巖溶地球物理探測(cè)技術(shù)

序 I
前 言 I
目錄 I
第一章 概述 1
第一節(jié) 巖溶地質(zhì)的基本理論 1
一、中國(guó)巖溶區(qū)域分布概況 1
二、巖溶基本形態(tài)及類(lèi)型 10
三、巖溶發(fā)育基本條件 15
四、影響巖溶發(fā)育的因素 19
五、巖溶發(fā)育的一般規(guī)律 21
六、巖溶對(duì)工程的影響 24
第二節(jié) 巖溶地球物理特征 27
一、物探對(duì)巖溶的認(rèn)識(shí) 27
二、巖溶探測(cè)方法 31
三、巖溶的地球物理特征 34
（一）巖溶地層及溶洞充填物的物理特性 34
（二）幾種物探方法的溶洞異常特征 35
第三節(jié) 巖溶地球物理探測(cè)應(yīng)用現(xiàn)狀 39
第二章 電磁法 43
第一節(jié) 高頻大地電磁法 44
一、基本原理 44
二、電阻率計(jì)算 47
三、電磁場(chǎng)場(chǎng)源 50
四、現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 53
五、數(shù)據(jù)處理與解釋技術(shù) 56
第二節(jié) 反磁通瞬變電磁法 64
一、基本原理 64
二、場(chǎng)源分析 67
三、現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 81
四、數(shù)據(jù)處理與解釋技術(shù) 85
第三節(jié) 應(yīng)用實(shí)例 94
一、[工程案例1] 某水電站庫(kù)首兩岸防滲帷幕線上及副壩巖溶探測(cè) 94
二、 [工程案例2] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 96
三、[工程案例3] 某引水工程巖溶探測(cè) 98
四、[工程案例4] 某電站引水隧洞線巖溶探測(cè) 100
五、[工程案例5] 某煤礦巖溶探測(cè) 101
六 [工程案例6] 某煤礦巖溶探測(cè) 105
七、[工程案例7] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 107
八、[工程案例8] 某錳渣庫(kù)巖溶探測(cè) 109
九、[工程案例9] 某水庫(kù)壩址巖溶探測(cè) 111
十、[工程案例10] 某橋水文地質(zhì)勘察巖溶探測(cè) 114
第三章 高密度電阻率法 117
第一節(jié) 高密度電阻率法基本理論 117
一、基本原理 117
二、觀測(cè)系統(tǒng) 118
三、高密度電阻率法裝置 121
第三節(jié) 高密度電阻率法正演與反演 126
一、二維正演 126
二、二維反演 135
第三節(jié) 高密度電阻率法工作技術(shù) 136
一、影響因素 136
二、現(xiàn)場(chǎng)工作 138
三、數(shù)據(jù)處理與解釋 144
第四節(jié) 應(yīng)用實(shí)例 151
一、[工程案例1] 某水環(huán)境修復(fù)工程 151
二、[工程案例2] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 154
三、[工程案例3] 某水庫(kù)滲漏調(diào)查巖溶探測(cè) 157
四、[工程案例4] 某交通工程1號(hào)大橋巖溶探測(cè) 159
五、[工程案例5] 某交通工程1號(hào)特大橋巖溶探測(cè) 161
六、[程案例6] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 163
七、[工程案例7] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 165
八、[工程案例8] 某抽水蓄能電站巖溶探測(cè) 166
第四章 探地雷達(dá) 170
第一節(jié) 探地雷達(dá)基本理論 171
一、基本原理 171
二、電磁波傳播基本規(guī)律 171
（三）電磁波在介質(zhì)中的傳播速度 172
（四）電磁波在介質(zhì)中的吸收特性 173
（五）探測(cè)深度 173
（六）探測(cè)分辨率 174
第二節(jié) 探地雷達(dá)正演方法 176
一、FDTD（2， 2）時(shí)域有限差分算法 176
二、FDTD （2， 4）時(shí)域有限差分算法 181
第三節(jié) 探地雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 187
一、儀器設(shè)備 187
二、探測(cè)方式 188
三、外業(yè)準(zhǔn)備及生產(chǎn)試驗(yàn) 189
四、測(cè)線（網(wǎng)）布置 190
五、儀器參數(shù)設(shè)置 190
六、外業(yè)工作注意事項(xiàng) 192
第四節(jié) 探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理與解釋 192
一、數(shù)據(jù)處理 192
二、數(shù)據(jù)解釋 197
第五章 應(yīng)用實(shí)例 197
一、[工程案例1] 某水庫(kù)灌漿廊道巖溶探測(cè) 197
二、[工程案例2] 某水電站壩址區(qū)巖溶探測(cè) 199
三、[工程案例3] 某抽水蓄能電站庫(kù)盆巖溶探測(cè) 200
四、[工程案例4] 某水電站大壩建基面巖溶探測(cè) 204
五、[工程案例5] 某水電站引水隧洞補(bǔ)充勘察 207
六、[工程案例6] 某水庫(kù)大壩建基面巖溶探測(cè) 209
七、[工程案例7] 某水電站交通洞超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 210
八、[工程案例8] 某市政工程樁底巖溶探測(cè) 213
第五章 井間電磁波層析成像 216
第一節(jié) 基本原理 216
第二節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 221
一、電磁波CT設(shè)備 221
二、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集 223
三、觀測(cè)系統(tǒng)的選擇 225
第三節(jié) 數(shù)據(jù)處理方法技術(shù) 230
一、E0值的求取 230
二、 反演方法 232
三、 非規(guī)則形態(tài)電磁波CT技術(shù) 237
第四章 應(yīng)用實(shí)例 240
一、[工程案例1] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 240
二、[工程案例2] 某軌道交通S1線巖溶探測(cè) 242
三、[工程案例3] 某水庫(kù)導(dǎo)流洞堵頭頂部巖溶探測(cè) 244
四、[工程案例4] 某水電站防滲帷幕巖溶探測(cè) 246
五、[工程案例5] 某水庫(kù)防滲帷幕巖溶探測(cè) 248
六、[工程案例6] 某水庫(kù)巖溶探測(cè) 249
第六章 井間彈性波層析成像 253
第一節(jié) 253
基本原理 253
一、數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 254
二、射線追蹤技術(shù) 257
三、走時(shí)層析成像反演方法 262
第二節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 275
一、影響井間彈性波CT分辨率的因素 275
二、觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 276
三、儀器設(shè)備選擇 277
四、現(xiàn)場(chǎng)工作質(zhì)量控制 279
第三節(jié) 數(shù)據(jù)處理與解釋技術(shù) 281
一、 數(shù)據(jù)處理 281
二、反演方法的選擇 284
三、成果解釋 284
第四節(jié) 實(shí)用實(shí)例 285
一、[工程案例1] 某水電站巖溶探測(cè) 285
二、[工程案例2] 某水電站壩基巖溶探測(cè) 289
三、[工程案例3] 某水庫(kù)防滲帷幕巖溶探測(cè) 293
四、[工程案例4] 某水電站下游圍堰左堰肩巖溶探測(cè) 296
五、[工程案例5] 某水庫(kù)壩基巖溶探測(cè) 299
六、[工程案例6] 某數(shù)碼創(chuàng)業(yè)園四期巖溶探測(cè) 301
第七章 地震法 306
第一節(jié) 地震映像法 307
一、基本原理 307
二、現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 310
三、數(shù)據(jù)處理與解釋 315
第二節(jié) 微動(dòng)法 317
一、基本原理 317
二、現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 319
（三）數(shù)據(jù)處理與解釋 320
第三節(jié) 折射層析法 328
一、基本原理 328
二、現(xiàn)場(chǎng)工作技術(shù) 332
（五）數(shù)據(jù)處理與解釋 335
第四節(jié) 應(yīng)用實(shí)例 341
一、[工程案例1] 某軌道交通工程巖溶探測(cè) 341
二、[工程案例2] 某水庫(kù)樞紐工程巖溶探測(cè) 347
三、[工程案例3] 某氧化鋁赤泥堆場(chǎng)巖溶探測(cè) 352
第八章 其它方法 357
第一節(jié) 孔洞三維激光 357
一、 方法原理 357
二、數(shù)據(jù)采集 357
三、數(shù)據(jù)處理 358
四、應(yīng)用實(shí)例 359
第二節(jié) 溫度場(chǎng)法 360
一、方法原理 360
二、數(shù)據(jù)采集 361
三、應(yīng)用實(shí)例 361
第三節(jié) 鉆孔全景數(shù)字成像 365
一、方法原理 365
二、數(shù)據(jù)采集 365
三、數(shù)據(jù)處理 366
四、實(shí)用實(shí)例 366
第四節(jié) 管波法 368
一、方法原理 368
二、數(shù)據(jù)采集 369
三、數(shù)據(jù)處理 369
四、應(yīng)用實(shí)例 369
第九章 展望 374
第一節(jié) 巖溶探測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀 374
第二節(jié) 物探新技術(shù)在巖溶探測(cè)領(lǐng)域的展望 376
參考文獻(xiàn) 379