[發明專利]一種地下水分布的確定方法

有效

• 申請號: 201210134203.0
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102866429A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 揚峰;崔凡;鄒冠貴;楊俊哲;陳蘇社
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;項京

技術領域

本發明涉及地質探測領域，特別涉及一種地下水分布的確定方法。

背景技術

通常在煤礦開采前后，都要對地層結構進行地質探測，其中探測的一個主要項目，就是確定地下水的分布情況。

地質雷達是進行地質探測的主要設備，該設備利用寬帶電磁波，通過電磁波在地下介質中的傳播機理來實現對地下隱伏目標體的探測。由于地質雷達具有操作簡單，探測精度高，無損傷探測等特點，在工程水文地質調查和工程質量檢測等方面具有廣泛應用。

目前地質雷達探測技術在資料處理上的主要方法是采用直接解釋的方法，也就是通過對地質雷達探測的原始資料作一些放大、濾波、疊加等簡單處理后，根據雷達反射信號的外觀特征，如反射強弱，相位特征，同向軸的變化特征等等信息，直接對反射信號作出定性和定量解釋。

由于煤礦開采，會造成地層塌陷，破壞了第四系地層結構，造成地表水的流失及變化，如果采用直接解釋方法，無法得到第四系地層中水的分布情況，即無法獲得地下水分布情況。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種地下水分布的確定方法，該方法能夠獲得第四系地層中水的分布情況。

為達到上述目的，本發明的這種地下水分布的確定方法，包括如下步驟：

A、對采集到的第四系地層結構的地質雷達數據進行去除干擾信號處理；

B、對去除了干擾信號的地質雷達數據，計算低頻信號能量占有率，獲得含水屬性數據；

C、對含水屬性數據進行剖面成像處理，顯示地下水分布情況。

較佳地，步驟A所述去除干擾信號處理包括：

A1、將采集到的地質雷達數據進行偏移校正，去除儀器自身的信號漂移噪聲；

A2、對漂移校正后的曲線進行小波變換，對高頻噪聲信號進行壓制；

A3、對小波變換后的信號進行低切濾波，切除信號直流分量的干擾。

較佳地，所述步驟A1所述去除儀器自身的信號漂移噪聲包括：

A11、計算地質雷達數據中每個點的漂移參數；

A12、將地質雷達數據中原始信號所有點的漂移參數連接成漂移曲線；

A13、將原始信號與漂移曲線相減，形成漂移校正后曲線。

較佳地，步驟A11所述漂移參數的計算方法為：以位于漂移校正后曲線中間的一個預設點為中心，建立一個由101個樣點組成的窗口，對窗口內所有原始信號數據求平均值作為該樣點的漂移參數。

較佳地，所述步驟A2中，選取Moret小波函數，尺度參數為2，進行小波變換。

較佳地，所述步驟A3中，低切濾波參數為20MHz。

較佳地，所述步驟B包括：

B1、對去除干擾信號后的地質雷達數據信號進行滾動時間窗求功率譜計算；B2、根據計算出的滾動時間窗求功率譜，計算低頻信號能量占有率計算，獲得含水屬性數據。

較佳地，所述步驟B1包括：

B11、在地質雷達采集數據時間窗口中，對有限離散信號作自相關：

Rff(n)=1NΣk=0N-1-nf(k)f(k+n),]]>0≤n≤N-1

B12、對自相關數據作FFT計算，求得離散的功率譜僅取其正頻率部分的包絡曲線作為時間窗內信號的功率譜曲線P_f(ω)

其中N是樣點數；所述時間窗從起始樣點開始，向下滾動。

較佳地，步驟B2所述計算低頻信號能量占有率為：計算地質雷達信號天線主頻的四分之一以下功率譜能量和天線全部功率譜能量的比值。