探测技术论文第1篇

海底热流探测,记录的是来自地球内部的热能。当两种不同温度介质接触时,分子的动能会在两种介质之间传递,直至达到热平衡。热流表示由温差引起的能量传递。沉积物热流以热传导为主,在一维稳态纯传导的条件下,地热流q可以用下式描述[1]:

海底地温梯度是一个向量,表示地球等温面法线方向上温度变化程度及变化方向,因此只要知道深度间距dZ和它们之间的温差dT即可。

热导率κ是一个表征沉积物导热能力快慢的物理量,沉积物的组成类别及水含量不同热导率κ也不同。热导率测量的理论基础是从瞬间热脉冲由无限长圆拄形金属探针进入无限大介质的传导理论上发展起来的(Blackwell等,1954;Hyndman等,1979),该理论认为[2,3]当探针温度、沉积物温度与环境温度达到平衡时,热脉冲使探针温度升高,高于环境温度,在热脉冲过后的一定时间内,地热探针内的热敏电阻的温度T(t)由下式给出:

2海底热流原位探测技术

2.1海底温度梯度原位测量

海底沉积物的温度梯度测量自20世纪50年代至今一直沿用两大方法,即Bullard(布拉德)型探针和Ewing(艾文)型探针。

温度梯度测量开始于1948年,首先由美学者Bullard(布拉德)设计了海底热流计,如图1所示。它用来测量海底沉积物的地温梯度,并利用取样器将沉积物样品取回,在实验室测量它的热导率。经过十多年的完善,Bullard型热流计也由灵敏度较差的热电偶改为灵敏度较高的热敏电阻,同时确立了海底温度梯度原位测量的基本模式。

Bullard型海底热流计探针的基本结构尺寸:,长3～6m,外经Φ27mm,内经Φ11.2mm的钢管。探针的上、下两端各安装一个热敏元件,上部有一密封仓,内置记录系统,下部装一针尖,以便插入海底沉积物时减小阻力,设备*自重插入沉积物。上世纪70年代后期,加拿大实用微系统公司(AML)研制的TR-12S型Bullard式探针得到了进一步改进,结构尺寸长3m,直径Φ16mm,探管内有8个YSI-44032热敏电阻,从测量精度到外观设计都有了极大提高。

随着制造技术的不断进步,热流计的发展趋势是探针逐渐变细、变薄、热敏电阻的数量也在增加,目的在于探针变细可进一步减少插入沉积物时带来得扰动,变薄可提高热敏电阻对沉积物温度变化的灵敏度,热敏电阻数量的增加可以在梯度计算时相互验证,并确保测量的准确性。

上世纪60年代初期,Ewing(艾文)完成了自己设计的海底温度梯度测量计[4],即人们通常说的Ewing型热流计,也称为拉蒙特型热流计,是从拉蒙特地质观察所普及开的。它的结构特点,图2所示。在柱状取样器周围,相隔一定距离不同方位安装3～8个很细的探针,探针直径3mm,长20～24mm,避免了Bullard型热流计在设备插入沉积物时带来的搅动和测量时间过长等问题,提高了海上测量的工作效率;但仍没有解决海底测量热导率的问题。

以上两大类热流计在早期的沉积物温度梯度测量中,发挥了积极的作用。随着社会的进步,设备制造技术的发展,人们不仅对沉积物热流原位测量中的温度梯度感兴趣,而且更加关注沉积物热导率的原位测量问题。

2.2海底沉积物热导率测量

热导率与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关。海底沉积物热导率测量技术的发展,历经几十年的探索,由原始的水分法、细针探测法,逐渐发展到了原位测量法。水分法是依据Ratcliffe(1960)关于海洋沉积物热导率与水分的关系,通过测定沉积物的水分,不需要特殊的仪器,即可估算热导率值。细针探测法(VonHerzenandMaxwell,1959)是通过均匀的电阻丝,给圆柱小探针连续加热,温升随时间增加,逼近一条对数渐进线,渐进线的斜率正比于探针周围材料的热阻率。其研究证明,该方法需从海底取回沉积物样品在实验室内测量,同时把温度和压力修正到沉积物在海底的条件,势必造成热导率和温度梯度不在同一站位测定的问题。所以要寻找一种能在同一站位获得热导率和温度梯度两种参数的测量方法,而不必取样,这正是我们研究的海底原位热导率测量方法。

2.2.1连续加热线源法

连续加热线源法,由Sclater等人于1969年用于海底沉积物的热导率测量[5],它把探针理想化为无限长的完全导热圆柱,通过恒定电流对其加热,探针内加热电阻丝的温度升高快慢程度与沉积物的热导率有关,沉积物的导热性能差,温度升高快;沉积物的导热性能好,温度升高慢。沉积物的热导率k与探针内加热电阻丝表面的温升关系,可以通过求解无限长圆柱体的导热微分方程来得到[6],当时间t=0时,探针的温度为T0;时间t时的温度T为:

其中T1是探针周围沉积物的平衡温度。沿圆柱长度加上一恒定的热量Q,就可以测定热导率κ,假设开始时温度为零,则有(Jaeger,1956[7)]:

(8)式中T1和T0是可求的,所以热导率κ就可以用最小二乘法对测量温度进行拟合。

上世纪80年代初期,上述方法在美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)得到了进一步的发展和应用,但其致命弱点是,海底沉积物含水量很大,持续供热导致探针温度不断升高,很容易导致探针周围的孔隙水发生对流,而使根据热传导方程推导的公式带来很大的误差;其次海上作业时间长,船的漂移难以控制,机械扰动严重以及持续供热需要大量的电能等问题,故这种技术没有得到广泛的应用。

2.2.2脉冲加热法

1979年,Liste(r李斯特)在Bullard型热流计的基础上,进行了大胆、彻底的革新,首先将Bullard型热流计点热敏元件保留在两端不动,在中间插入热敏元件组。点热敏元件仍然完成地温梯度的测量,热敏元件组测量热脉冲后的平均温度,用于计算沉积物的热导率。随着科学技术的发展和进步,Liste(r李斯特)在记录方式上采用了数字化格式,使其测量精度得到提升。这样Liste(r李斯特)在Bullard型热流计的基础上利用“热线源法”的理论,完成了海底沉积物地温梯度和沉积物热导率原位测量的技术革新,即海底沉积物热导率原位测量技术[8]。

探针插入海底沉积物,加上热脉冲后,可以把探针看作是处于沉积物温度之上的、恒定的初始温度T0的条件下,假设没有接触电阻(对于海洋沉积物,这假设大多正确),那么在时间t,探针的温度Tτ为:

式中:k是沉积物的扩散系数;a是探针的半径;c是沉积物的比热;ρ是沉积物的密度;S是探针单位长度的热容;τ定义为探针的热时间常数;α是沉积物热容与探针材料热容之比的两倍,J(nX)和Y(nX)分别为是n阶贝塞尔函数的第一项和第二项。

当探针的热时间常数τ>1时,Bullard函数为:

脉冲加热法是在探针内不仅装有一组热敏元件,同时还包括一根加热电阻丝,当仪器仓控制电路给电阻丝瞬间加热后,电阻丝会使探针温度突然升高,然后随时间缓慢衰减,热敏元件组记录温度随时间的变化,最终依据计算出热导率。

通过对连续加热线源法与脉冲加热法两种技术进行比较,脉冲加热法应用较为广泛。

3海底热流原位测量技术需要解决的几个问题

3.1提高探针自行插入的能力

一般热流原位测量设备在海上使用的成本较高,由于波浪、海流及风的作用,海洋的工作环境相当复杂,要求测量设备必须插得住,同时需要在沉积物中保持10～20min才能达到温度平衡,此时船舶可漂移400～500m。表1是三个航次探针插入沉积物的实际情况[9,10]。

通过对三个航次的测量结果分析,地热探针的结构设计必须在保证刚度的前提下,对探针水中的运动特性和插入沉积物瞬间的力学特性进行反复计算和演算,用于确定最佳配重和外形设计的依据,这样就会减少由于测量设备带来的拖倒、拉断及丢失。

3.2提高海上测量的准确度

目前对同一调查站位,采用在冬季和夏季进行重复测量,根据观测资料来确定海水温度变化对地壳热流的影响程度,判定水温变化随海底地壳深度衰减的情况。研究发现,直到海底之下6～7m二者方趋于一致,这说明6～7m之下,水温变化的影响已大幅度减弱。而目前地热探针长度一般为3.0～4.5m,这样增加了海上重复探测的工作量,为了减少重复,加长地热探针,使下插深度增大,以尽可能采用下部热敏元件的记录来进行资料处理。

3.3常年观测系统

研究业已证明海洋底层水温变化大,大气温度的日变化可影响到海底以下5m左右,气温的年变化可影响到海底以下50m。而对于水体则影响更深,再加上海流、波浪、潮汐的混合作用,气温变化的影响可波及到1500～2000m深的水体。而水温的变化又直接作用于海底沉积物。通过大量的实测温度分析可以看出,温度随深度呈非线性变化,特别是海底之下0～5m范围内,温度变化更加复杂,由此可见,地表因素的影响非常大。但如何从地热资料中消除这些浅层影响,而得出真正来自地下深处的热信息也是一个未解的难题。如果在海上作业中,首先在预定站位投放一长期温度监测设备,自动记录沉积物和底层海水的温度变化。可以通过声通讯设备定时发送到岸站,可获得常年的温度变化记录,从而设计计算程序,消除浅层因素的影响;同时,也为防灾减灾提供原始的连续资料。

4结束语

本文分析了海底沉积物热流探测技术的发展与理论的建立,鉴于我国目前在该技术领域的工作开展还比较薄弱,极大的限制了我国海洋热流探测和应用。因此,在充分认识和了解海洋热流探测技术的发展和现状的情况下,开发我国具有自主知识产权的海洋热流原位探测技术刻不容缓。

参考文献:

[1]DLTurcotte,GSchubert,Geodynamics.Applicationsofcontinuumphysicstogeologicalproblems[M].JohnWiley&Son(slstedition),1982,134-137.

[2]BullardEC.TheflowofheatthroughtheflooroftheAtlanticocean[J].ProcRSocLondonSerA,1954,222:408-429.

[3]BullardEC,DayA.TheflowofheatthroughtheflooroftheAtlanticocean[J].GeophysJRastronSoc,1961,4:282-292.

[4]GerardR,LangsethMG,EwingM.ThermalgradientmeasurementsinthewaterandbottomsedimentofwesternAtlantic[J].JGeophysRes,1962,67:785-803.

[5]SclaterJG,CorryCE.In-situmeasurementofthethermalconductivityofocean-floorsediments[J].JGeophysRes,1969,74:1070-1081.

[6]荣.海洋地热研究中沉积物热导率原位测定[J].海洋技术,1988,7(1):24-33.

[7]JaegerJC.Conductionofheatinaninfiniteregionboundedinternallybyacircularcylinderofaperfectconductor[J].AustralianJPhysics,1956,9:167-179.

[8]ListerCRB.Measurementofin-situconductivitybymeansofaBullard-typeprobe[J].GeophysJ,1970,19:521-533.

[9]李乃胜.冲绳海槽地热[M].青岛:青岛出版社,1995,7-67.

[10]李乃胜.中国东部海域及周边地壳热流初探[J].海洋科学,1992,2:48-51.

探测技术论文第2篇

关键词扫描；探测；；拓扑图；自动化管理

1引言

随着网络技术的飞速发展，网络的安全风险系数不断提高，需要在不影响网络性能的情况下对网络进行监听和探测，从计算机网络系统的各个终端主机、应用系统以及若干关键点收集信息，并分析这些信息，发现漏洞、缺陷以及潜在的威胁，从而提供对网络的实时保护，提高信息安全基础结构的完整性。

2探测技术介绍

2.1常用简单的扫描技术

扫描是一种基于Internet的远程检测网络或主机的技术，通过扫描发现检测主机TCP/IP端口的分配情况、开放的服务已经存在的安全漏洞等信息。主要使用的技术有Ping扫描、端口扫描以及漏洞扫描等。

Ping扫描是通过发送ICMP包到目标主机，检测是否有返回应答来判断主机是否处于活动状态。这种方法具有使用简单、方便的优点，但是由于ICMP包是不可靠的、非面向连接的协议，所以这种扫描方法也容易出错，也可能被边界路由器或防火墙阻塞。

端口扫描技术就是通过向目标主机的TCP/IP服务端口发送探测数据包，并记录目标主机的响应。通过分析响应来判断服务端口是打开还是关闭，就可以得知端口提供的服务或信息。端口扫描也可以通过捕获本地主机或服务器的流入流出IP数据包来监视本地主机的运行情况，它仅能对接收到的数据进行分析，帮助我们发现目标主机的某些内在的弱点，发现系统的安全漏洞，了解系统目前向外界提供了哪些服务，从而为系统管理网络提供了一种手段。端口扫描主要有TCP全连接、SYN（半连接）扫描等方式。

图1Sniffer探测信息矩阵图示

漏洞扫描技术主要通过以下两种方法来检查目标主机是否存在漏洞：在端口扫描后得知目标主机开启的端口以及端口上的网络服务，将这些相关信息与网络漏洞扫描系统提供的漏洞库进行匹配，查看是否有满足匹配条件的漏洞存在；通过模拟黑客的攻击手法，对目标主机系统进行攻击性的安全漏洞扫描，如测试弱势口令等。若模拟攻击成功，则表明目标主机系统存在安全漏洞。

2.2利用探测工具

网络探测工具非常多，种类非常繁杂，功能也不尽相同，这里只以网络侦听工具Sniffer和X-scan扫描器为例进行阐述。

Sniffer是一种通过网络侦听获取所有的网络信息（包括数据包信息，网络流量信息、网络状态信息、网络管理信息等），具有实时检测网络活动、产生可视化的即时报警和通报信息、基于网络特定终端，会话或任何网络部分的详细利用情况收集和错误统计、保存基线分析的历史数据和错误信息等功能。Sniffer还可以根据抓获的数据包信息动态绘制各主机直接的通信关系图示。

X-scan采用多线程方式对指定IP地址段(或单机)进行安全漏洞检测，支持插件功能，提供了图形界面和命令行两种操作方式，扫描内容包括：远程服务类型、操作系统类型及版本，各种弱口令漏洞、后门、应用服务漏洞、网络设备漏洞、拒绝服务漏洞等二十几个大类。对于多数已知漏洞都给出了相应的漏洞描述、解决方案及详细描述链接。扫描结束后生成检测报告。

图2X-scan检测报告图示现在网上还有其他各类有特色的扫描器，种类繁多，如nMAP、SATAN、iris等，在此不一一介绍。

2.3路由交换设备的探测与管理

通过SNMP协议MIB库，可以获取网络中的交换机的交换表和路由器的路由表，实现流量统计，速率统计等功能，绘制出网络拓扑结构图。通过MIB库定义的接口，还可以远程控制和修改路由器、交换机的配置信息。

2.4获取应用系统的运行信息

通过收集网络中的防火墙、防病毒软件以及其他应用系统的运行日志，发现非法入侵或越权访问信息，程序运行报警信息等，及时掌握网络和系统的安全特性，在遇到攻击或威胁时可以进一步采取措施，避免造成损失，并有效防止损失的扩大化。

2.5部署的探测技术

在网络中设立一台服务器，安装服务程序，在网络中需要探测的计算机上安装客户端程序，并制定一些特定的协议，服务器端定期查询客户端的状态和日志信息，或者按照服务器端制定的策略，客户端定期将自己的状态、日志、或应用程序运行信息发送给服务器，服务器端对这些信息进行过滤、分析、整理和审计，以获取反映客户端微机的运行状态。如果服务器端在制定的策略时间范围内没有接收到该客户端的信息，则可以判断该客户端处于离线状态，或者网络线路出现故障。

3探测技术的应用

应用一：掌握和了解系统运行情况

通过探测技术，获取计算机的在线状态，可以及时发现网络中离线或出现故障的计算机，或者发现哪些计算机没有运行本该运行的程序和应用，还可以通过这些探测信息及时发现计算机系统存在的漏洞以及计算机系统运行存在的风险，如：入侵检测系统。

图3Cisco交换机的流量和数量统计图示

应用二：实时反映网络拓扑结构

探测的结果还可以用来实时反映网络的连接结构，为实时绘制网络的拓扑结构图，实时反映网络的运行状态等提供了依据。如：HPOpenView网络节点管理器，鼠标放在某个节点上将显示该节点的详细信息，示例图示如下：

图4HPOpenView绘制网络拓扑图示

应用三：实现网络的自动化管理

通过探测收集到网络的运行信息，为网络的安全管理依据和手段，这样就可以在制定相应的策略指导下实现个应用系统之间的联动，如给防火墙设置新的安全规格，发现病毒后对杀毒软件的病毒库进行及时更新等，建立起一套统一、安全、高效的安全检测、监控、管理体系，实现网络的互连、互控、互动和集中统一防御，从而达到了自动化管理的目标。

为了提供自动化管理效率和准确性，可以在管理员的干预下建立一个专家数据库，对系统的联动提供指导和依据。

4结束语

一般来说，在线探测技术是网络管理的基础，探测结果是实施下一步安全管理、系统联动等管理手段的依据，所以保证检测结果的正确性非常必要，因此需要对探测收集到的信息需要进行验证，以达到去伪存真的目标，提高管理的准确性和效率。

参考资料

[1]王曦杨健编著.《网络安全技术与实务》，电子工业出版社，2006

[2]余承行主编,刘亲华等副主编.《信息安全技术》科学出版社，2005

[3]李石磊.网络安全扫描技术原理及建议，东软教育在线网站

探测技术论文第3篇

【关键词】地质勘探；水文；勘探；试验观测

1 前言

近半个世纪来，地质环境正受到日益严重的危害，地质环境不得不成为我们所关照的一个研究领域。而在水文地质与工程地质的工作程度和精度，会直截影响到整个地质环境合理开发利用及规划，还会影响到开发利用过程中可能发生的突发性地质灾害或安全事故的处理决策问题及地质环境恢复治理方案的制定和实施。本文将从钻孔抽水试验得出水文地质观测资料整理与分析进行讨论，以促进对此项工作的重视与综合利用。

2 工作内容方法及要求

水文地质工程工作内容，应当根据勘查阶段和矿床类型的不同按《水文地质工程勘查规范》、《地质勘查规范总则》和各类地质勘查规范等要求结合实际因地制宜综合确定。主要有区域和水文地质工程地质环境地质测绘、静止水位观测、抽水试验、钻孔简易水文观测、钻孔岩心水文工程地质编录、坑道水文工程地质编录、地（表）下水长期观测、取样分析测试等。

2.1 区域和矿区水文地质工程地质环境地质测绘

水文地质工程地质环境地质测绘观测路线采用穿越法和追索法相结合，一般垂直岩层、构造线走向和沿地貌变化显著方向，对重要地质体、接触带、断层带、软弱夹层、地质灾害和不良地质现象发育地带、河谷、沟谷和地下水露头多的地方进行追索、观察、详细记录和描述，并描绘信手剖面图和进行拍照。对造成地质环境污染和破坏的地带进行重点调查和观测。原则上1：50000测绘观测路线间距500～1000米，观测点密度3O～5O个/平方千米；1：10000测绘观测路线间距25O～500米，观测点密度3～5个/平方千米；1：2000测绘观测路线间距l00—200米，观测点密度30～50个/平方千米。野外调查内容和要求为：

水文地质勘探内容和要求：（1）泉水调查：查明出露地貌位置和地质条件、成因类型、补给来源、流量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择部分代表性强的泉取样，进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（2）老硐调查：查明硐El地貌位置和地质条件、老硐形状、断面、长度、揭穿层位和岩性、出水量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（3）地表水体调查：查明河流、溪沟点的地貌位置和地质条件、水位、流量、水质、水温、与地下水的联系，访问其动态变化情况。水塘、湖泊的地貌位置和地质条件、水位、水质、水温、与地下水的联系，访问其动态变化情况；选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。

工程地质勘探内容和要求：（1）地形地貌调查：调查基本地貌形态特征、成因类型和展布情况，划分地貌单元。河谷地貌应调查谷底和纵向坡度的变化情况、断面形态、河床宽度、植被发育程度等；河流阶地应调查阶地的级数及高程、形态特征、长宽、高及坡度、地质结构、纵横方向上的变化、阶地的性质及组合形式；冲沟应调查其地貌位置、岸坡地层岩性、地质构造、风化程度、植被发育情况、沟底和沟口堆积物的特征等。（2）土体调查：松散碎屑土应详细观察颜色、结构、颗粒大小、形状、均一性、磨圆度、分选性、孔隙度、干湿度、透水性、颗粒成分、颗粒含量、固结物成分、含量和固结状态、密实度；粘性土应详细观察颜色、结构、干湿度、压缩性、透水性、可塑性、矿物成分等。（3）岩体调查：应详细观察颜色、结构、构造、风化程度、全至强风化带厚度、岩石坚硬程度、节理裂隙发育组数、每组条数（条/米）、单条节理裂隙的产状、长、宽、深度、充填情况、充填物成分、统计线节理裂隙发育率（岩体长度内裂隙宽度之和/岩体长度% ）、节理裂隙切割岩体情况、切割岩石块度和形状，编制节理玫瑰花图或极射赤平投影图。可按《工程岩体分级标准》进行分级。（4）地质构造调查：附近地层岩性、岩层产状、各种构造形式的分布、形态、产状、规模、软弱结构面的产状、性质、断层的位置、类型、产状、断距、破碎带宽度、成分、充填胶结情况、工程地质特征、挽近期构造活动的形迹、特点、与地震活动的关系。节理裂隙发育组数、每组条数（条/米）、单条节理裂隙的产状、长、宽深度、充填情况、充填物成分、统计线节理裂隙发育率（岩体长度内裂隙宽度之和/岩体长度%）、节理裂隙切割岩体情况、切割岩石块度和形状。

环境地质勘探内容和要求：（1）区域稳定性调查：收集勘查区及附近历史地震资料，调查新构造活动晴况、分析是否有活动性断裂的存在。（2）社会和自然环境调查：调查居民及其它建筑物的类型、密度、旅游区、文物保护区、自然保护区的分布及范围、破坏程度等。（3）地质灾害和不良地质现象调查：调查滑坡、崩塌、泥石流的分布的地貌位置、地层岩性及构造条件、分布范围、规模、形成时间、现状稳定性、发展趋势等；调查斜坡、人工边坡的变形破坏及其稳定性；地面塌陷、地裂缝、不良冲沟的发育与分布范围、形态特征、发育程度、形成原因、现状稳定性、发展趋势等。（4）地质环境污染调查：调查收集地表水、地下水的环境背景值（污染起始值）；调查由于原生地质环境引起的地方病的原因；由于人类活动造成的地表、地下水水质污染的形成条件、污染源、污染物质成分、污染途径、污染程度、分布范围；放射性污染的种类和范围等。

2.2 钻孔抽水试验

钻孔的抽水试验多是采用稳定流抽水试验方法，试验前应先测量静止水位。水位降深应根据试验目的和含水层富水程度而定，应尽设备能力作一次最大降深（S≥10米），水量大时应作三次降深。稳定时段延续时间最低不少于8小时，稳定时段内水位波动相对误差不大于1% ；涌水量波动相对误差：当单位涌水量大于0.1L/s.m时，不大于其平均值的3% ；当单位涌水量小于或等于0.1L/s.m时，不大于其平均值的5%。[波动相对误差（%）= （最大或最小值- 平均值）/平均值%]。抽水试验趋于稳定时采集化学全分析水样1件。

在抽水的试验过程中应当连续准确观测和记录下水位的下降、流量、水温、气温和恢复水位，水位下降、流量的观测时间间隔为抽水开始后的第5、10、15、20、25、30分钟各观测记录一次，以后每30或6O分钟观测记录一次；水温、气温的观测时间间隔为每2～4小时同步观测记录一次；抽水达稳定标准停抽后，恢复水位观测时间间隔为停抽开始进行观测记录，以后每3O或60分钟观测记录一次直至稳定，稳定标准为8小时内水位波动范围不超过l0厘米。

2.3 钻孔简易水文工程地质观测

所有的施工钻孔均要求进行。由钻孔施工单位对施工的所有钻孔均进行观测和详细记录钻进过程中的涌水、漏水、掉块、塌孔、缩径、扩径、卡钻、埋钻、掉钻、涌沙、逸气等现象发生的位置深度，测量涌（漏）水量和涌水水头高度。观测记录钻进过程中每一回次的起、下钻动水位和冲洗液消耗量，并记录起、下钻动水位观测的间隔时间。遇休假或处理事故等停钻时间较长时，开钻前必须测量孔内水位。要求使用钻孔岩心鉴定记录表、岩心统计表、钻孔简易水文地质观测记录表、钻孔止水记录表、钻孔止水检查记录表等专门表格进行观测记录。

2.4 钻孔岩心水文工程地质编录

要求详细观察和描述岩芯的岩性名称、颜色、结构、构造、硬度、岩石风化程度和深度、划分各风化带界线深度、裂隙性质、密度、充填情况、发育深度、统计裂隙率；地下水活动情况；岩芯形状、完整破碎程度、统计描述岩芯块度、绘制岩芯块度柱状图、计算回次岩芯采取率、按钻进回次测定岩石质量指标（RQD=Lp/Lt% ，式Lp- 某岩组大于l0厘米完整岩芯长度之和；Lt- 某岩组钻探总进尺），确定不同岩组RQD值的范围和平均值。

2.5 坑道水文工程地质编录

要求与地质编录同时进行，自坑道口开始分别按层位、岩性详细观察和描述岩性名称、颜色、结构、构造、硬度、岩石风化程度、节理裂隙性质、密度、充填情况、统计裂隙率、岩体完整破碎程度、岩石块度形状、大小、顶壁稳定程度、变形破坏情况及地下水活动情况。绘制水文工程地质素描图。

2.6 地表水地下水动态长期观测

河溪、泉水和坑道等进行流量、水温、气温的观测；钻孔进行水位和气温的观测。一般每间隔lO天观测一次（即每月观测3次），雨季加密观测，取得当年的流量和水位峰值。水质按枯、雨季取样分析。连续观测时间不少于一个水文年。

2.7 岩石物理力学性质试验

要求每一工程地质岩组均应有样品控制，样品可直接由钻孔岩芯采取，采样规格要求岩芯直径≥8厘米，长度1O～3O厘米，每组样品数量为20块左右。采样时需用油漆箭头标明顶面方向（），并按顺序进行编号（如A组样取到20块岩芯，其编号为A.1、A-2、……A-20），样品取好后用石蜡密封，按组装箱运送到试验室。岩（矿）石的物理力学性质试验项目有：风干含水量、风干容重、饱和容重、比重、普通吸水率、饱和吸水率、风干抗压强度、饱和抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊桑比、抗剪强度（凝聚力、内摩擦角）等。

2.8 水质全分析与专项分析

选择区内有代表性的泉水、地表河溪、坑道和抽水钻孔进行采样，其中泉水、地表河溪、坑道分枯雨季采样。盛水容器采用2千克塑料瓶，在采样点用所取之水冲洗瓶和盖三次以上后再采取水样，水样取好后，立即用石蜡封好瓶口，标明取样位置、水点编号、填写水样标签粘贴在样瓶上，24小时内送到化验室进行化学全分析。同一水点位置另取1千米水样加入2～3克大理石粉（标明）24小时内送到化验室进行侵蚀性CO2分析。化学全分析项目有：水的物理性质、HCO3-、SO42-、C1-、NO2-、NO3-、CO32-、F-、Br-、I-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、NH4+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、游离CO2、侵蚀CO2、H2S可溶性SiO2、PH值、耗氧量、总硬度、暂时硬度、永久硬度、焙干残渣、灼热残渣等。

选择区内有代表性的泉水、地表河溪、坑道进行采样。按生活饮用水水质标准进行分析和放射性检验。采集具有专门的和特殊的要求，取样前需与有关卫生防疫部门取得联系，采用其提供的样瓶和添加药剂，并按其规定进行采样或聘请相关卫生防疫部门人员到现场进行采样。

探测技术论文第4篇

摘 要：测绘是地质勘探过程中的重要步骤，是为工程建设提供数据信息的关键途径，测绘工程在很多领域都有应用，在地质勘探过程中，必须要加强对测绘测量技术的应用，提高地质勘探水平。文章对测绘测量技术在地质勘探过程中的应用问题进行分析和探讨。 

关键词：地质测绘；地质勘探；问题；应用 

引言 

随着社会的不断发展，人们的生活水平不断提升，各种工程项目也越来越多。在工程项目建设过程中，必须要加强对地质条件的了解。例如有的地区地质比较松软，以软土地基居多，对工程施工安全和质量带来了影响。再比如在采矿过程中，首先要对地质环境进行了解，才能采取合适的采矿技术，提高采矿过程中的安全性。由此可见，测绘测量在地质勘探过程中有十分重要的意义，能够加强对地质情况的了解，提高各种工程建设的安全性和稳定性。随着我国经济水平的提升，各种工程项目越来越多，我国的测绘技术研究也越来越深入。在测绘工程中，准确性是一个重要的因素。為了提高测绘准确率，必须要强化测绘工程质量管理和控制，对测绘测量技术进行控制，提高测绘人员的综合能力水平，减少测绘测量过程中的误差。 

1 地质测绘技术现状 

地质勘探是对地质、地层情况进行了解的重要过程。在地质测绘过程中，测绘人员必须要具备专业的知识技能，一方面是对地质学有一定的了解，另一方面要对测绘技术有研究。在地质勘探过程中，测绘过程应该要完成对地质勘探项目中的各种地面、地表、地层等地质情况的勘测，并且将测绘得到的数据反映出来，为工程项目提供相应的施工方案和信息。地质勘探项目的测绘的技术含量较高，而且测绘过程具有一定的难度。当前，我国经济建设水平不断提高，工程项目越来越多，工程项目质量受到外界地质因素的影响较大，尤其是在一些地质条件不太好的地区。如一些软弱地层，对工程项目施工带来的阻碍较大。在工程项目建设过程中，必须要加强对地质测绘的重视，减少很多不必要的损失。另外，地质勘探不仅是工程建设的基础，也是我国经济社会发展过程中的一个重要环节。加强地质勘探，有助于地理国情普查。对我国的地理情况进行掌握，有助于对各种资源进行充分开发和利用，提高我国经济发展水平。 

2 测绘测量技术在地质勘探中的应用 

常见的测绘测量技术有GPS技术、RTK技术、RS技术等。在地质勘探施工过程中，必须要积极加强对各种测绘测量技术的研究和分析，对测绘测量技术进行更新，从而不断提高测绘数据的准确性。 

2.1 GPS技术在地质勘探中的应用 

随着测绘测量技术的不断发展，传统的测绘测量技术的缺点也暴露得越来越明显。例如传统测绘过程中受到仪器设备以及测绘技术水平的影响，一般都采用常规测绘。测绘效率较低，而且测绘的数据不准。有的地区地势环境险峻，不利于测绘人员亲自前往测量。随着测绘技术的不断发展，GPS技术在地质测绘中的作用越来越明显。GPS技术主要进行定位和导航，可以通过定位设备对工程项目进行定位，对测绘工程的完成起到辅助作用。在地质勘探测绘过程中，主要通过GPS接收机以及相关的软件对地质勘探项目的位置信息数据进行收集和分析。GPS测绘测量技术的应用可以减少测绘过程中的人工投入，实现自动化采集和分析。尤其是对于一些地理位置比较偏僻的地区，人工测绘十分不便，必须要采用机械设备进行测绘，GPS技术正好可以解决这一问题。随着测绘技术的不断发展，GPS技术还与其他技术进行结合。比如GPS-RTK技术，是GPS技术与RTK技术结合产生的一种新技术，能够实现定位和实时传输，将测绘得到的数据及时传回信息控制中心，对数据进行分析和整理。 

2.2 RS测绘测量技术在地质勘探中的应用 

RS测绘技术又称为遥感技术，其主要功能是实现远距离监测。原理是基于电磁波理论，使用传感设备，对各种地质信息数据进行传输，并且由相应的设备对数据信息进行接收，再进行整理分析，用于各类工程施工。遥感仪器能够探测到的范围比较广泛，与传统的测绘手段相比较而言，其时效性也更高，能够获得同一时段的遥感数据，这些数据能够从各个不同的角度揭示地面上的各种物体之间的关系。当数据收集完成之后，还可以借助相应的软件对遥感影像进行分析，并且对探测区域内的地形、地质等情况进行基于影像的地物识别。对遥感图像进行处理之后，可以准确地提供出地面上的物体信息，也可以提供准确的几何位置。根据测绘得到的数据，在工程项目施工过程中，设计人员可以根据地质数据信息对施工方案进行设计。施工人员再按照准确的施工方案进行施工，减少盲目施工带来的影响。同时，RS技术的应用还可以完成对施工场地的动态检测，对施工状态进行把握。随着工程施工进程的不断推进，可能会出现各种新的地质问题，通过RS技术可以实现对施工场地的实时监控，及时得到最新的地质信息。 

2.3 GIS技术在地质勘探中的应用 

地质勘探过程中加强对GIS技术的应用，可以有效地提高测绘水平，可以将地理环境的具体位置、空间信息等详细信息结合在一起，为工程施工的相关部门提供可视化信息，使得施工人员能够做到心中有图有信息，有助于工程项目的顺利开展。另外，在未来的发展过程中，还可以加强对互动操作地理信息系统的应用，该系统是GIS系统的集成化平台。相对于GIS系统而言，其功能性得到了相应的拓展，能够实现在多个地理信息系统以及其他相关系统在异构环境下的互相通信、合作。对相关的任务进行完成，提高地质勘探水平。 

3 结束语 

综上所述，测绘是工程项目施工过程中的重要环节，可以为工程项目提供准确的数据支持。当前，地质勘探已经成为我国经济社会发展过程中的一个重要项目。为了提高地质勘探效果，必须要积极加强对地质测绘的重视。要结合地质勘探项目的实际情况，对各种测绘技术进行综合利用。根据不同测绘技术的特点，得到相应的数据。并且要借助计算机软件，及时对各种数据进行分析，对相关数据进行汇总，得到清晰、准确的地质勘探图表，为工程项目施工提供准确的信息数据。 

参考文献 

[1]石伟卿.GPS-RTK测绘技术在地质勘察测绘中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014（28）. 

[2]张义海.对地质勘探中测绘测量技术应用的全面探讨[J].科技与企业，2013（1）. 

探测技术论文第5篇

关键词：地球物理探测 城市工程 趋势

引言

地球物理探测技术方法在城市工程建设中的应用，推进了城市工程地球物理探测技术的发展。随着经济建设的发展，城市工程建设已成为地球物理探测技术应用最为活跃的领域之一，特别是在近年来，随着城市化进程加快，促进了城市工程地球物理探测技术的应用与快速发展。多种地球物理探测技术方法取得显著应用成效，一批新技术、新方法得以推广，一批先进的探测仪器设备为探测技术的应用起到明显的推动作用。鉴于目前城市工程地球物理探测技术的现状和应用领域面临的问题及特点，探测技术方法的进步和数据处理方法的改进提高方面，特别是特定环境条件下探测技术的研究与应用将会成为发展趋势，其应用领域也会进一步得到延伸和拓展。

1、城市工程地球物理探测的特点

地球物理探测是利用目的物与周边介质的物理性质差异，运用适当的地球物理原理和相应的仪器设备，通过分析研究观测到的物理场，探查地质界线、地质构造及其他目的物或目标的勘探方法，或者是测定地质体或地下人工埋设物的物理性质或工程特性的测试方法。基于地质条件变化、城市活动引起的电场、地震波场、磁场、重力场、地热场、放射性等物理场的变化，电法、地震法、磁法、重力、测温、放射性勘探等各种方法可在实际中应用，在陆地、水域、地下（井中及坑道）等不同条件下取得效果，不仅解决了很多岩土工程问题，也在环境地质问题发挥了作用，其中包括地下水、地质构造、滑坡、埋藏物、物理特性的探测等。城市工程地球物理探测技术主要是为城市规划、城市建设与管理服务并得以应用发展，因为它具有与其他方法相比高效经济、施工灵活、信息丰富和无损探测等优点，但是要取得较好的探测效果，应该正确认识城市工程地球物理探测在城市工程建设中应用所具有的特点或面临的问题，除探测深度小、精度要求高和干扰因素多之外，有时还具有任务急、不能影响正常的城市交通和城市日常生活等特点。

第一是探测深度小。城市建设工程涉及的地下地质问题多为浅层。目前，城市工程地球物理探测的深度多为几米到几十米，最深在百米左右。

第二是探测精度要求高。对于城市工程地球物理探测来讲，工程建设单位希望有较高的物探精度，深度与平面位置误差最好达到厘米级。如何努力保证如此高的精度要求成为城市工程地球物理探测工作的重要难点之一。

第三是探测干扰因素多。在繁忙的城市环境条件下，人、车流量大，各种电、磁和震动干扰多，且具有随机性，而且周围建筑物较为密集，消除和避免这些干扰和影响因素，给现场工作和探测资料的处理与解释提出更高要求。

第四是施工场地狭小。由于受周围建筑物、基础设施的影响，很多城市工程地区物理探测工作的场地比较狭小，给探测工作布置造成影响。

此外，任务急是城市工程地球物理探测的另一特点。作为岩土工程勘察、工程测试项目，一般要求在几天或十几天完成，而抢险工程或工程评价的探测任务，有的则要求在一天内或几个小时提出探测结果。

2、城市工程地球物理探测技术发展趋势

城市工程地球物理探测技术应该在进一步了解城市应用的限制条件和影响因素的基础上，加大开发研究新技术、新方法和新仪器的力度，特别是改进探测资料处理与解释技术，推进城市工程地球物理探测技术的应用与发展。

2.1发展趋势

1）技术方法的发展趋势。鉴于城市建设工程涉及地质与检测问题“小、浅、精”的特点，在探测技术方法理论研究与认识上将会进一步提高，多波理论将会得到进一步应用，可利用的物理波场的频谱范围也会越来越宽，电磁波谱可利用的范围由纯直流扩到雷达波，弹性波谱由瑞雷波向超声波频率扩展。新的技术方法将会随应用试验的成功而得到更进一步的推广，陆地声纳法、地震映像法、高密度电阻率法、大地电磁电导率剖面法等探测数据快速连续自动采集技术将会日益活跃。研究城市活动对物理场的影响以推进技术应用将会得到进一步重视。2）仪器设备的发展趋势。复杂的工作环境条件要求防尘、防震、防潮的性能，仪器设备要更适应这种条件，而且要求增强仪器的智能化程度以及捕捉较大动态范围信号的能力，特别是仪器将会由单一化的专用仪器向多功能化发展，这将有利于打破各种不同方法间的界限，促进各种方法相互渗透，促进综合探测方法的应用。2.2努力方向

1）充分认识地球物理条件适应性的重要性。探测任务不同，对应工程地点的地形、地质条件不同，构成地质地球物理探测条件的差异，利用物探技术去揭示和完成相应的任务，关键在于是否具备地球物理条件，这应是摆在首位的问题。这个问题在市场经济条件下尤其要注意，但近几年来，据调查有些部门注重利益驱动多了些，研究所选用技术手段与地质物性条件的适应性相对弱了一些。认识地球物理条件是能否取得较好探测效果的重要基础。2）正确对待探测方法的试验工作。现今形势下，建设工程要求的探测任务往往一来就比较急，工期短、时间紧，且工作难度相对较大。而探测技术无论是新技术还是常规技术，无论是弹性波方法还是重磁电法，均存在一个最佳采集方案，最佳采集装置的设计问题。这些需要在正式工作前予以解决，选择最佳的方案和工作参数对保证探测成果的质量尤为重要。近几年来，一些探测项目的前期试验工作重视不够，对比研究欠少，甚至无法保证原始资料的质量和探测资料的完整与齐全。方法试验同样是探测工作的一部分。3）正确认识地球物理探测的综合性学科特点。地球物理探测技术既涉及其服务的勘察、检测领域，又涉及地质、水文、工程和电子、计算机等学科，探测技术人员应该博学相关专业知识，以弥补原来所学的专业知识相对单一，工程建设中探测任务的复杂以及新技术层出不穷的形势需要。同时，获得可靠的探测结果，也需要依据已有的相关资料，必要时，邀请相关专业的技术人员或工程施工人员予以协助。4）重视培养专业技术人才，完善和实施技术标准，加强技术交流与合作。无论是研究技术方法，还是开发新仪器设备，包括专用资料处理软件开发，都需要专业人才。而标准的实施利于规范技术方法，保证探测成果质量。交流与合作将有助于推进城市工程地球物理探测技术的更深层次研究，有助于新技术、新方法和新仪器的应用推广。

参考文献

[1]王建强.地质灾害勘察地球物理技术手册[M].北京：地质出版社，2003.

[2]王传雷，祁明松，陈超，等.高精度磁测在长江马当要塞沉船探测中的应用[J].地质科技情报，2000，（3）：98～102.

探测技术论文第6篇

关键词：地球物理探测 应用 城市工程

引言

随着经济建设的发展，城市工程建设已成为地球物理探测技术应用最为活跃的领域之一，特别是在近年来，随着城市化进程加快，促进了城市工程地球物理探测技术的应用与快速发展。多种地球物理探测技术方法取得显著应用成效，一批新技术、新方法得以推广，一批先进的探测仪器设备对探测技术的应用起到明显的推动作用。一些成功应用案例说明，充分认识探测条件，结合城市实际选择使用有效的探测技术方法，为工程设计、勘察、施工以及工程特性评价、环境评价和评估提供了大量可靠而丰富的信息、数据，证明了地球物理探测技术方法的技术优势和特点。鉴于目前城市工程地球物理探测技术的现状和应用领域面临的问题及特点，探测技术方法的进步和数据处理方法的改进提高，特别是特定环境条件下探测技术的研究与应用将会成为发展趋势，其应用领域也会进一步得到延伸和拓展。作为研究内容，研究城市环境下的地球物理场特点和发挥技术优势全方位地解决实际问题将会进一步促进技术本身的发展，同时也会进一步促进城市工程地球物理探测技术为城市规划、城市建设与管理服务能力和水平的提高。

1、地球物理探测技术

地球物理探测是利用目的物与周边介质的物理性质差异，运用适当的地球物理原理和相应的仪器设备，通过分析研究观测到的物理场，探查地质界限、地质构造及其他目的物或目标的勘探方法，或者是测定地质体或地下人工埋设物的物理性质或工程特性的测试方法。基于地质条件变化、城市活动引起的电场、地震波场、磁场、重力场、地热场、放射性等物理场的变化，电法、地震法、磁法、重力、测温、放射性勘探等各种方法可在实际中应用，在陆地、水域、地下（井中及坑道）等不同条件下取得效果，不仅解决了很多岩土工程问题，也在环境地质问题研究中发挥了作用，其中包括地下水、地质构造、滑坡、埋藏物、物理特性的探测等。

城市工程地球物理探测技术主要是为城市规划、城市建设与管理服务并得以应用发展，因为它具有与其他方法相比高效经济、施工灵活、信息丰富和无损探测等优点，但是要取得较好的探测效果，应该正确认识城市工程地球物理探测在城市工程建设中应用所具有的特点或面临的问题，除探测深度小、精度要求高和干扰因素多之外，有时还具有任务急、不能影响正常的城市交通和城市日常生活等特点。

第一是探测深度小。城市建设工程设计的地下地质问题多为浅层。目前，城市工程地球物理探测的深度多为几米到几十米，最深在百米左右。第二是探测精度要求高。对于城市工程地球物理探测来讲，工程建设单位希望有较高的物探精度，深度与平面位置误差最好达到厘米级。如何努力保证如此高的精度要求成为城市工程地球物理探测工作的重要难点之一。第三是探测干扰因素多。在繁忙的城市环境条件下，人、车流量大，各种电、磁和震动干扰多，且具有随机性，并且周围建筑物较为密集，为消除和避免这些干扰和影响因素，给现场工作和探测资料的处理与解释提出更高要求。第四是施工场地狭小。由于受周围建筑物、基础设施的影响，很多城市工程地区物理探测工作的场地比较狭小，给探测工作布置造成一定影响。

2、应用现状

目前我国的城市工程越来越多，高层建筑的建设以及桥梁、隧道的开通使得城市工程中运用地球物理探测技术成为核心。地球物理探测是应用一定的物理设备及仪器利用目标语周围介质的物理差异测量出不同的物理场，同时分析这些物理场从而探测出地质界限以及地质构造。这样的方式方法即地球物理探测法，通过对于地质构造的探测确定该地点对于城市工程施工的合理性。地球物理探测法不仅可以根据不同的电场、磁场、重力场以及地震波场等测出相应的结果，也可以在陆地甚至水域中进行。这样的广泛应用解决了工程环境复杂的状况，也为城市规划以及城市建设奠定了基础。在城市工程的探测中存在以上优势，也存在相对于野外工程的劣势：探测障碍多、高层建筑、车流量多以及磁场、震动的干扰对于探测极为不利；探测精度要求高，城市建设错综复杂关系到人身安全，对于城市工程的准确度更是要求极高。这也要求地球物理探测技术的高精度，探测深度小，城市工程建设多为地下浅层，一般在几米与几十米之间，这就要求物探控制在极浅的范围内。

3、探测技术在城市工程中的应用

城市工程的物探中，探测技术主要设计到地面探测、水域探测及井中探测。由于水域探测与井中探测应用相对较少，本文只对地面探测技术的使用加以阐述。地面探测的技术主要有浅层地震法、电流法、磁力法、重力法、放射性测量法与地面温度测量法，这些基本方法各有不同的应用范围。

浅层地震法是城市工程中应用较多也是精确度最高的探测方法。在探测中横波反射法的分辨力及探测精度最高，应用中效果最好。同时瑞雷波法也是浅层探测的基本方法，此种方法相对于横波探测设备轻便较为灵活，效果更好。以上两种浅层探测法均是利用地震波等的反射原理但此类方法成本较高，受施工现场影响较大.在一些嘈杂的施工中不便使用。

电流法是通过电流的流通使得电阻发生一定的变动，在地下水的探测中最为常见。在地质构造的探测中则不尽如人意.有效率低、准确率差的特点。主要运用法为自然电场法。在此基础上衍生的电磁法日益成为地质探测的主要方式，如音频大地电磁法、可控源音频大地电磁法、探地雷达法等等。这些方法对于地下水的探测来说必不可缺.效果显著。

放射性测量与地面温度测量法。这类测量方法主要针对地下热源的测量，放射性测量法通过伽马射线、氧气测量等方法寻找地下热源及地下岩层裂隙水。地面温度测量法产生的数据更是地下热源的主要依据。

磁力与重力测量法多针对于地下爆炸物及考古勘探研究家。这些设备仪器高精度但受天气等限制较大。

参考文献

[1] 李张明. 地球物理探测技术在三峡工程建基面岩体检测中的应用研究[A]. 中国岩石力学与工程实例第一届学术会议论文集[C]. 2007

[2] 潘国富. 中美光缆网络系统海洋路由调查中的工程地球物理方法及其应用[A]. 寸丹集-庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C]. 2008

探测技术论文第7篇

关键词：地球物理；勘探技术；发展趋势；应用

地球物理勘探的主要目的是通过运用现代科学技术手段，对地质构造展开深度分析，为建筑工程选址、矿产资源勘探等工作推行与落实奠定技术基础。在地球物理勘探过程中，所使用的主要仪器设备为物探仪器，由此以详细检测分析地壳中的岩石物理参数。如今，地球物理勘探技术在地质、煤炭、水电、建筑工程、石油等多个领域中应用，并且发挥处理显著的应用效果。

1地球物理勘探技术常用方法

1.1传统技术下的地球物理勘探

1.1.1电法勘探这种方法在地球物理勘探期间应用最为普遍，通过研究电学性质变化规律以及地层电磁场变化规律，基于电性之间的差异性，对电场分布规律展开研究测量，从而保证地质情况被详细的了解[1]。1.1.2磁法勘探通过选择使用磁力仪器检测设备检测地质之间的磁性差异，对地下磁场的分布规律和异常情况作出研究，保证在段时间内寻找出地质问题。1.1.3重力勘探不用地质之间，其密度是各不相同的，以这种特点为出发点，选择应用重力测试仪器观察重力异常情况，了解和全面掌握地下地层起伏变化情况。1.1.4地震勘探地震勘探技术是发展速度比较快的技术手段，该技术综合运用人工激发地震波的方法，基于岩石地震波传播规律和地层地震波传播规律，对地质性质作出探究，预测地质活动情况，采取必要的措施应对灾害发生。

1.2新技术下的地球物理勘探

伴随着现代科学技术发展，地球物理探测仪器设备逐渐科技化，先进的电子技术逐渐取代传统的地质勘探设备，使得地球物理勘探质量提升。就探测深度对地球物理勘探技术进行分类，主要分为超浅层、浅层、中深层和深层。在超浅层勘探过程中，可选择使用浅层地震技术和地质雷达技术。在浅层勘探过程中，可选择使用高频电磁成像技术和高密度电阻率。在中深层勘探过程中，可选择使用高精度重力测试和可控源电磁测深。在深层勘探过程中，可选择应用深层地震勘探技术、高精度处理测量技术和天然大地电磁测探技术[2]。

2地球物理勘探期间的新理论和新算法

2.1小波理论

小波理论是以傅里叶理论为基础的，比较合适被使用在数据压缩、信号中差分方程数值解、成像处理、子波算法等方面应用，由此可显著提升信噪比和数据分辨率[3]。

2.2神经网络理论

神经网络理论对人脑的思维活动方式进行模拟，从而完成数据分析，在应用该技术手段的时候，可通过样本资料学习，研究及分析活动，确保得到的参数结果具有应用价值，也可以在短时间内判断出样本资料应用价值，完成尚未处理的数据信息。

2.3几何分形理论

几何分形理论的实质，是对自然环境下经常性出现的不规则现象、不稳定现象以及常见现象展开分析，系统性分析在自然环境下，各种尺度的物体和现象之间的相似性。所以，在对整体信息进行预测时可通过使用局部信息完成[4]。

2.4混沌理论

在非线性系统描述方面多使用混沌理论体系，混沌理论体系与几何分形理论体系之间存在着十分密切的联系，都可以解释不同尺度下的标度律、差异性和相似性。

2.5地理信息系统理论

地理信息系统是一种以计算机为基础的探测体系，需要综合软件支持和硬件支持，采集、存储、管理、查询和输出时间和空间数据信息，通过数据信息的处理方法，保证在最短时间内查询并分析出数据信息[5]。

3地球物理勘探技术应用

应用地球物理探测技术，最为常见的领域是能源资源勘察。我国能源资源结构多以天然气、石油、煤炭等化石类为主，这种类型的能源资源在勘探时，对于地球物理勘探技术有着很强的依赖性。比如在勘探煤矿资源、天然气资源和石油资源期间，大地电磁勘探技术的应用性很强。通过应用地球物理勘探技术，可以快速寻找出不用地区的油气区构造情况，并且完成相应的评价，寻找到能源资源。在前期的勘探活动中，基本上需要依靠地震勘探技术实现，在详细的勘察期间，需对大地电磁测探技术、高精度磁力技术、高精度重力技术等展开综合运用，对油气地区的构造情况和油气地区区块作出评价，寻找适合油气存储的地质构造，解决勘探油气时存在的疑难问题。金属矿物探技术作为另一种经常被应用的物探技术，大多是利用电法和磁法完成金属矿物质勘探。这种勘探技术在应用工程中，基本上是采取电法模式完成的，为金属矿物质勘探提供便利，并且为工作顺利开展提供支持。该技术手段应用的基础，是围岩和矿体之间的电性差异，研究在地下传导时人工稳定电流场分布规律。磁法勘探的基础是矿体，或者时赋存围岩与其构造两者之间出现的磁性差异结构，在地表环境和高空环境下，探究分析磁场强度变化规律。在地球物理勘探技术中，工程物探技术应用也比较广阔。现代建筑工程施工建设现状随着社会经济发展而呈现出全新的变化，这就要求在工程勘探期间，总结出项目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技术在铁路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有着很大的作用。将物理勘探技术应用在环境保护和自然灾害防治工作中，也是极具价值的。在应用地球物理勘探技术期间，可及时对电、热、光等物理要素进行检测，了解其变化情况，正确认识环境的变化过程，从而为提升环境保护质量，落实环境保护工作奠定基础。突发性自然灾害严重影响着人们的生命健康和财产安全，在对自然灾害进行预测和预防时，合理的应用地球物理勘探技术，能够取得良好的效果。

4地球物理勘探技术未来发展趋势

就当前地球物理勘探技术的应用现状看来，相关专业人员与物理勘探工作人员之间的联系不够密切，甚至各项工作在结合的时候存在着疏忽，难以实现相互帮助发展的需求。在实际工作期间，相互监督、共同进步的现象也存在着问题。工作人员没有将计算机网络力量彻底发挥出来，在分析资料和查询数据时，经常性的处于被动状态。在信息技术高速发展的时代背景下，工作人员必须要对计算机网络技术系统性掌握并且熟练使用，从而保证自身工作效率提升，保证全面、准确、安全的完成各项地球物理勘探工作。地球物理勘探技术解释期间，秉承着多次反馈的基本原则，详细如下所示。图1地球物理综合解释多次反馈图随着社会经济发展，人们对于能源资源的需求量日渐增加，重视程度也逐渐提高。在地球物理勘探技术的研究和开发过程中，研究者不断投入资金和精力，以求获得突破。就当前地球物理勘探技术发展现状而言，地球物理勘探技术已经获得突飞猛进的发展，全新的功能和类型不断涌现，有效延伸了地球物理勘探技术的应用范围。例如，在地球物理勘探过程中，按照使用标准和检测要求，优化改良了超导重力仪设备和超导磁力仪设备，改良后得仪器设备，无论精准度还是稳定性，都获得了大幅度提升，为勘探与开采矿物资源有着很大贡献。计算机辅助测试技术应用，是计算技术发展的产物，该技术手段具有很好的集成性。换言之，地球物理勘探期间，综合物理勘探技术和测量仪器设备，寻找出各类设备在应用过程中的新功能。通过新功能的应用和旧功能优化，可以保证地球物理勘探技术优化，数据信息呈现出良好的精准度，另外还能够将计算机硬件和软件的发展趋势作出反映。灵活性的选择和使用高速单片数字信号处理器，将其应用在地球物理勘探技术上，增强信号处理功能、数据处理功能和误差修复功能，有效保障物探技术应用质量和效率[6]。总线技术发展应用。在物探仪器设备上应用总线技术，是当前物理勘探工作中最不可获取的技术手段之一。物理勘探技术包含有插卡式技术、模块化技术以及积木式技术。这种技术手段在应用过程中，为自动测量提供便利，同时还可以快速寻找出相关参数值，保证与多参数和多功能基本要点相符合。在模块式系统当中，可保持结构处于紧凑状态，避免发生结构问题。数据采集技术和计算机技术应用发展。地球物理勘探技术随着科学技术的发展进步，已经逐渐走向国际化，同时还呈现出灵活性、数字化、功能化和智能化等多种特点。随着社会经济的发展进步，社会生产与发展需要耗费大量的能源资源。如今，世界大多数地区的浅层矿产资源已经被勘探完成并且开发殆尽，科学技术发展水平比较高的国家，逐渐将勘探活动过渡到海洋地区、沼泽地区以及沙漠地区等等，从而弥补当前国家发展出现的资源不足问题。

5结语

地球物理勘探技术与现代计算机技术和勘探理念相结合，提升了处理数据和地质问题解决的效率和质量，同时也提升了探测精准度。由于在地球物理勘探活动中新材料、新技术和新理论全面应用，使得地球物理勘探技术的应用范围不断拓展。总而言之，在新的技术支撑下，勘探技术必然会朝向更加健康的方向发展，保证工程质量的同时，获得良好的使用效益。

参考文献

[1]周冠一.地球物理勘探技术现状与发展[J].世界有色金属,2019,000(013):183,185.

[2]吴骏业、郭荣文、柳建新、陈杭.神经网络在地球物理勘探中的研究进展[J].工程地球物理学报,2020,(04):111-118.

[3]廖建军,岳礼.物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用及发展趋势[J].智能城市,2019,(10):49-50.

[4]郭继颂,肖君.青藏高原冻土地球物理勘查方法组合模式[J].名城绘,2019,(09):1-2.

[5]何荣钦.基于层剥离的大地电磁数据在干热岩监测中的研究与应用[D].吉林大学,2019.

探测技术论文第8篇

关键词：水利水电工程；地质勘测；新方法；应用

中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：

工程地质勘测的应用是极为广泛的，几乎在任何的工程项目中都需要事先进行地质勘测，当然水利水利工程也不例外，并且随着科学技术的发展一些新兴的技术方法逐渐进入了我们的视线，给目前的水利水电工程地质勘测带来了极大的便利。

1工程地质勘探技术

1.1．山地勘探。

山地勘探是工程勘测中比较重要的一部分，一般都是采用人工或机械进行剥土，主要采用揭示地表浅层地质情况的勘探手段，比如开挖探坑、探井、探槽、平硐等，然后我们便可以直接进行试验，通过取样来观察分析地质现象。由于使用的工具和技术要求相对简单，故在进行地表浅层地质勘察时运用较多，正因如此，山地勘探的缺点是勘探深度有限。

1.2．钻探。

多年来，钻探在工程勘察中发挥了重大作用，得到了广泛应用，为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献，并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。

20 世纪 70 年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用，钻探效率成倍增长，岩心采取率普遍达到 90％以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此，金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题，在“六五”科技攻关中，加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究，近年来，研究成功的 SM 植物胶和 MY-1A 植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术，较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题，推广较好，已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯，是一种先进的钻探工艺。实践证明，该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量，较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等，这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益，并逐步已纳入有关的现行规范中。

1.3．工程物探。

地球物理勘探（Geophysical Prospecting）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。工程物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。相对于地震勘探而言，重、磁位场勘探是最古老的一种物探，其精度和可靠度较差。目前，一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时，神经网络技术和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。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。

（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如：利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价，取得了显著的工程和经济效益；由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士 Amberg测量技术公司开发的 TSP 长距离超前预报法、由美国 NSA 工程公司开发研制的真正反射层析成像（TRT）超前预报技术等，较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来，地震 CT 可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像，促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。

（3）岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试：声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。

（4）电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探（EM 法）和天然场源的电磁测探（MT 法）。例如：可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术，在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素，取得了显著的经济效益。

（5）电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探，引进了地震勘探的数据采集办法，可实现数据的快速、自动采集，其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图，从传统的一维勘探发展到二维勘探，此方法属于电阻率法的范畴，在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量，向多源、多点、多线测量发展，从而发展了三维观测技术。

2地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望

在水利水电工程建设当中，会遇到和一般工程建设不同的问题，以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了 3S 技术中全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）等 4 种新方法，并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S 技术是指全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是 3S 技术的基础，它提供主要的遥感信息源。GPS 技术用于遥感信息的精确定位，GIS 技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维，并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来，国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用 3 S 技术。例如，许多大型水利水电工程采用了 3S 技术并取得了丰硕成果。

2.1．GPS 技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。

GPS 在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛，它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题，以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间，提高测量精度，进行工程地质勘察。工程地质勘察通过 GPS 确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同，具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点，它不要求观测站之间通视，并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。

探测技术论文第9篇

[关键字]金属矿山　隐伏矿　找矿预测　理论与方法

[中图分类号]　TD8

[文献码]　B

[文章编号]　1000-405X（2012）-10-75-1

当前，地质找矿的对象已经由浅部矿、地表矿逐步转变为深部矿、隐伏矿，同时隐伏矿找矿的预测理论与方法也已成为矿产勘查学研究的重点。当前我国正在进行的"危机矿山新一轮找矿"工程中大多数涉及金属隐伏矿找矿预测的问题，尤其是在湘西地区。区别与其他种类金属矿山隐伏矿找矿预测中的重中之重就是：矿体定位规律、空间定位机理和矿致异常的形成机理。

1　隐伏矿的定义及分类

目前，关于隐伏矿尚无统一明确的定义。池三川将隐伏矿床定义为"埋藏于基岩中受到或未受到现代切割作用，受到或未受到沉积物覆盖的所有矿床"。在我国习惯将隐伏矿定义为将曾经出露地表又被后期沉积物掩盖的矿体或矿床。根据矿体与地表的关系以及被沉积物覆盖的情况等将隐伏矿分为半隐伏矿和全隐伏矿。半隐伏矿是指全部矿体隐伏于地下，且有几米自积物掩盖，而全隐伏矿是指全部的矿体隐伏于地下且埋深更深，有更厚的运积物掩盖。

2　金属矿山隐伏矿找矿的基本理论和基本方法

2.1　地质找矿理论

（1）相似类比理论。该理论的核心观点就是一定的地质条件下产出一定类型的矿床，通过类比同类矿床，与已知的矿床地质背景相似的地区来视为找矿靶区。相似类比理论主要是采用的是将今与古，已知与未知进行对比分析的方法，通过在大量的野外观察及实践基础之上，并根据所得认识以及归纳的理论去指导找矿预测。

（2）矿床模式和模型理论。矿床模式理论以"类比"原理为基础，已广泛运用于深部找矿中。矿床模式又称成矿模式，是对同一类型或相似的矿床的构造、地质、地球物理和化学和其它基本特征进行概括，并且用简洁的文字、图表表述，来反映对矿床成矿规律的认识，并且在找矿工作中起到了很好的借鉴指导作用。

（3）地质异常理论。为了弥补相似类比理论和矿床模型理论的不足，而产生的地质探矿理论。地质异常是在物质成分、成因序次和结构构造上与周围环境有明显不同的地质体或是地质体的组合，同时构造背景、地质时代、地质环境以及岩石的类型决定了地质异常的性质及其蕴藏的矿产资源种类和规模。

（4）成矿系列。它是指在一定的地质时期和地质环境中，并在一定地质成矿作用下形成的一组矿床类型的组合。成矿系列主要是研究成矿区带中一种主导的地质作用下而形成的诸多矿床彼此之间的在时空和成因方面的联系，这在对于同一成矿区带中的各种彼此之间有成因联系的差异矿床类型的隐伏矿体定位和预测具有很重要的指导意义。

（5）成矿系统。它是指在一定的地质时代、空域中，控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用过程，以及所形成的矿床系列和异常系列构成的整体。成矿系统主要从成矿作用过程、成矿要素等去研究成矿的总体的特征。

2.2　地质找矿基本预测的理论和方法

（1）模型预测法

模型预测法是建立在矿床模式理论基础上的一种地质找矿的预测方法，它在隐伏矿找矿预测中占有重要的指导地位。模型预测法有两种具体的方法；一种是概念模型预测法，另一种经验模型预测法。

（2）数字矿床模型评价方法

数字矿床模型评价方法是以矿床模型和勘查数据这两者做为驱动，并且将描述性的矿床模型变得知识化、数字化，以便计算机能够识别和处理的知识、数据和符号等，最终能够在计算机里建立和它相对应的数字化的矿床模型。

3　基于隐伏矿定位预测新发现的技术方法

3.1　化探技术方法

深穿透地球化学法是一种能够探测深部隐伏矿体所发出的极其微弱的直接信息的化探新技术方法。

构造地球化学法（又称构造原生晕法则），它是通过分析构造中的成矿的指示元素的地球化学晕从而来推测深部的隐伏矿化情况。

3.2　物探技术方法

目前在金属矿山深部找矿中应用较为广泛的物探技术主要有瞬变电磁法、激发极化法、E大地电磁法、浅层地震勘探法、可控源音频大地电磁法、近矿多参数激电法、井中物探法等。

除上述方法以外，目前正在研究探索的3　种深部物探技术是：①成矿带深部地壳反射技术；②高分辨率地震反射技术③地球物理层析成像技术。最近今年来，井中物探法在我国隐伏矿找矿预测中的应用也越来越多。其中三频激电技术、CSAMT等技术结合地质、构造地球化学等方法相继应用在湘西金矿、山东招远金矿等多个危机矿山深部隐伏矿找矿预测中。

3.3　其余新发现的技术方法

除了上述介绍的常用的几种隐伏矿定位预测方法外，目前在矿山深部找矿中新的技术方法和思路。

（1）多种找矿信息的综合应用。通过应用多种信息并且通过各种信息的有机融合来进行找矿预测。

（2）基于GIS的成矿预测方法的应用。通过应用地理信息系统从而克服了传统信息技术无法反映数据空间属性的缺点，使研究数据可视化、思维可视化。

（3）另外，一些其他高新技术（如RS　技术、GPS　技术、人工神经网络技术、图形图像处理技术、数据集成技术等）被应用在找矿预测中。

4　结语

在现有的条件下金属矿床深部隐伏矿找矿的基本技术思路就是把地质研究做基础，将物探、化探用作技术支撑，最终实现钻探。因此，隐伏矿找矿预测理论与技术也将随着地、物、化、遥、钻等探矿具体技术方法的创新而不断发展。

参考文献

[1]张均．陈守余，张玉香．隐伏矿体定位预测中的几个关键问题　[J]．贵金属地质，1998，7（4）：293-301．

[2]池三川．隐伏矿床的寻找[M]．武汉：中国地质大学出版社，1988

[3]侯德仪，李志德．矿山地质学[M]．北京；地质出版社，1998

[4]张均．隐伏矿体定位预测的方法学基础及方法论[J]．贵金属地质，2000，9（2）