[發明專利]一種基于氣泡震源的水上地震折射數據采集方法

有效

• 申請號: 201510043215.6
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104536039B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 張宗亮;高才坤;張志清;吳學明;王俊;唐力
• 申請（專利權）人: 中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01V1/22
• 分類號: G01V1/22;G01V1/38;G01V1/133
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明屬工程勘察技術領域，具體說屬于工程勘察技術領域中地球物理勘探的地震勘探領域，特別涉及一種基于氣泡震源的水上地震折射數據采集方法。

背景技術

水電前期各階段的任務主要是選擇合適的壩址、調查庫區地質條件等，在工程探測中即為查明各個區域的覆蓋層厚度、風化層厚度，了解下伏基巖縱波速度以及低速帶的分布范圍。折射波法是水電工程地震勘探中應用最為廣泛的，也是較為成熟的方法之一。地層中當下層介質的速度大于上層介質時，以臨界角入射的地震波在沿下層介質的界面滑行的同時在上層介質中產生折射波。用儀器記錄出折射波的傳播時間、分析解釋地震記錄，可以推斷出巖石性質、結構和幾何參數，從而達到各類地質條件以及地層破裂帶的調查和工程質量檢測的目的。

傳統的水上地震折射波法勘探是運用激發接收互換原理，采用相遇時距曲線觀測系統，在所布測線河中激發點位置用炸藥震源激發地震波，河兩岸測線端點布設檢波器接收地震波來進行外業的數據采集的。傳統采集方式由于使用到炸藥震源，對生態環境具有巨大的破壞性，而且有著較大的施工危險性。因此需要尋找一套綠色環保，高效率、低成本，安全可靠的替代炸藥震源系統的數據采集方式。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于氣泡震源的水上地震折射法外業數據采集方法，在保證目標勘探深度的條件下，采用綠色環保，高效率低成本，安全可靠的氣泡震源在河中激發點位置激發地震波，采用互換原理，在河流兩岸測線端點安置高精度的接收檢波器的方式進行外業數據采集。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于氣泡震源的水上地震折射數據采集方法，包括如下步驟：

步驟（1），測線設計：根據工作任務、探測對象、地質構造和地形條件確定測線的布置；沿順江剖面和跨江剖面做水上地震折射波測線布置時，要求測線力求為直線，盡量垂直巖層或構造的走向；測線要盡可能與其它物探測線或鉆探的勘探線一致；測線要均勻地分布在全測區；當地層傾角較大時，應改變測線方向以避免盲區過大或接收不到折射波；

步驟（2），確定數字化檢波器位置及氣泡震源激發點間距：數字化地震檢波器位置及氣泡震源激發點間距應據試驗工作來進行設計；試驗工作應布置在擬定測區內河道相對較直、水流相對較平穩的河段；在無已知資料時，根據河流寬度，設計試驗剖面長度為河流寬度的2~5倍；淺層地震折射波法要求數字化檢波器的位置（折射波的接收地段）必須在盲區范圍之外，盲區范圍隨折射界面的深度、傾斜情況以及臨界角的大小而變化；根據互換原理，在做這種水上地震折射波勘探時，數字化檢波器安裝位置（接收點）設在岸邊，氣泡震源激發點在河道內等間距設置；采用相遇時距曲線觀測系統時，進行氣泡震源激發點和數字化檢波器位置互換后，應保證追蹤界面的相遇段至少4個檢波點能有效接收折射波；數字化檢波器埋設時做到位置準確，兩岸埋置條件一致，并與地面接觸牢固、防止漏電和背景干擾；氣泡震源激發點位置間距應根據選用方法、探測任務要求和地球物理條件確定；在同一測線上，宜采用同一檢波點距和排列長度，激發點間距宜為5～10m；

步驟（3），架設跨江剖面，布設數據傳輸電纜：因左、右岸接收點是在剖面上的，所以布置剖面時要兼顧選取的接收點的位置，使其盡可能靠近岸邊、便于埋置；當受地形、地面條件限制，檢波器不能安置在原設計點位時，可沿測線移動，移動的位置不包括互換點，如有困難時可沿垂直測線方向移動，其偏移距離應小于1/5?激發點間距；

架設跨江剖面要求：

第一，按照步驟（2）中的要求確定好數字化檢波器位置及氣泡震源激發點間距，并設計好跨江剖面后，以剖面左、右兩端為端點沿跨江剖面架設鋼絲繩，鋼絲繩上掛上掛鉤，數據電纜從掛鉤中通過；

第二，掛鉤上掛上固定氣泡震源觸發線的繩子，并將氣泡震源觸發線系在繩子上，保證氣泡震源觸發線不被水流沖走；

第三，根據測試剖面實驗結果，確定跨江剖面的長度范圍，為使所測河段內的解釋點均勻分布，跨江剖面為平行等間距布置；

第四，依據勘察精度的要求確定剖面間距大小，間距為20m~40m，掛鉤的間距為5m或10m；原因有兩點，其一：掛鉤間距可用作接收點間距，便于計數；其二，相同的掛鉤間距可以保證電纜的受力均勻，使電纜線不易落水，延長其使用壽命；