运行的重要隐患,准确查明大坝渗漏的病因以及靶区的空间展布是有的放矢实施加固的关键.针对土石坝隐患的空间位置信息多变、周围介质复杂等难点,单一探测手段在识别病灶方面存在误判、漏判等问题,考虑到电阻率对水敏感的特点,提出联合并行电法和瞬变电磁法优化诊断土石坝渗漏隐患的思路.为查明戴家坞水库渗漏的病灶,利用并行电法快速获得大坝坝体段不同高程下的二维视电阻率图像,分析比较了AMN、MNB以及AMN&MNB装置的反演结果,还采用瞬变电磁法对大坝两坝肩并行电法盲区部位进行补充探测,并依据成果进行防渗处理.试验结果表明,并行电法有效指示出大坝坝体段的渗流异常,综合多剖面异常信息能追踪到渗漏路径;AMN&MNB装置的反演结果有效吸收了AMN、MNB的局部高分辨的优势,对大坝边界以及隐患规模的细节刻画更清晰;结合二次场响应曲线和视电阻率图像,瞬变电磁法很好揭示出大坝坝肩K0-005～0+002 m段的渗漏通道,同时有效规避了硬化路面电极接触不良的难题.经对综合推断隐患区进行灌浆处理,大坝渗漏量明显降低,从而佐证了两种方法优化联合的可行性.研究成果可为水库大坝隐患的全面、精细探查提供技术支撑.     

地球物理方法在含油工业污水管道渗漏探测中的应用

基于含油污水管道渗漏形成土壤污染区的物性改变,利用高密度电阻率法、自然电位法、探地雷达的方法对污染区进行了探测,试图通过污染区的分布特征确定渗漏点的存在.基于异常区布设的钻孔取样分析资料显示,含油污水的侵入会引起地下粘土层的电阻率增高,随着侵入量的增大电阻率越大,相应的探测电剖面异常区表现为高阻特征;相应位置的自然电位曲线显示低电位特征,探地雷达图像则表现为低频,高幅的特征.基于异常区的分布特征可以确定渗漏点的分布位置.研究结果证实了地球物理方法对此类工业污水污染区探测的可行性.     

烃渗漏引起的磁异常的提取与识别

本文对近年来国内外在烃渗漏与磁异常关系以及磁异常提取与识别技术领域取得的进展进行了论述与总结.利用磁异常寻找油气资源,特别是在圈划异常远景区方面具有经济、快速、有效的优势.但也存在多解性问题.为了有效判别异常源性质,本文提出利用人工神经网络作为以上方法补充的思路,可以作为磁法预测油气远景区技术流程中的一环,有助于减少多解性.     

北黄海盆地烃渗漏蚀变带“磁亮点”的识别研究

北黄海盆地是我国近海海域尚未取得油气勘探突破的盆地之一.在海洋环境中应用海底油气藏的烃渗漏现象寻找油气有利区具有良好应用前景,为了给该区的含油气远景评价及下一步油气勘探缩小靶区提供地球物理依据,本文利用磁法这一经济、有效的油气渗漏异常地球物理判别手段,开展了识别海底烃渗漏引发磁异常的方法研究.给出一种根据“有导师”的模式识别技术,在充分利用磁异常多种数值特征及纹理特征的基础上,提取烃渗漏蚀变带磁异常的方法.通过已知约束信息（如见油井位等）的点、线、面三种基元及其邻近数据网格点组成基类,将其提取的模式或特征向量作为待识别异常匹配或学习的模板,利用加权欧氏距离函数计算待识别异常特征向量与模板向量之间的相似性,进行模式匹配,从而识别出与模板相似程度较高的异常.应用此方法圈定了北黄海盆地的烃渗漏“磁亮点”分布,从“磁亮点”异常区与中生代地层的分布以及地球化学异常（低层大气烃类检测和海底微生物异常）的对应情况来看,表明该识别方法是识别烃渗漏弱磁异常的一种有效手段.对研究区构造特征、磁异常及地球化学异常特征的综合分析表明,位于北黄海研究区东部和北部的“磁亮点”异常区可能是北黄海盆地较好的含油气远景区.     

面板堆石坝的地质雷达检测

面板堆石坝以其建设周期短,投资少的优点而在为当今国际上一种较广泛的坝型。但其渗漏较严重是一个亟待解决的问题,我们采用地质雷达的方法,利用不同天线组合,以渗漏通道介电性质差异为目的进行探测,并追踪确定渗漏通道。实践证明,该方法能有效地确定渗漏部位和渗漏通道,该资料为堵漏和工程施工提供重要依据。     

关于流场法理论的几点认识

基于长期从事水工建筑物渗漏、管涌等安全隐患检测工作的需要,结合水工建筑物渗漏管涌隐患分布的特点,对水底及水体中的电场分布进行了分析研究.本文从水流场与电流场的相似性、渗流场与电流场的相似性以及动态导体充电法的相关理论三个方面阐述了流场法理论的客观性、合理性以及与动态导体充电法理论的兼容性.首先利用水流场与电流场的相似性解释异常水流场,其次从渗流场与电流场的相似性解释异常水流场,最后利用水工建筑物堤坝渗漏管涌通道地电模型,进一步论述了利用地下动态导体充电法中的不等位导体理论来认识流场法理论更为方便,并可以进行渗漏出口处的电流强度计算及进行正反演计算,同时证明了异常水流场与电流场有着近似的对应关系,以工程实例介绍了流场法在水工建筑物渗漏管涌检测中的应用.     

软弱结构面水流冲刷形成集中渗漏通道机制研究

软弱结构面塑性程度高、强度低,在地下水长期作用下,很易导致岩体产生变形、形成集中渗漏通道及渗透破坏。软弱结构面的渗透稳定性,一直是水利水电工程的重要工程地质及水文地质问题之一,目前对其渗透破坏机理的认识还存在不少尚未解决的问题。针对已有对基岩软弱结构形成集中渗漏通道研究的不足,本文在软弱结构面内讨论渗透变形问题,主要探讨了软弱结构面受水流冲刷发展的机制,以及土粒起动处于不同位置时的临界流速及相应隙宽。最后介绍了在适当地质等条件下,基岩软弱结构面可形成集中渗漏通道的实例。     

NATURAL POTENTIAL ANOMALIES AS A QUANTITATIVE INDEX OF THE RATE OF SEEPAGE FROM WATER RESERVOIRS*

Water seepage from reservoirs causes appreciable anomalies of natural electric fields. The possibility of mapping leakage places by means of the SP method has been discussed by the authors in an earlier report. Further work has shown that detailed measurements of the natural electric field allow to determine the seepage rates from individual areas of a water reservoir in relative units. If data on the total discharge from a water reservoir are available, the conventional seepage units can be converted into absolute ones. Using this technique on a water reservoir in Armenia has permitted to control the change of the leakage rate as hydroinsulation operations were in progress. It has been established that as a result of shielding the bottom with clay material leakage from the central part of the reservoir has stopped. On the other hand, construction of cement seepage-proof protection has had so far no appreciable positive effect.     

利用接地电阻测试仪确定地埋电缆漏电位置的方法

地埋电缆普遍被应用于通讯等诸多领域,地埋电缆漏电现象普遍存在,查找解决的方法也不尽相同,本文所探讨的是利用接地电阻测试仪,查找确定中卫大地电场台地埋电缆漏电位置的方法,简单易行,能够快速准确的排除故障,从而使观测系统正常工作。尽可能减少因漏电产生的非地震异常数据量。     

提高地电观测线路抗漏电影响的有效途径

本文对漏电场进行了系统计算,给出漏电场的空间分布特征;对供电线与测量线间的漏电及其转化进行了理论分析,在此基础上讨论了提高地震台站观测线路抗漏电影响适合地震电法特点的较科学经济的布线原则和方法。荷泽地震台线路改造实例及某些实验结果证明了方法的可行性及其效果。     

极低频探地工程数据分析中的窗函数选择

“极低频探地（WEM）工程”是国家发展和改革委员会批准的“十一五”国家重大科学技术基础设施建设项目之一,用于资源探测和地震预测及其他前沿科学研究。文章对工程数据分析中所使用的窗函数进行研究,深入分析不同窗型对频谱泄露的影响,给出相应的 Matlab 仿真结果,提出适用于极低频探地工程项目数据分析的窗型选择。     

洛阳地震台地电场观测系统防雷改造期间数据干扰分析

2018年洛阳地震台观测技术保障系统升级改造，地电场观测系统短极距NS、NE测道数据出现大幅度阶跃变化，其中NS测道变化达-420 mV/km，NE测道变化达-290 mV/km。通过走访调查地电场观测环境，巡检测试观测系统，并核实、分析观测技术保障系统，发现本次数据变化非地震地球物理异常，应为电源防雷插排漏电及机柜内接地线未明确分类所导致的干扰。     

昌黎地震台地电场观测漏电干扰调查

2019年5月,昌黎地震台地电场观测连续多日出现漏电干扰,依据地球物理异常核实工作要求,从观测系统、自然环境、地球物理场、场地环境等方面进行了调查。在对多种因素逐一分析无果后,在测区附近做野外方向性实验重点排查,逐步缩小排查范围,最后发现在台站东偏南7°约3.78 km处,1家加工厂漏电作业,这导致地电场观测数据发生了畸变。     

海底天然气渗漏的地球物理特征及识别方法

海底天然气渗漏是在海洋环境中广泛分布的自然现象.海底天然气渗漏可以指示沉积层中的烃类聚集带,渗漏出的大量气体（主要是甲烷）可能影响全球的气候变化,此外,与海底渗漏相关的浅层气改变了海底沉积物的土工性质,可能对海底工程构成威胁.因此海底渗漏研究意义重大.海底天然气渗漏不仅影响海底沉积物的物理性质,而且还极大地改变海底地形地貌,它能在海底形成麻坑、泥火山、冷泉碳酸盐岩以及化学自养生物群落等现象.在海底渗漏发生的地方,地形地貌特征可以在海洋测深和逆向散射数据上得到反映;沉积物的声学特征可以在地震剖面上得到反映,如形成声混浊、声空白、亮点、多次波、速度下拉等;有些渗漏在海面形成油渍膜,油渍膜可以在合成孔径雷达图像上得到反映.根据海底渗漏的上述地球物理特征,可以识别出可能渗漏区域,海底渗漏的证实需要用到海底观测和取样分析资料.     

供水管线渗漏试验研究

根据供水管线地震后的破坏特点分别进行了埋土和不埋土两类工况下供水管线渗漏试验.通过拉拔管线模拟管线在地震作用下的破坏情况,对不同管线接口位移条件下的试验现象进行了记录,并对管线渗漏流量随时间变化情况进行了测量.在此基础上,对试验数据进行了分析和总结,描述了管线接口渗漏量随时间的变化情况.分析表明:在相同的接口位移情况下...