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天然源面波勘探采集参数对比试验及工程应用陈实;金荣杰;李延清;胡尊平;张静【摘要】In recent years,natural source surface wave method has made great progress in theoretical research and instrument development.In order to compare the natural source surface wave exploration with different acquisition parameters,summing up the acquisition parameters which is reliable result and convenient field construction.This paper acquired different parameters experiment data in the Urumqi badaowan in which the bay area covered by Quaternary natural.And the results of data using SPAC method to extract dispersion curves show shallow S-wave velocity structure model.The analysis of the experimental results shows that the dispersion curves obtained in different sampling parameters at the same test site are different in depth and resolution.Among,the station maximum length is greater for 5ms sampling interval;the smaller sampling interval of dispersion has better longitudinal resolution and higher interference noise impact;with the increase in the number of iterations,the dispersion curves gradually converge until stable.According to the experimental results,the appropriate parameters selected are confirmed with reliability of the detection accuracy and the results by practical application.%为对比天然源面波勘探中不同采集参数的勘探效果,总结探测结果的可靠且便于野外施工采集参数,在乌鲁木齐市八道湾第四系覆盖区采集了不同参数的天然源面波方法场地实验数据,并对各种结果数据使用空间自相关法提取相应的频散曲线,通过反演得到试验点地下浅层横波速度结构模型.结果表明,在同一试验点应用不同采集参数所获取的频散曲线在探测深度及分辨力方面均有差异.其中,测站最大边长长度越大探测深度越大;采样间隔为5 ms的频散曲线纵向分辨力更高且受干扰影响越小;随迭代次数的增加,频散曲线逐渐收敛直至稳定.据试验成果选择确定合适的方法采集参数,通过工程应用证实探测精度和结果的可靠性.【期刊名称】《新疆地质》【年(卷),期】2017(035)004【总页数】6页(P483-488)【关键词】天然源面波勘探;采集参数;对比试验;工程应用【作者】陈实;金荣杰;李延清;胡尊平;张静【作者单位】新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;北京市水电物探研究所,北京100027;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000;新疆维吾尔自治区地质调查院,新疆乌鲁木齐830000【正文语种】中文【中图分类】P631.4岩土工程勘察中，地层各类介质的横波速度是一项重要的岩（土）物性参数，可直接反映测区的岩（土）软硬度并进行地质地层结构划分。
天然源面波勘探技术规程1. 引言天然源面波勘探技术是一种非破坏性地球物理勘探方法，主要用于获取地下介质的结构和性质信息。
本规程旨在规范天然源面波勘探技术的应用，确保勘探数据的准确性和可靠性。
2. 技术原理天然源面波勘探技术利用地震波在地表上传播时产生的表面波进行勘探。
这些表面波具有较长的传播距离和较低的频率，能够穿透较深的地层，并且受到地下介质结构和性质的影响。
通过对表面波进行分析，可以推断出地下介质的速度、密度、弹性模量等参数。
3. 仪器设备天然源面波勘探需要使用特定的仪器设备进行数据采集和处理。
常用的设备包括：•地震记录仪：用于记录地震信号，并将其转换为数字信号。
•加速度计：用于测量地震信号中加速度成分。
•表面波传感器：用于接收地震波的表面波成分。
•数据处理系统：用于对采集到的数据进行处理和分析。
4. 勘探方法天然源面波勘探主要包括数据采集、数据处理和解释三个步骤。
4.1 数据采集在进行天然源面波勘探前，需要选择合适的勘探区域，并布设观测点。
观测点应均匀分布，以覆盖整个勘探区域。
在每个观测点上，需要设置地震记录仪、加速度计和表面波传感器，并确保其正确运行。
通过激发地震源（如爆破源或地震仪）产生地震波，观测并记录传播到各观测点上的表面波信号。
为了提高数据质量，应考虑以下因素：•观测时间：选择适当的时间段进行观测，以避免干扰因素（如交通噪声）对数据质量的影响。
•观测参数：根据地下介质特性选择合适的观测参数（如频率范围、取样率等）。
•数据品质控制：及时检查数据品质，并排除可能存在的问题。
4.2 数据处理数据处理是天然源面波勘探的关键步骤，其目的是提取表面波信号并进行分析。
常用的数据处理方法包括：•数据去噪：利用滤波等方法去除噪声，以提高信号质量。
•数据校正：对采集到的数据进行校正，消除仪器响应和传播路径效应。
•数据叠加：将多个观测点上记录到的表面波信号叠加在一起，增强信号强度。
•频率分析：对叠加后的信号进行频率分析，得到频率谱信息。
天然源面波勘察方法介绍首先，天然源面波勘察方法是采用自然发生的地震事件作为勘察的波源，而不是人为产生的震源。
人们通常使用地震台网记录的地震数据进行分析，选取合适的地震事件进行研究。
与传统的人工震源勘探相比，天然源面波勘察具有成本低、数据获取方便等优点。
天然源面波勘察的核心是分析地震波在地表上的传播特征，特别是面波的传播特点。
在地震波传播过程中，由于地壳的复杂结构和介质的变化，波会发生不同的传播模式，其中面波是一种特殊的传播方式。
面波主要包括Rayleigh波和Love波。
Rayleigh波是一种沿着地表面传播的波动，其运动方式是向前滚动和像海浪一样上下颠簸。
Rayleigh波的传播速度较慢，通常在2-5 km/s之间，相比于S波和P波的速度，Rayleigh波主要在浅层地下传播，对地下浅层结构具有较高的分辨能力。
Love波是另一种沿着地表面传播的波动，其运动方式是地面振动呈横向方向扩散。
Love波有着比Rayleigh波更快的传播速度，通常在4-6 km/s之间，对于较浅的地下结构具有较高的分辨能力。
在天然源面波勘察中，地震台网记录的地震数据是基础。
通过分析地震台站的波形记录，可以提取出面波单台记录（SPR）或者面波双台记录（DPR）。
SPR是指记录一个地震事件在一个台站上的地震波，DPR是指记录一个地震事件同时在两个台站上的地震波。
通过分析SPR和DPR数据，可以获得地震波的频散曲线。
频散曲线是描述地震波在不同频率下传播速度的曲线。
通过分析频散曲线，可以得到面波的传播速度，并进一步反演出地下结构的信息。
频散曲线的分析通常采用多次频率分析、叠加处理等方法，从而提取出可靠的面波传播速度。
除了面波单台记录和频散曲线分析，天然源面波勘察还可以通过其他手段获取地下结构信息。
例如，震源定位可以确定地震事件的位置，从而为勘察提供更准确的波源位置信息。
此外，还可以通过相关函数分析、H/V（水平与垂直分量）谱分析等方法，进一步提取出有关地下结构的信息。
天然源面波勘探技术规程
天然源面波勘探技术规程是指在地质勘探领域中，使用天然地震源产生的面波进行地质勘探的技术规范。
该规程包括了以下内容：
1. 勘探方法的选择：根据勘探目标、地质条件和勘探范围确定是否适用天然源面波勘探技术，以及选择合适的地震参数和仪器设备。
2. 勘探设计：根据具体的勘探区域和目标，确定勘探方案、勘探线路和测量参数，包括地震波源的放置位置和震源参数，
接收器的布设密度和参数，以及采样率和记录时间等。
3. 数据采集和处理：按照设计方案进行数据采集，包括地震波源的激发，以及接收器的数据采集。
采集到的数据需要进行仪器响应校正、数据预处理和质量控制等步骤，以提高数据质量。
4. 数据解释和分析：采用地震解释和地质分析方法，对采集到的数据进行处理和解释，包括震源成像、模型参数反演和地层解释等。
根据分析结果，进一步确定地质构造和地下储层等属性。
5. 勘探报告：根据分析结果，撰写勘探报告，包括地质构造和地层描述，地下储层的评价和预测等内容。
天然源面波勘探技术规程是地质勘探中的重要规范，对于提高勘探效率和准确性具有重要作用。
它有效地利用了地球自然资
源，减少了人为激发地震的成本和环境影响，并可以获取地下结构和储层属性的有用信息。
天然源面波勘探在市政工程中的分析与应用发布时间：2021-11-14T07:10:39.157Z 来源：《时代建筑》2021年20期7月中作者：唐红金[导读] 通过结合市政工程实例介绍了天然源面波的采集方法，并分析了采集的影响因素。
通过对空间自相关法（SPAC 法）、频率 - 波数法（F-K 法）的函数模型的推导，展现了面波速度的解析原理；并通过结合具体的工程实例，展示了天然源面波中两种主要的频散曲线解析方法的优劣。
在此基础上，分析了天然源面波勘探的优势、展望了天然源面波勘探的应用前景。
文章简单介绍了面波与天然源面波的发展历程，通过对面波产生机理的分析、运算模型的推导，引导出天然源的勘探原理。
3412261987060****3 唐红金摘要：通过结合市政工程实例介绍了天然源面波的采集方法，并分析了采集的影响因素。
通过对空间自相关法（SPAC 法）、频率 - 波数法（F-K 法）的函数模型的推导，展现了面波速度的解析原理；并通过结合具体的工程实例，展示了天然源面波中两种主要的频散曲线解析方法的优劣。
在此基础上，分析了天然源面波勘探的优势、展望了天然源面波勘探的应用前景。
文章简单介绍了面波与天然源面波的发展历程，通过对面波产生机理的分析、运算模型的推导，引导出天然源的勘探原理。
关键词：市政工程；天然源面波；空间自相关法（SPAC 法）；频率 - 波数法（F-K 法）；频散曲线1 面波的发展与现状二十世纪五十年代初，人们根据瑞雷面波在层状介质中具有频散特性，由美国逻辑学家 Haskell 首先采用矩阵方法计算出了层状介质中瑞雷面波的频散曲线，从而开启了利用瑞雷面波了解地层结构的应用。
上世纪六十年代后，随着高速数字计算机广泛地应用于地球物理学的各个领域，瑞雷面波频散曲线的快速计算被提上日程，大量外国学者对层状介质中瑞雷面波频散函数的计算进行了研究，提出了各种方法，其中主要有 ThomsonHaskell 法、Schwab-Knopoff 法、δ 矩阵法、Abo-Zena 法、RT 矩阵法等；从而大大提高了地震面波对地层构造解释的精度。
天然源面波勘探方法研究的开题报告一、研究背景与意义天然源面波勘探是一种基于大地震波面波信号的地球物理勘探方法。
与传统的使用爆炸源或震源的勘探方法不同，天然源面波勘探方法使用已存在的自然震源信号进行勘探，如地震、风浪等。
这种方法具有无需添加人为源的优点，避免了环境污染和社会影响，且在一些区域难以采取其他方法时具有独特的应用价值。
目前，天然源面波勘探方法已经在一些国内外研究中得到了广泛的应用。
但是，其理论和实践仍然存在许多问题和挑战，如时间-频率分析方法、基础剖面反演、数据解释等方面。
因此，进一步研究天然源面波勘探方法，探索解决现实问题具有重要的意义和价值。
二、研究内容和方法本研究旨在通过理论推导、实验室模拟和实际数据处理等方面，深入研究天然源面波勘探方法，包括以下内容：1. 天然源面波信号的采集和处理；2. 时间-频率分析方法及其在天然源面波勘探中的应用；3. 基础剖面反演方法及其在天然源面波勘探中的应用；4. 数据解释方法及其在天然源面波勘探中的应用。
本研究将采用实验室模拟和实际数据处理相结合的方法，通过对不同来源的天然源面波信号进行采集和处理，探索该方法在实际勘探中的应用。
其中，实验室模拟将主要采用地震模拟器产生的人工震源，以研究时间-频率分析方法和基础剖面反演方法；实际数据将从中国各地震监测站采集，经过处理后进行数据解释。
三、研究预期成果本研究的预期成果有：1. 提出适用于天然源面波勘探的时间-频率分析方法；2. 提出适用于天然源面波勘探的基础剖面反演方法；3. 提出适用于天然源面波勘探的数据解释方法；4. 分析和评价天然源面波勘探方法的优缺点和应用前景；5. 撰写一篇学术论文，提交到国内外权威期刊发表。
四、研究进度安排本研究计划为期两年，具体进度安排如下：第一年：1. 建立天然源面波信号采集和处理平台；2. 设计实验室模拟方案，并完成实验；3. 分析实验数据，提出时间-频率分析方法和基础剖面反演方法；4. 收集地震监测站天然源面波信号，进行数据处理和分析。
