一种基于人工夯锤震源的水上地震折射数据采集方法

摘要

本发明设计出了一套绿色环保的人工夯锤震源采集系统替代炸药震源采集系统，属于工程勘察领域，解决了炸药震源对生态环境破坏和污染问题。发明中的采用自主设计的人工夯锤，其激发能量经过一系列试验验证，满足一般浅层地震工程的勘测要求。对于跨江剖面的水上地震折射数据采集，本发明选用相遇时距曲线观测系统，在岸边使用人工夯锤敲击铝合金板激发地震波，用船沿事先布置的测线将水听器运到接收点位置，然后按一定间距逐点接收地震波来完成数据的采集。该方法本单位已成功应用于国内、外水电工程，取得了良好的效果，实用性强。本发明改变了传统水上地震折射勘探的数据采集与作业方式，在水电水上勘探中有广泛的市场前景和推广价值。

主权项

一种基于人工夯锤震源的水上地震折射数据采集方法，其特征在于包括如下步骤：步骤（1），测线设计：根据工作任务、探测对象、地质构造和地形条件确定测线的布置；沿顺江剖面和跨江剖面做水上地震折射波测线布置，其中，第一，要求测线力求为直线，尽量垂直岩层或构造的走向；第二，测线要尽可能与其他物探测线或钻探的勘探线一致；第三，测线要均匀地分布在全测区；第四，当地层倾角较大时，应改变测线方向以避免盲区过大或接收不到折射波；步骤（2），确定激发点位置及水听器间距：所述的水上地震折射波法激发点选择在岸边，水听器间距为5m_~10m；激发点没有具体规定的固定位置，原则是选择尽可能靠近江边，便于锤击的地方；当左右两岸的激发点确定后，即认为探测剖面长度也确定，在此剖面的工作过程中，激发点位置不得更改和移位；步骤（3），架设跨江剖面，布设数据传输电缆：设计好跨江剖面后，在河岸两端架设钢丝绳，钢丝绳上挂上挂钩，数据电缆从挂钩中通过；跨江剖面是斜交水流或河床布置，剖面长度为2~5倍河流宽度；步骤（4），数据采集：采用相遇时距曲线观测系统，在步骤（2）确定的一侧岸边激发点位置，采用人工夯锤敲击其铝合金板，夯锤的底端离垫板的距离要控制在50cm~80cm之间，向下敲击的同时，要施加猛烈的下压力，使夯锤的下落速度大于自由落体速度，用船沿步骤（1）布置的测线按固定间距逐点用单道水听器接收地震波，水听器接收到的地震波通过与之相连的电缆传输至地震仪内显示、保存和处理，完成一边数据采集后，改变激发点到步骤（2）确定的另一侧岸边激发点位置，重复以上采集过程，从而最终完成整个数据采集过程；步骤（5），数据处理：经过处理、解释便可得到各类地质条件以及地层破裂带的调查和土建工程质量检测数据；在处理时，根据原始记录，读取折射波初至时间，并依据时间与距离的关系，绘制地震折射波时距曲线，并计算出个测点的河床冲积层厚度、河床基岩波速；当实测基岩波速较高时，说明河床基岩较完整；当基岩波速有突变时，说明有断裂构造；当某段河床基岩波速较低，偏离正常值较大时，说明此段较破碎，属波速异常。