2023年, 第45卷, 第05期　
刊出日期：2023-09-15

  

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  单孔法波速测试在宿州市区建筑场地类别划分的应用及该区特征研究

  刘春超, 张倩清, 李能勇, 黄长友

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 559-565.

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  建筑场地的不同类别反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应，建筑场地类别是根据土层等效剪切波速和覆盖层厚度进行划分的。这里介绍了单孔法波速测试在计算土层等效剪切波速度，划分建筑场地类别上的应用，以及通过对宿州市区40个建筑场地的201个土层等效剪切波速数据Vse20和场地类别划分结果进行统计分析、研究，得出该区域类似地层条件的土层等效剪切波速近似呈正态分布特征，估算范围在195.89m/s～222.46 m/s,推测建筑场地类别为Ⅲ类。
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  基于极端随机树算法的流体识别研究

  饶骁驰, 杨昊, 喻辉, 文武, 周航, 陈敏

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 566-578.

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  对储层内流体进行识别存在较大的不确定性，多属性融合进行流体识别显得非常必要。机器学习方法已经日趋成熟，但在流体识别方面的应用还较少见。这里引入一种实现简单、具有较强普适性的方法——极端随机树方法对流体进行识别，比较了本方法较传统的机器方法的识别准确率优势，并通过均方误差及错误率的验证证实了本方法对于流体识别的准确性。最后将本方法应用于南海某油气田，良好的识别效果证实了本方法对于流体识别的有效性。
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  二维弯线采集中测线优化设计方案与实现

  刘军胜

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 579-584.

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  区别于常规二维地震资料采集方法，弯线采集以自由曲线或折线的形式进行测线设计。弯线采集在炮点和检波点选择方面更为灵活，能够有效解决大型障碍物、困难地形区域施工的问题。然而弯线的CMP点在平行和垂直测线方向都是离散的，特别是当目的层埋深较浅时，叠加剖面的真实性受到严重影响，降低CMP离散度和离散CMP点的处理是提升资料品质和可靠性的关键。因此，这里提出了在优选炮点的基础上，利用检波点反演、CMP点正演、CMP点&检波点分段拟合、迭代优化等相结合的方式对，检波点和CMP面元进行优化的方案，并通过软件编程实现测线自动优化和分析最小化目的层CMP点的离散度，以保障资料品质。
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  复杂障碍物区三维地震观测系统多方位角变观设计技术及应用

  田锦瑞, 亚东菊, 张昭, 曹秀森, 张晓盼, 牛清华, 邱兆泰

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 585-591.

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  村庄作为大型障碍区在地震数据采集施工过程中往往会成为整个工区的施工难点。为解决这些难点问题，对地震采集观测系统进行特殊观测系统设计是唯一有效的技术途径。项目的地震数据采集质量和采集成本与特殊观测系统的设计的优劣息息相关。这里使用基于贪心算法的特殊观测系统优化设计程序，在测试工区对大型村庄障碍区和浅层地震地质条件运用了不同测线方位角的交叠观测系统设计。在村庄等具备不同测线方位角的观测系统布设条件的大型障碍区，使用优化合理、经济适用的特观设计做出了初步尝试，为野外地震数据采集工作的降本增效提供了有利的技术支持。
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  井震联合地震采集技术在加纳热带丛林的应用

  苏海阳

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 592-596.

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  加纳某区块处于热带丛林地区，面积广、地表复杂、旱雨季交替。地震勘探处于初始阶段，没有现代地震勘探采集方法可以参考。针对加纳热带丛林地区的特点及施工难点，2019年到2021年东方公司某项目开展了采集技术攻关，施工过程中采用井震联合激发的采集方法，采用EV56高精度可控震源激发，有效拓展了地震资料频带宽度。雨季施工中因地制宜改造钻机、电子雷管及配套启爆系统的应用，提高了施工效率，保证了钻井和下药质量，提升了激发质量效果。
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  基于激电法半衰时探水的可行性研究

  王程

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 597-603.

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  突水灾害在隧(巷)道等隐蔽工程中是重大安全隐患，查明隐伏的强富水区域是亟需研究和解决的重要工程需求，其中水量的预测是重难点。针对此问题，这里开展激电法半衰时探水技术的研究，基于岩石电化学测试分析不同孔隙度含水量条件下相关参数的规律，采用物理模拟实验研究二次时差与含水量之间关系。研究表明：(1)电阻率与孔隙度含水量之间为正线性相关，极化率和半衰时与孔隙度含水量之间近似“正态”相关；(2)二次时差法探水机理中二次时差与含水量关系较为复杂，并非简单的线性相关，二次时差法需基于较多已知条件方可粗略估算含水量，目前该方法实际应用仅可作为探水的辅助手段。
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  基于GEM-2多频电磁技术与并行高密度电法的减量化土地复垦快速检测探讨

  周俊峰, 杨超, 刘小松

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 604-618.

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  上海是全国第一个在省级层面提出在全市域范围内实施减量化的城市，减量化后的土地是否存在建筑垃圾，其分布、含量是土地是否复耕的重要依据。这里综合多频电磁法(GEM-2)及并行高密度电法(PEM)对上海某减量化土地进行了快速探查工作。为进一步提高检测效率，以多频电磁法(GEM-2)作为面积性快速扫描手段，以并行高密度电法(PEM)作为剖面测深控制，3个频率的GEM-2数据所反应的不同深度的电导性平面特征，与PEM所反应的电阻性具有很好的对应性。研究表明，高电导率区域对应于钢筋污水池等钢筋混凝土构筑物的位置，低电导率与高电阻对应于砖块、混凝土块、水泥地坪等位置。通过利用高密度电法对GEM的刻画对比，以及现场开挖验证，结合文献调研，总结了地区相对经验性的深度校正公式，较好地解决了地下建筑垃圾埋深问题；在新的类似实践工作中，可完全利用GEM替代高密度电法，实现快速检测的目的。
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  贵阳城市轨道交通工程勘察的岩溶问题及其探察方案探讨

  李法滨, 王祥, 冉军, 龙斌, 曾耀

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 619-624.

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  贵阳市是西南地区典型的岩溶山地城市，岩溶问题严重困扰着该市轨道交通建设。这里以贵阳城市轨道交通建设中矿山法、盾构法和明挖法施工遇到的岩溶问题为例，剖析总结了在初勘、详勘以及施工各阶段针对具体岩溶问题的探查技术方案。综合大量岩溶探查成果，提出针对岩溶风险应遵循“早发现，精勘探，适当超前处置”的技术思路，具体探查方案的科学实施应遵循“先地面物探探测岩溶的位置、范围、埋深等，后钻探验证和补充，最后跨孔CT精细刻画形态”的工作原则。
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  隧道衬砌质量的地质雷达电磁波反射特征分析及应用

  胡汛训, 李理, 付小念, 付代光, 张杨

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 625-634.

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  针对乌尉高速公路天山胜利隧道衬砌施工中出现的脱空、厚度不足和不密实等质量问题，采用基于时域有限差分(FDTD)的模拟方法，对隧道衬砌中常见的缺陷进行正演模拟，正演结果与实测数据反射剖面的地球物理特征一致性吻合较好。其次，本研究对于典型缺陷或标志物与之对应的地质雷达电磁波反射特征进行了总结和归纳，结果表明，隧道衬砌典型缺陷或标志物地质雷达电磁波，具有振幅突变、电磁波同相轴畸变、波形极性反转等特征，这些特征对于现场检测人员快速判读、解译采集的雷达数据有重要参考作用，也对目标地质体和隧道衬砌缺陷快速准确识别有较大帮助，有助于提高一线作业人员的检测效率，确保隧道整体稳定性及安全运营。
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  高精度无人机航空磁测在塔里木盆地西南部地质构造调查中的应用

  崔志强, 胥值礼, 孟庆敏, 李飞

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 635-645.

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  受地表沙漠覆盖和复杂山前构造等影响，塔里木盆地西南部的油气地质勘探难度大，基础地质调查薄弱，油气勘探历经数十年至今尚未获得实质性重大突破。通过开展高精度无人机航空磁测，采用全夜航模式，获取到蕴含丰富地质构造信息的航空磁测数据。利用非线性滤波、低通滤波、小波变换等方法，剔除干扰异常，实现了局部异常和背景场的分离，揭示了与油气成藏相关的局部圈闭构造及其展布规律；运用三维欧拉反褶积计算区域磁性基底深度，清晰地展示了盆地基底的隆坳格局及主要生油凹陷特征，为进一步开展油气勘探战略选区及深部资源评价提供了重要成果。
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  高密度电法在多期次滑坡勘察中的应用研究——以半坡村滑坡为例

  辛超, 黄超, 付荣翔, 庞咏, 黄辉, 叶雷, 刘达

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 646-653.

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  滑坡是主要的地质灾害之一，严重危害当地居民的生命及财产安全，研究其诱发形成机理对于以后的治理具有重要的指导意义。利用res2dmod软件建立模型，用res2dinv软件对模型数据进行反演，从理论上验证高密度电法在滑坡勘察中的有效性。同时，运用高密度电法，结合地质剖面及工程钻孔资料，构建工程地质剖面，揭示滑坡剖面形态特征、滑体组成与结构及滑面特征，对滑坡形成机制进行勘察研究。
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  深部铁铜矿勘探的地球物理勘查模型研究——以河南卢氏八宝山铁铜矿床为例

  朱彦彦, 张景业, 杨秋玲, 王亚伟, 刘晓毅, 王飞飞

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 654-662.

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  为建立深部铁铜矿勘探地球物理模型，以河南省卢氏县八宝山铁铜矿床为例，在合理的成矿预测模型指导下，采用高精度磁测、激电中梯、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)等多种综合地球物理方法，对八宝山矿床的深部三维特征和外围区域的含矿性进行初步评价，并通过钻探进行成矿规律的验证。以成矿预测模型为指导，采用综合地球物理勘查对有利成矿部位进行精准刻画，通过钻探对该模型的有效性和可行性进行验证，建立本成矿类型的地球物理勘查模型。
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  综合物探法在大足石刻圆觉洞窟保护中的应用

  赵宏欣, 张晶, 魏子贺, 许鹏, 马骏骅

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 663-669.

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  大足石刻是集释(佛教)、道(道教)、儒(儒家)“三教”于一身的大型石刻艺术博物馆，圆觉洞作为其摩崖造像中最具有代表性的作品之一，在长期自然应力作用下，致使圆觉洞文物本体及周边围岩体出现了岩石风化剥蚀加速、顶板失稳险情加重等一系列病害。这里运用超声横波成像技术、地质雷达法和微电极高密度法，对大足石刻圆觉洞顶板进行勘探，推断了防水混凝土保护层厚度，与调查资料显示厚度一致。利用综合地球物理技术推断了防水混凝土风化破损位置4处及主裂隙3条，揭示了岩体裂隙的发育情况，为后期病害的治理工作提供了基础，对类似项目有一定的借鉴意义。
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  成渝经济区植被生态质量演变特征及驱动力分析

  王丽芝, 杨鑫, 郝利娜

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 670-680.

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  利用MODIS NDVI数据反演成渝经济区2005年-2020年植被覆盖度(VFC)、植被净初级生产力(NPP),构建植被生态质量指数(Q)。通过趋势线性分析、相关性分析、残差分析，研究2005年-2020年成渝经济区植被生态质量时空变化特征，探索成渝经济区植被生态质量与气候和人类活动等影响因素的关系。结果表明：(1)2005年-2020年成渝经济区植被覆盖度达95%,NPP显著升高地区达93%,植被生态质量指数(Q)显著增加地区达92%,三者之间空间分布相对一致，植被生态质量整体提升；(2)通过趋势分析，降水、温度增加的空间分布和植被生态质量指数(Q)增加的空间分布范围相对一致，表明气候对改善植被生态质量有重要的驱动作用；相关性分析显示，植被生态质量指数(Q)与降水呈正相关，与温度呈负相关，且降水与植被生态质量指数(Q)的相关性强于温度；(3)驱动分区显示，成渝经济区植被生态质量变化约14.35%地区受气候因素驱动，约85.65%地区受非气候因素(自然灾害和人类活动等)的驱动；通过残差分析，2005年-2020年成渝经济区人类活动对植被的正面作用大于负面作用，说明成渝经济区植被生态质量的时空变化是气候因素和人类活动共同影响的结果。
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  改进鼠群优化算法在地下岩体破裂事件定位中的应用研究

  白力名, 简兴祥, 张伟

  物探化探计算技术. 2023, 45(05): 681-688.

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  在地质灾害监测过程中，地下岩体破裂事件的定位是实时监测的一项关键技术。针对传统的定位方法均存在着不同程度的误差，为了减小事件定位的误差，提高定位精度，提出了一种改进鼠群优化算法用于地下岩体破裂事件的定位，以提高岩体的定位精度。首先，将Levy飞行策略引入鼠群优化算法中，以增强算法的局部搜索能力和全局寻优能力；其次，采用时差定位(Time difference of arrival, TDOA)方法建立目标函数，将目标函数作为算法的适应度函数进行岩体破裂事件定位；最后，验证了该算法的有效性和可行性，与其他定位算法比较，本算法定位精度较高，并且具有较好的鲁棒性和收敛性。