地面核磁共振法在甘肃北山新场花岗岩体赋水性评价中的试验研究

岩体赋水性评价是高放废物地质处置库场址评价的关键研究内容之一,通常采用钻探并进行钻孔水文试验以获得岩石渗透率、地下水含量及分布等水文地质参数,然而,常规钻孔水文试验不适宜大面积高频次地覆盖整个选址区。为此,采用可直接探测地下水的地面核磁共振法对新场花岗岩体3个已知水文钻孔进行了赋水性评价试验,结果表明:地下水水位埋深位置表现为相对高的自由水含量,且其上部同时表现为相对高束缚水含量;裂隙水发育位置表现为同时具有高自由水异常和高束缚水异常;由核磁共振信号反演计算得到的最大渗透系数与全孔抽水试验获得的平均渗透系数在同一数量级,且核磁共振探测获得的岩石单位体积含水率为岩体地下水赋水性评价提供了定量参考。本次地面核磁共振探测试验结果与钻孔水文地质试验结果一致性好,有效揭示了地下水水位埋深、岩石渗透率、水量大小及裂隙水发育位置,地面核磁共振方法可有效应用于花岗岩体赋水性评价,为经济、快速且无损地获得岩体关键水文地质参数提供了有效技术手段。

应用地面核磁共振法找水

地面核磁共振找水方法是目前唯一的直接找水的物探新方法。工作中结合中国实际，已在11个省(区)找到了地下水，总结出了适合中国国情的应用核磁共振方法勘查地下水的经验。在推广新方法的过程中，始终注重用科研成果指导找水实践，并注重核磁共振找水方法与传统物探找水方法的对比研究；建立了物探方法找水的工作程序。

基于自适应遗传算法的MRS-TEM联合反演方法研究

地面磁共振法(MRS)因具有定性、定量分析地下水能力,而备受关注.传统磁共振地层含水量反演多采用均匀半空间模型,忽略电阻率分布信息对结果的影响.针对这一问题,本文基于多层电介质中磁共振响应理论,提出MRS与瞬变电磁(TEM)联合反演方法,通过电阻率分布信息对含水量反演过程的实时修正,提高了解释结果的准确度.反演算法采用自适应遗传算法(AGA)进行,基于繁殖规则,动态调整交叉概率和变异概率,解决了标准遗传算法易未成熟收敛而难以得到全局最优解问题.模型数据表明,含噪10%情况下,联合反演仍能较准确地反映地下含水单元模型结构,对比MRS单独反演优势明显.同时,内蒙古白旗野外观测数据联合反演结果与钻井资料基本一致,充分验证了AGA反演算法的实用性及MRS-TEM联合反演的实际意义.

采煤工作面地下水分布变化的综合物探应用研究

浅埋煤层上覆含水层的分布状态是影响煤层开采的重要因素。针对宁夏某煤矿开采工作面煤层厚度大、埋深浅的特点,开展了高密度电阻率、核磁共振、微动探测的综合物探方法,对煤层上覆含水层的分布状态进行了探测研究。综合探测结果显示:(1)高密度电阻率法可以快速、高效地划分岩层及采空区异常;(2)地面核磁共振法能够对高密度电阻率法划分的异常含水特性进行评价;(3)微动探测方法视横波速度能够很好地识别地层与冒落带、裂隙带发育特征。综合物探反演解释,能够降低单一方法引起的多解性,较准确地辨识浅埋煤层采动中工作面上覆地下水分布状态和地层特征,为探究采煤引起的生态问题提供地球物理依据。