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湖南普奇天然电场打井找水仪中天电干扰现象的识别浅析

时间 : 2022-05-17 点击量 : 108

我国的电磁环境对天电法十分不利,各种输电线路密如蛛网,电气化铁路四通八达,用电器具无处不在。在天电图中经常会出现一些成因和特征各不相同的干扰现象,正确的进行识别和排除这些干扰对提高成井率极为重要。可以说不会识别干扰就不会用天电法找水。现将我们的一些经验总结出来,与同行们共同探讨。

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1.大地天然电磁场的频带很宽,而且是连续的,大致从10的负4到4次方赫兹,天电仪只是选择了若干种低频或特低频的电磁波进行测量,所以又叫选頻仪。凡与这些频率接近的电磁波都会对天电图造成干扰,频率距这些被选频率较远的电磁波不会造成干扰。

2.对天电图造成影响的电磁波干扰源主要有变压器、引擎、雷电、地震、输电线路、低频通讯、导航电台等。输电线路的电压越高,电流越大,距测线越近,用电负荷越大,干扰越大。如负荷较小或距测线较远影响会变小。变压器的影响比电线更大,如有可能最好挑开零克。

3.低频电磁波干扰的表现:一是在高压线变压器附近可使场值变大。二是当用电负荷不稳时会使场值忽大忽小。三是远距离来的非工频干扰会有突发性,有时会使某一个值变得畸大,有时会使同一列上的若干数值变得畸大,如在测量过程中发现及时可删去重测。50赫兹的工频电磁波干扰容易发现,也好规避,其他来源的电磁波干扰很难弄清其来源。

4.有电流就会有电位差。大地游散电流造成的电位差进入仪器,与天然场的电位差叠加在一起,比干扰电磁波的影响更大。最常见的游散电流来源于带接地线的三相电器或电机。当三相不平衡时,剩余电流会通过地线进入地下。在工厂或工地附近游散电流一般较大,尤其是电焊机三相很不平衡,造成的影响更大。游散电流干扰会使图件的数值畸高畸低,高值区跨列或不跨列,颜色大红大绿,趋肤下传现象不明显。

5.电气化铁路的动车使用的是交-直-交牵引机车,从变压器单相接入接触网,功率很大,它产生的游散电流比一般电机大得多。它会使天电图数值畸高畸低,出现的高值区经常会跨几列,能使若干测点都出现高值,整个图的颜色大红大绿,高低值异常不产生趋肤下传现象,复测一致性不好。在铁路每一侧5公里范围内都有影响,距铁路越近影响越大,使天电法无法使用。

6.测量电极的极化造成的干扰也是时常遇到的。天电电极并非不极化电极,两电极间存在着由渗透电位、氧化还原、过滤吸附等产生的数值较大而且不稳定的极化电位差。仪器虽然采用了自动补偿措施,但当极化电位差瞬变较快时不可能100%补偿掉,在真实的天然场值较小而极化电位差变化较大时它就会偶尔露露面,造成干扰。

7.电极极化造成的干扰的特点是在图中出现或多或少的星状点。星状点大多呈菱形或小三角形,在点的周边大多有黑边框住。星点分布大多杂乱无序,星点越多说明极化干扰越严重。复测时星点的一致性普遍不好,靠电脑制图也不能解决问题,电脑制图只会使干扰变得更明显。与电极接触的土壤质地越复杂星点越多,背景数值越小越容易出现星点。出现满天星的剖面图的等值线往往变得十分复杂,在曲线图上表现为各点七上八下,杂乱无章,这种图一般无复测价值,它的背景值所反映出的岩性也一般不好。

8.干扰假异常与趋肤下传造成的假像,二者的主要区别在于,前者复测一致性不好,无明显的下传带。后者复测时大多一致性良好,而且在高低阻下传带的顶端能看到更高的高值或更低的低值(处理图更明显)。

9.对于直立的宽度较小的低值带能否作为最佳井位的讨论 : 低值带的成因,一种可能是浅部有低值岩层,因趋肤效应下传形成直立的阴影区,显然与断层无关,在砂页岩和火山岩地区这种可能性更大。另一种可能是,断层破碎带在浅层风化的更好,成为低阻,下传形成直立的阴影区。假设断层的倾角最大为80度,深度每增加1百米,断层将向倾斜方向斜出去最少18米,垂直向下打井在深部就打不到断层了,只是在水位较浅的情况下打井才可能是最佳井位。

10.如果不能正确的区分真假异常,或对垂直分带现象的成因判断不正确,在地质条件较好的测区定点也可能成井,但不一定是最佳井位,与盲打无异。但在成井率很低的贫水地区定井,打干眼就不足为怪了。

湖南普奇地质勘探设备研究院,是从事地质勘打井找水仪设备研究的专业机构,并承担“国家十三五水专项科研项目”普奇新一代物探找水仪具有携带方便,操作简单,自动成图,准确率高特点,其设备获得多项发明专利和软件著作权。


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