DZ∕T 0263-2014 地面核磁共振法找水技術(shù)規(guī)程

中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地面核磁共振法找水技術(shù)規(guī)程中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)分享吧/ 1范圍 1 1 1 1 44總則 4 4 5 5 5 5 6 6 6 8 8 9 9 9 9 8野外資料驗(yàn)收 13 附錄C(規(guī)范性附錄)野外記錄表 附錄D(資料性附錄)原始曲線及成果圖件示例 I標(biāo)準(zhǔn)分享吧/DZ/T0263—2014附錄E(資料性附錄)視橫向弛豫時(shí)間常數(shù)和含水層類型的近似關(guān)系 20附錄F(資料性附錄)確定和估算的含水體參數(shù) 21 22Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)分享吧/Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)分享吧/地面核磁共振法找水技術(shù)規(guī)程1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地面核磁共振法應(yīng)用條件、儀器選擇與維護(hù)、技術(shù)設(shè)計(jì)、野外作業(yè)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、野外資料驗(yàn)收、資料處理與解釋、成果報(bào)告編寫等工作的基本要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地下水勘查及與地下水活動(dòng)有關(guān)的工程、環(huán)境等領(lǐng)域的地面核磁共振法工作。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。DZ/T0153物化探工程測(cè)量規(guī)范3.1術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。磁旋比gyromagneticratioY原子核的磁矩與自旋動(dòng)量矩(角動(dòng)量)的比值。計(jì)算見式(1):γ——原子核的磁旋比，單位為安培平方米每焦耳秒[A·m2/(J·s)];μ——原子核的磁矩，單位為安培平方米(A·m2);L——原子核的自旋動(dòng)量矩(角動(dòng)量),單位為焦耳秒(J·s)。磁化強(qiáng)度magnetizationM單位體積樣品中核磁矩矢量統(tǒng)計(jì)分布的總和。計(jì)算見式(2): (2)M磁化強(qiáng)度，單位為安培每米(A/m);μ——核磁矩矢量，單位為安培平方米(A·m2);△V——單位體積，單位為立方米(m3)。1標(biāo)準(zhǔn)分享吧/拉莫爾進(jìn)動(dòng)larmorprecessionf具有核子順磁性的物質(zhì)選擇性地吸收和釋放電磁能量的現(xiàn)象。在穩(wěn)定磁場(chǎng)和晶格的作用下，原子在地磁場(chǎng)作用下，地下水中的氫核處在一定的能級(jí)上。在地面上敷設(shè)發(fā)射回2標(biāo)準(zhǔn)分享吧/穩(wěn)定值的(1-1/e)所需時(shí)間。磁化強(qiáng)度分量由極大值衰減到1/e所需時(shí)間。視縱向弛豫時(shí)間常數(shù)apparentlongitudina在地面核磁共振工作中實(shí)測(cè)的縱向弛豫時(shí)間常數(shù)。在地面核磁共振工作中實(shí)測(cè)的橫向弛豫時(shí)間常數(shù)。q交變電流脈沖的幅值與其持續(xù)時(shí)間的乘積(又稱激發(fā)脈沖強(qiáng)度)。E間周期變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。計(jì)算見式(3):μo——真空中磁導(dǎo)率，單位為牛頓每平方安培(N/A2);nr——回線匝數(shù)；A——回線面積，單位為平方米(m2);3標(biāo)準(zhǔn)分享吧/E?NMR:核磁共振(NuclearMagneticResoSNMR:地面核磁共振(SurfaceNuclearMagneticResonance)4總則生的交變磁場(chǎng)激發(fā)下，地下水中氫核形成宏觀磁矩并在地磁場(chǎng)中產(chǎn)生拉莫爾進(jìn)動(dòng)。在切斷交變電流脈4標(biāo)準(zhǔn)分享吧/2)最大輸出電壓：4000V;1)增益范圍：10?~10?;3)采樣率：4倍拉莫爾頻率；4)本底噪聲：<10(nV/√Hz);1)工作溫度：-30℃~+50℃;2)保存溫度：-40℃~+60℃。5標(biāo)準(zhǔn)分享吧/6技術(shù)設(shè)計(jì)6.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備6.1.1資料收集編寫工作設(shè)計(jì)前，應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)收集以下資料：a)地理、地質(zhì)與水文地質(zhì)資料；d)設(shè)計(jì)需要的其他資料。6.1.2野外踏勘野外踏勘應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)檢查、核對(duì)前期收集的資料；c)調(diào)查對(duì)NMR信號(hào)有影響的電磁噪聲干擾源及其分布范圍。結(jié)合收集的資料和野外踏勘情況，選擇適宜場(chǎng)地開展方法試驗(yàn)，試驗(yàn)應(yīng)滿足下列要求：a)在地質(zhì)盲區(qū)或地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，開展方法試驗(yàn)，為確定裝置形式和工作參數(shù)提供依據(jù)；b)試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在地質(zhì)、水文地質(zhì)情況已知地段，且盡可能靠近已知鉆孔；c)試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在具有不同地電斷面、不同地形條件的地段，使試驗(yàn)具有代表性。6.2工作裝置形式及選擇6.2.1裝置形式同一單回線裝置(見圖1和圖2)。圖1方形、圓形單回線裝置示意圖6DDD注：適用于電磁噪聲較大、含水體埋深較淺的地區(qū)。布設(shè)回線時(shí)，使回線長(zhǎng)軸方向與線型電磁干擾源的方向平行(見圖3a)];或使點(diǎn)型電磁干擾源位于回線長(zhǎng)軸中垂線上(見圖3b)]。a)線型電磁干擾源回線布設(shè)b)點(diǎn)型電磁干擾源回線布設(shè)同一雙回線裝置(見圖4和圖5)。注：適用于電磁噪聲干擾較小、含水體埋深較淺、工作場(chǎng)地較小的區(qū)域。7a)方形發(fā)射回線邊長(zhǎng)L大約等于探測(cè)目標(biāo)體的最大深度；b)圓形發(fā)射回線直徑D大約等于探測(cè)目標(biāo)體的最大深度；d)同一多回線裝置的橫向分辨率高于單回線裝置。8標(biāo)準(zhǔn)分享吧/ 9標(biāo)準(zhǔn)分享吧/查點(diǎn)上各個(gè)脈沖矩初始振幅的均方相對(duì)誤差8≤15%,全區(qū)各檢查點(diǎn)總的平均均方相對(duì)誤差標(biāo)準(zhǔn)分享吧/E?(q:)——第i個(gè)激發(fā)脈沖矩原始觀測(cè)的初始振幅值(i=1,2,3,.,n);E?(q:)′——第i個(gè)激發(fā)脈沖矩系統(tǒng)檢查觀測(cè)的初始振幅值(i=1,2,3,.,n);7.5.2供電作業(yè)人員應(yīng)使用絕緣防護(hù)用品。8野外資料驗(yàn)收b)野外觀測(cè)記錄8.1.2基礎(chǔ)資料應(yīng)包括：b)E-t時(shí)序曲線圖(參見圖D.1)和E?-q測(cè)深曲線圖(參見圖D.2);b)任務(wù)完成情況；c)方法技術(shù)及質(zhì)量情況；標(biāo)準(zhǔn)分享吧/b)Ⅱ級(jí)(良好):75%以上激發(fā)脈沖矩的數(shù)據(jù)沒有3個(gè)連續(xù)的畸變點(diǎn)，異常地段的觀測(cè)I級(jí)(優(yōu)秀)標(biāo)準(zhǔn)分享吧/標(biāo)準(zhǔn)分享吧/SNMR法常用比例尺和測(cè)網(wǎng)密度見表A.1。比例尺mm個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分享吧/(資料性附錄)開展野外工作時(shí)，SNMR法每個(gè)脈沖矩疊加次數(shù)的選擇數(shù)視環(huán)境電磁噪聲和信號(hào)幅值而定。疊加次數(shù)的選擇可參照表B.1。環(huán)境電磁噪聲范圍(次/脈沖矩)測(cè)區(qū)日期開工時(shí)間收工時(shí)間天氣地磁場(chǎng)傾角/°回線類型電磁噪聲干擾水平/nV電池電壓VV回線阻抗0視橫向馳豫時(shí)間視縱向馳豫時(shí)間審核人標(biāo)準(zhǔn)分享吧/信號(hào)和噪聲0(資料性附錄)原始曲線及成果圖件示例D.1NMR信號(hào)振幅、噪聲振幅與時(shí)間關(guān)系圖(見圖D.1)20406080100120140160圖D.1NMR信號(hào)振幅、噪聲振幅與時(shí)間關(guān)系圖D.2異常地段(富水地段)E?-q測(cè)深曲線圖(見圖D.2)00圖D.2E?-q曲線圖DZ/T0263—2014D.3含水層單位體積含水量直方圖(見圖D.3)1.93.85.67.59.4含水量/%圖D.3單位體積含水量直方圖D.4含水層T?*直方圖(見圖D.4)圖D.4T?*直方圖標(biāo)準(zhǔn)分享吧/D.5單位體積含水量斷面等值線圖(見圖D.5)××省(市、自治區(qū))××縣××測(cè)區(qū)含水量斷面等值線圖圖例0含水量(%)0標(biāo)準(zhǔn)分享吧/中砂層標(biāo)準(zhǔn)分享吧/KMRs=Cp·9標(biāo)準(zhǔn)分享吧/[10]A.Legchenko,M.Ezersky,J.-F.Girard,etal.Interpretationofmasoundingsinrockswithhighelectricalconductivity[J].JournalofAppliedGeophysics,2008,66:11~127.[11]A.Legchenko,M.Ezersky,C.Camerlynck,etal.Locatingwater-filledestimatingtheirvolumeusingmagneticresonancesoundings[12]BoucherM,FavreauG&VouillamozJM,etal.Estisivitywithmagneticresonancesoundinginanunconfinedsandstoneaqui[13]Bernard,J.InstrumentsandfieldworktomeasureaBoletínGeológicoyMinero,2007,11,8(3):459～472.[14]LachassagneP,BaltassatJ-M,LegchenkoAandthehydrogeologicalparameters[J],NearSurfaceGeoph[15]MartinaBraun,UgurYaramanci.Inversionofres[J].JournalofAppliedGeophysics,2008,66:151～164.[16]M.D.Schirov,A.D.Rojkowski.Ontheaccuracyofparametersdetmeasurements[J].JournalofAppliedGeophysics,2002,50:207～216.HydrogeologicalparameterstoestimatetheyieldcapacityofwatetionalWorkshoponElectromagneticInductionintheEarth,2008,10:36～40.[18]SchirovMetal.Anewdirectnoninvasivegroundw[J].ExplorationGeophysics,1991,22(2):333～338.[19]ZhongxingWang,JunLin,LiangliangRong,eProcessing,2009,8:4115標(biāo)準(zhǔn)分享吧/[26]潘玉玲，張昌達(dá)等編著.地