本书为《岩溶地球物理探测技术》分册,主要内容包括岩溶对工程的影响、岩溶地球物理特征、岩溶地球物理探测方法与技术、探测实例。
本书旨在通过利用中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司在岩溶地球物理勘探工作中的研究与应用成果,系统介绍岩溶成因、发育规律及地球物理勘探方法与技术,通过这些内容,为指导岩溶地球物理勘探工程技术人员提供指导,也适合从事水电行业地球物理探测、地质勘察、设计人员阅读,同时也可供其他工程地球物理探测及地质勘察工作者使用或作为地球物理勘探专业学生实习用书。
序 I
前 言 I
目录 I
第一章 概述 1
第一节 岩溶地质的基本理论 1
一、中国岩溶区域分布概况 1
二、岩溶基本形态及类型 10
三、岩溶发育基本条件 15
四、影响岩溶发育的因素 19
五、岩溶发育的一般规律 21
六、岩溶对工程的影响 24
第二节 岩溶地球物理特征 27
一、物探对岩溶的认识 27
二、岩溶探测方法 31
三、岩溶的地球物理特征 34
（一）岩溶地层及溶洞充填物的物理特性 34
（二）几种物探方法的溶洞异常特征 35
第三节 岩溶地球物理探测应用现状 39
第二章 电磁法 43
第一节 高频大地电磁法 44
一、基本原理 44
二、电阻率计算 47
三、电磁场场源 50
四、现场工作技术 53
五、数据处理与解释技术 56
第二节 反磁通瞬变电磁法 64
一、基本原理 64
二、场源分析 67
三、现场工作技术 81
四、数据处理与解释技术 85
第三节 应用实例 94
一、[工程案例1] 某水电站库首两岸防渗帷幕线上及副坝岩溶探测 94
二、 [工程案例2] 某水库岩溶探测 96
三、[工程案例3] 某引水工程岩溶探测 98
四、[工程案例4] 某电站引水隧洞线岩溶探测 100
五、[工程案例5] 某煤矿岩溶探测 101
六 [工程案例6] 某煤矿岩溶探测 105
七、[工程案例7] 某水库岩溶探测 107
八、[工程案例8] 某锰渣库岩溶探测 109
九、[工程案例9] 某水库坝址岩溶探测 111
十、[工程案例10] 某桥水文地质勘察岩溶探测 114
第三章 高密度电阻率法 117
第一节 高密度电阻率法基本理论 117
一、基本原理 117
二、观测系统 118
三、高密度电阻率法装置 121
第三节 高密度电阻率法正演与反演 126
一、二维正演 126
二、二维反演 135
第三节 高密度电阻率法工作技术 136
一、影响因素 136
二、现场工作 138
三、数据处理与解释 144
第四节 应用实例 151
一、[工程案例1] 某水环境修复工程 151
二、[工程案例2] 某水库岩溶探测 154
三、[工程案例3] 某水库渗漏调查岩溶探测 157
四、[工程案例4] 某交通工程1号大桥岩溶探测 159
五、[工程案例5] 某交通工程1号特大桥岩溶探测 161
六、[程案例6] 某水库岩溶探测 163
七、[工程案例7] 某水库岩溶探测 165
八、[工程案例8] 某抽水蓄能电站岩溶探测 166
第四章 探地雷达 170
第一节 探地雷达基本理论 171
一、基本原理 171
二、电磁波传播基本规律 171
（三）电磁波在介质中的传播速度 172
（四）电磁波在介质中的吸收特性 173
（五）探测深度 173
（六）探测分辨率 174
第二节 探地雷达正演方法 176
一、FDTD（2， 2）时域有限差分算法 176
二、FDTD （2， 4）时域有限差分算法 181
第三节 探地雷达现场工作技术 187
一、仪器设备 187
二、探测方式 188
三、外业准备及生产试验 189
四、测线（网）布置 190
五、仪器参数设置 190
六、外业工作注意事项 192
第四节 探地雷达数据处理与解释 192
一、数据处理 192
二、数据解释 197
第五章 应用实例 197
一、[工程案例1] 某水库灌浆廊道岩溶探测 197
二、[工程案例2] 某水电站坝址区岩溶探测 199
三、[工程案例3] 某抽水蓄能电站库盆岩溶探测 200
四、[工程案例4] 某水电站大坝建基面岩溶探测 204
五、[工程案例5] 某水电站引水隧洞补充勘察 207
六、[工程案例6] 某水库大坝建基面岩溶探测 209
七、[工程案例7] 某水电站交通洞超前地质预报 210
八、[工程案例8] 某市政工程桩底岩溶探测 213
第五章 井间电磁波层析成像 216
第一节 基本原理 216
第二节 现场工作技术 221
一、电磁波CT设备 221
二、现场数据采集 223
三、观测系统的选择 225
第三节 数据处理方法技术 230
一、E0值的求取 230
二、 反演方法 232
三、 非规则形态电磁波CT技术 237
第四章 应用实例 240
一、[工程案例1] 某水库岩溶探测 240
二、[工程案例2] 某轨道交通S1线岩溶探测 242
三、[工程案例3] 某水库导流洞堵头顶部岩溶探测 244
四、[工程案例4] 某水电站防渗帷幕岩溶探测 246
五、[工程案例5] 某水库防渗帷幕岩溶探测 248
六、[工程案例6] 某水库岩溶探测 249
第六章 井间弹性波层析成像 253
第一节 253
基本原理 253
一、数学基础 254
二、射线追踪技术 257
三、走时层析成像反演方法 262
第二节 现场工作技术 275
一、影响井间弹性波CT分辨率的因素 275
二、观测系统设计 276
三、仪器设备选择 277
四、现场工作质量控制 279
第三节 数据处理与解释技术 281
一、 数据处理 281
二、反演方法的选择 284
三、成果解释 284
第四节 实用实例 285
一、[工程案例1] 某水电站岩溶探测 285
二、[工程案例2] 某水电站坝基岩溶探测 289
三、[工程案例3] 某水库防渗帷幕岩溶探测 293
四、[工程案例4] 某水电站下游围堰左堰肩岩溶探测 296
五、[工程案例5] 某水库坝基岩溶探测 299
六、[工程案例6] 某数码创业园四期岩溶探测 301
第七章 地震法 306
第一节 地震映像法 307
一、基本原理 307
二、现场工作技术 310
三、数据处理与解释 315
第二节 微动法 317
一、基本原理 317
二、现场工作技术 319
（三）数据处理与解释 320
第三节 折射层析法 328
一、基本原理 328
二、现场工作技术 332
（五）数据处理与解释 335
第四节 应用实例 341
一、[工程案例1] 某轨道交通工程岩溶探测 341
二、[工程案例2] 某水库枢纽工程岩溶探测 347
三、[工程案例3] 某氧化铝赤泥堆场岩溶探测 352
第八章 其它方法 357
第一节 孔洞三维激光 357
一、 方法原理 357
二、数据采集 357
三、数据处理 358
四、应用实例 359
第二节 温度场法 360
一、方法原理 360
二、数据采集 361
三、应用实例 361
第三节 钻孔全景数字成像 365
一、方法原理 365
二、数据采集 365
三、数据处理 366
四、实用实例 366
第四节 管波法 368
一、方法原理 368
二、数据采集 369
三、数据处理 369
四、应用实例 369
第九章 展望 374
第一节 岩溶探测技术现状 374
第二节 物探新技术在岩溶探测领域的展望 376
参考文献 379
