磁共振測深原理與工程應用

目錄
第0章 緒論 1
0.1 核磁共振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 2
0.2 核磁共振技術的應用和發(fā)展 2
0.2.1 核磁共振技術在地球科學中的應用和發(fā)展 2
0.2.2 核磁共振找水方法的出現(xiàn)和儀器研制 3
0.2.3 新型的核磁共振找水儀問世 3
0.3 磁共振測深方法在中國的應用和發(fā)展 4
0.4 磁共振測深找水方法的特點 5
0.5 磁共振測深發(fā)展展望 6
0.5.1 探求磁共振測深數(shù)據(jù)處理的新方法 7
0.5.2 研究磁共振測深反演的新方法 7
0.5.3 對磁共振測深儀器改進與研制 7
0.5.4 擴大磁共振測深應用領域 8
參考文獻 11
第1章 磁共振測深方法的基礎理論和原理 13
1.1 磁共振測深方法的基礎理論 14
1.1.1 原子核的特性 14
1.1.2 核磁共振原理 19
1.2 磁共振測深方法的原理 32
1.2.1 磁共振方法探測地下水的原理 32
1.2.2 磁共振測深方法的測量參數(shù) 36
1.2.3 磁共振測深方法求取水文地質(zhì)參數(shù) 40
參考文獻 42
第2章 磁共振測深正演 45
2.1 地下介質(zhì)中的激發(fā)場計算 46
2.1.1 數(shù)值積分算法 46
2.1.2 有限元算法 49
2.2 磁共振測深正演數(shù)值模擬 52
2.3 影響因素分析 56
2.3.1 導電性對磁共振測深的影響 56
2.3.2 地磁場對磁共振測深的影響 60
2.3.3 局部磁性不均勻體對磁共振測深的影響 61
2.3.4 地形對磁共振測深的影響 62
2.3.5 其他因素對磁共振測深的影響 64
2.4 典型模型計算與分析 66
2.4.1 滑坡模型 66
2.4.2 堤壩模型 66
2.4.3 巖溶模型 68
2.4.4 凍土水合物 72
2.5 物理試驗 73
2.5.1 凍土 73
2.5.2 水合物 79
2.5.3 有機污染物 91
參考文獻 100
第3章 磁共振測深數(shù)據(jù)處理 101
3.1 磁共振測深方法信號處理概述 102
3.1.1 噪聲壓制方法的發(fā)展 102
3.1.2 磁共振測深方法信號處理流程 102
3.2 電磁噪聲類型及特征 103
3.2.1 電磁噪聲類型 104
3.2.2 電磁噪聲特征 104
3.3 噪聲的壓制方法 107
3.3.1 濾波方法 108
3.3.2 疊加方法及疊加準則 116
3.4 關鍵參數(shù)的提取 121
3.4.1 零時外延 121
3.4.2 線性擬合及非線性擬合 122
參考文獻 122
第4章 磁共振測深反演 125
4.1 磁共振測深反演基本理論 126
4.2 吉洪諾夫正則化反演法 127
4.3 基于奇異值分解的廣義反演法 131
4.4 模擬退火法 135
4.5 QT反演 136
參考文獻 139
第5章 磁共振測深儀器 141
5.1 磁共振測深儀器研制和應用狀況概述 142
5.2 磁共振測深儀器的工作原理 143
5.2.1 對儀器的基本技術要求 143
5.2.2 儀器的工作原理概述 144
5.3 磁共振測深的工作方法和儀器維護 147
5.3.1 磁共振測深的工作方法 147
5.3.2 技術安全要求和儀器維護 152
參考文獻 152
第6章 磁共振測深在水資源探測中的應用 153
6.1 地下水的主要類型及其特點 154
6.1.1 孔隙水 154
6.1.2 裂隙水 155
6.1.3 巖溶水 156
6.2 磁共振測深方法探測地下水資源應用實例 157
6.2.1 以磁共振測深為主導的綜合電法尋找孔隙水（淡水） 157
6.2.2 探測巖溶水 159
6.2.3 探測基巖裂隙、紅層裂隙水 160
6.2.4 探測風化的花崗巖中地下水 161
6.2.5 探查地下熱水資源 162
6.2.6 探測鹵水 165
6.2.7 探測凍土地區(qū)地下水 169
參考文獻 171
第7章 磁共振測深在考古和文物保護中的應用 173
7.1 磁共振測深在考古和文物保護中的作用概述 174
7.2 磁共振測深在考古或文物保護中的應用實例 174
7.2.1 磁共振測深在秦始皇陵考古中的應用 174
7.2.2 磁共振測深在陽華巖摩崖石刻文物保護中的應用 179
7.2.3 磁共振測深在金燈寺石窟滲水病害勘查中的應用 182
參考文獻 185
第8章 磁共振測深在滑坡探測與監(jiān)測中的應用 187
8.1 磁共振測深在滑坡探測與監(jiān)測中的作用概述 188
8.1.1 滑坡穩(wěn)定性與地下水的關系 188
8.1.2 磁共振測深方法在探測與監(jiān)測滑坡穩(wěn)定性中的作用 188
8.2 磁共振測深滑坡探測與監(jiān)測中的應用實例 189
8.2.1 磁共振測深在保扎滑坡探測中的應用 189
8.2.2 磁共振測深監(jiān)測趙樹嶺滑坡內(nèi)地下水分布特征 194
8.2.3 磁共振測深監(jiān)測白水河滑坡內(nèi)地下水分布特征 197
8.2.4 磁共振測深在楊家山滑坡探測中的應用 205
參考文獻 210
第9章 磁共振測深在堤壩檢測中的應用 211
9.1 磁共振測深在堤壩檢測中的作用概述 212
9.2 磁共振測深在大堤檢測中的應用 212
9.3 磁共振測深在壩體檢測中的應用 215
9.3.1 安徽滁州堤壩浸潤線深度探測 215
9.3.2 云南魯?shù)榈虊谓櫨€深度探測 218
9.3.3 湖北咸寧壩體滲漏探測 221
參考文獻 225
第10章 磁共振測深在凍土及陸域水合物研究中的應用 227
10.1 凍土性質(zhì)與特點 228
10.2 磁共振測深在凍土研究中的應用 228
10.3 磁共振測深在陸域水合物研究中的應用 232
參考文獻 235
第11章 磁共振測深在生態(tài)環(huán)境檢測中的應用 237
11.1 磁共振測深方法探查地下水污染的基本理論依據(jù) 238
11.2 磁共振測深方法探查含水層被烴類污染實例 239
11.3 磁共振測深方法在地下水污染檢測工作中的應用前景 240
參考文獻 241
附錄 243