· 工程物探·EH4大地电磁技术的适用及应用效果董晨张吉振( 铁道第三勘察设计院集团有限公司物探所天津300251)摘要首先对EH4大地电磁方法的特点及相关的适用情况进行了理论及实践层面的探讨,通过工程应用实例,论述EH4大地电磁方法在不同目标条件下的应用效果。关键词EH4大地电磁天然场应用效果1概述EH4技术属于主要依靠天然场源采集信号的时间域大地电磁技术,有别于采用频率域进行信号采集的可控源音频大地电磁技术。在测线的布置上,EH4由于是连续单点测量,可以非常灵活地应用于各种不利地形。由于EH4属于依靠天然场源采集信号,则可以进行弯曲测线的EH4测量。避免了可控源音频大地电磁方法测线布置受发射源限制的的问题。在信号的采集上,由于EH4主要依靠天然场源时间域采集,信号成分非常丰富,可以为我们提供足够多的频点数据,并且避免了由于源所产生的一系列效应。数据的客观度与可信度也是令人满意的。这同时也降低了处理与解释的难度。再者EH4方法的信号采集属于准张量测量,这也就使得最大限度的还原地质体的原貌成为可能。EH4作为大地电磁技术的一种,也同样存在大地电磁方法的一些共同问题,受到电磁方法本身的局限。这就是EH4方法的适用范围。在总结了所完成的超过100 km测线及6 000余测点工作经验的基础上,笔者力图结合实践工作,从理论上对其适用范围进行详细分析,并将该方法的实际应用效果进行例举。2EH4大地电磁技术的适用范围及理论依据EH4大地电磁的适用范围包括两个方面,即观收稿日期:2007—11—25铙道建簏技术RAILWAY CONSTRUCTI ONTECHNOLOGY测方式的适用范围与观测对象的适用范围。实际上观测方式的适用是根据不同的对象而决定的,所以这两类其实都属于观测对象的适用范围。2.1观测方式的适用范围EH4观测方式是连续剖面观测方式,即测点间电极首尾相连,依次连续观测,这种观测方式当然可以毫无遗漏地反映测线以下的地电特点,但其最大技术优势是可以最大限度的压制静态效应。静态效应,简单说,其产生原因实质上是由于浅层地表电性的不均匀所引起的。由于近地表局部电性异常体改变了大地电磁场的分布,从而使大地电磁测深观测资料发生畸变,严重影响了观测资料的质量。表现在视电阻率曲线上,静态效应使视电阻率曲线向上或向下平移了一定的数量。这个数量称为静态偏移量,可用公式表示为p。∽=P柚∽+C式中,为频率;p。∽为厂点处存在静态偏移的视电阻率值;p曲∽为厂点处未受静态偏移影响的视电阻率值;C为静态偏移量,它是一个与频率无关的常数。一个测点的静态偏移量虽然与频率无关,但不同测点的C值不同,其大小与近地表局部电性不均匀体的大小、形状、埋深以及相对于观测点的位置均有关。在实际工作中,不但无法知道局部电性不均匀体的这些参数,甚至无法弄清是否存在局部电性不均匀体,要从观测得到的视电阻率曲线中消除静态偏移量十分困难。对位于近地表导体之上的测点,其响应曲线整体下移( 视电阻率变低) ;对位于近地表阻抗体之上的测点,其响应曲线整体上移( 视电阻率变高) 。作为EH4连续剖面观测意味着按照奈奎斯特2008f增J529 万方数据 · 工程物探·采样定理进行充分的采样。即用连续电偶极子剖面连续地测量电场。一旦充分的采样,就能容易地识别近地表畸变。并能通过空间滤波减小这种畸变。并且由于数据连续采样,可以设计一个带宽与频率成反比的滤波器。在高频端,滤波器是窄的,可以确定近地表的特征,当频率减小,研究较深部时,滤波器变宽。用平均方法消除小规模的浅部特征并揭示深部目标的没有畸变的响应。这种观测方式适用于人员可以连续到位的地形。但是对于那些人员无法连续到位的地形,比如黄土冲沟地形,如太中银铁路的兴旺卯隧道。就无法顺利的进行连续剖面观测。当然可以斜交线路布置横测线或在线位一侧布置旁测线。但在这里暂时不考虑这一问题。单谈不连续测点观测方式对数据处理结果的影响及应采取的对策。。当测点不连续时,势必造成连续采样的不充分,无法在空间滤波中对静态效应所造成的畸变影响进行减小。进而造成反演断面的失真。而另外一个严重的问题是地形影响。地形效应可以在一定程度上也看作静态效应。在连续剖面观测时可以在反演处理中采用空间滤波技术的博斯蒂克反演予以在一定程度上弱化。但在不连续观测测点时该影响较大。