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TEM-MRS联用地下水探测关键技术研究

尚新磊  
【摘要】: MRS(Magnetic Resonance Sounding,磁共振测深)方法是目前唯一一种非开挖式的直接地下水探测方法,该方法具有获取信息全面、解释唯一、结果量化等优点,已取得了很好的应用成果。但MRS方法存在探测深度有限、探测分辨率较低、测量速度慢、抗干扰能力较差等缺点;TEM(Transient Electromagnetic Method,瞬变电磁)方法具有探测深度大、分辨率高、测量速度快抗干扰能力强等优点,但作为一种间接地下水探测方法,TEM用于地下水探测时存在测量数据多解、结果不量化等缺点。本文将MRS方法和TEM方法相结合,形成TEM-MRS联用地下水探测的方法(简称:TEM-MTS联用方法)。TEM-MRS联用方法能够使TEM和MRS相互取长补短,共同提高地下水探测效能。此外, TEM仪器和MRS仪器在工作原理、系统结构等方面存在相似性,可以进行一体化设计、研制TEM-MRS联用地下水探测仪器系统(简称:TEM-MRS联用仪)。本文的研究是在国家“十一五”科技支撑计划重大项目《科学仪器设备研制与开发》专题项目、教育部项目、吉林省科技厅项目等多方资助下完成的。 本文研究了常见的地下水的赋存模型,研究了不同类型地下水的TEM-MRS联用探测方法,研究了TEM和MRS联用探测结果的联合解释方法;以现有的TEM和MRS仪器系统为参考,进行了TEM-MRS联用仪的一体化研究和总体设计;对TEM-MRS联用仪发射子系统、接收子系统和通信子系统的关键技术进行了研究并研制了TEM-MRS联用仪的科研样机;使用TEM-MRS联用仪的科研样机进行了重复性实验和野外对比实验,取得了较好的结果; 2009年7月,TEM-MRS联用仪在内蒙古二连浩特市饮用水源地勘察工程中得到应用,在二连浩特以南70公里的古河道上进行了三十多个测点的探测,确定了12井位,打出了12口水井。2010年4月TEM-MRS联用仪被派往西南进行抗旱,在云南会泽县的进行了5个测点的探测,确定了2个井位,打出了2口水井,为缓解当地的旱情起到了一定作用。


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