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DZ／T 0263-2014 地面核磁共振法找水技术规程.pdfSNMR法基于地下水中氢核的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振系统，观测地下水中氢核 NMR信号的变化规律，研究地下水的赋存特征。 在SNMR法中，向敷设在地面上的发射回线（T，）中供人拉莫尔频率的交变电流脉冲，在该脉冲） 交变磁场激发下，地下水中氢核形成宏观磁矩并在地磁场中产生拉莫尔进动。在切断交变电流
后，用接收回线（R，）拾取由不同的脉冲矩激发产生的NMR信号。信号幅值与所探测空间内自 量成正比，信号幅值的衰减快慢与含水体的结构有关。因而，SNMR法是一种直接探测地下水 地球物理方法。
4.2.1探测地下水，探测深度一般小于150m。 4.2.2查证由岩溶、裂隙等充填物引起的其他物探方法异常的性质。 4.2.3探测、监测与地下水活动有关的工程地质、环境地质问题。 4.2.4易受电磁噪声干扰，不宜在强电磁噪声干扰区段开展工作。 4.2.5受地磁场的不均匀性于扰，不宜在强磁性火成岩发育区或局部磁性体存在区开展工作。
应按仪器用户手册的要求，进行管理和维护： a）仪器应存放在阴凉、干燥、无腐蚀性气体的环境中； b）1 仪器若在一个月内未使用，应将系统按顺序连接，用试验回线进行室内模拟测试YY/T 0814-2010 红外光谱法评价外科植入物用辐射后超高分子量聚乙烯制品中反式亚乙烯基含量的标准测试方法，以延长电子 部件的使用寿命； c）仪器在运输过程中，应固定放置在有减振装置的运输箱中，以免颠簸致仪器部件损坏； d）仪器发生故障应及时维修、填写记录并存档。
编写工作设计前，应根据工作任务收集以下资料： a）地理、地质与水文地质资料； b）钻孔、测井资料； c）岩、矿石导电性、导磁性等物性资料； d）设计需要的其他资料。
野外踏勘应包括下列内容： a）检查、核对前期收集的资料； b）调查机（民)井的水位埋深、水质，了解施工条件（地形、地物、交通、居民分布等）； ）调查对NMR信号有影响的电磁噪声干扰源及其分布范围
结合收集的资料和野外踏情况，选择适宜场地开展方法试验，试验应满足下列要求： a）在地质盲区或地质条件复杂时，开展方法试验，为确定装置形式和工作参数提供依据； b）试验点应选在地质、水文地质情况已知地段，且尽可能靠近已知钻孔； c）试验点应选在具有不同地电断面、不同地形条件的地段，使试验具有代表性。
6.2.1 装置形式
6.2.1.1同一单回线装置（见图1和图2）
方形、圆形单回线装置
噪声较天、含水体理深较浅的地区。布设回线时，使回线长轴方向与线型电磁干扰源的方向平行 ]；或使点型电磁干扰源位于回线长轴中垂线上[见图3b)]。
图2方“8”圆“8”字形单回线装置示意图
6.2.1.2同一双回线装置（见图4和图5）。
）点型电磁干扰源回线布设
图3回线与噪声源位置关系示意图
注：适用于电磁噪声于扰较小、含水体埋深较浅、工作场地较小的区域
图4方形、圆形双回线装置示意图
图4方形、圆形双回线装置示意图
DZ/T0263—2014
主：适用于电磁噪声干扰较大、含水体埋深较浅、工作场地较小的区域
一多回线装置。装置形式为方形、圆形、方“8”字开
6.2.2装置选择原则
图5方“8”、圆“8”字形双回线装置示意图
a）方形发射回线边长L大约等于探测目标体的最大深度： 圆形发射回线直径D大约等于探测目标体的最大深度； c）“8”字形回线能有效压制电磁噪声干扰，适用于电磁噪声干扰较大区域 d）同一多回线装置的横向分辨率高于单回线装置
6.3.1测区范围应包括被探测对象的赋存地段并适当向外延伸，应保证所得到的异常完整性及有一定 范围的正常背景场衬托。 6.3.2测线应尽量与测区内已知的其他物探测线位置一致，测点应靠近已有的钻孔或水井。 6.3.3测线应避开电磁干扰源、金属管道及磁性体。 6.3.4测线应垂直于构造走向布置。 6.3.5已有物探资料的测区，要在相关物探异常部位布设测点；若无物探资料的测区，测点的位置和数 量由工作任务和测区的条件决定。 6.3.6同一回线装置开展面积性工作时，工作比例尺和测网密度依工作精度要求而定（参见附录A)。 6.3.7剖面测量方式，依工作任务确定线距与点距。
6.4设计书编写与审批
6.4.1设计书的编写
6.4.1.1基本要求
设计书应在6.1的基础上编写，且编写的设计书应满足以下要求： a）目标明确、任务具体、技术要求合理、工作布置得当； b）编写前应综合分析前期收集的资料，使设计有充分的依据和可操作性； c）内容完整、文字精炼、重点突出、附图附表齐全美观。
6.4.1.2基本内容
设计书应包括下列内容： a）工作目的、任务、测区概况
设计书应包括下列内容： a）工作目的、任务、测区概况
b）地质、水文地质概况及地球物理特征； c）工作方法、工作量、技术要求及工作部署； d）人员组成、仪器设备配备和经费预算； e）工作进度和安全生产措施； f）预期工作成果和必要的附图、附表
设计书应由上级主管单位审批或经任务下达单位批准方可实施
7.1野外作业前的准备
配备专门的仪器操作员和物探工程师
7.1.2仪器设备准备
野外作业开始前，应对所选用的仪器设备进行检查： a）所用仪器设备的技术指标应满足5.1或设计书的要求； b） 连接仪器系统，采用试验回线进行室内模拟测试，实际振幅值、回线阻抗值、供电电压、实 冲值、放大倍数等均处于正常范围内，方可开展野外作业
7.2测线和测点的布设
7.2.1实际测线允许在设计测线距10%范围内调整，施工困难区可在20%范围内调整。 7.2.2作业中如实测资料表明原设计的测线长度不足于完成地质任务时，应延长测线。 7.2.3测点偏移距不应超过原设计点距的20%，地形复杂区，测点偏移距离不应超过点距的30%。 7.2.4测点由卫星定位系统和适当比例尺地形图定位，定位精度可参照DZ/T0153或按设计工作要求 执行。 7.2.5测点应埋设木桩，桩上标明线点编号
7.3.1确定激发频率
使用高精度磁力仪测量地磁场磁感应强度，确定激发频率，即拉莫尔频率。计算见式（4）： f。=CB。 ·（4） 式中： f。—激发频率，单位为赫兹(Hz); —常数,C=0.04258Hz/nT; B。地磁场磁感应强度,单位为纳特(nT)
7.3.2确定采集参数
7.3.2.1确定采集参数的原则
根据探测目标体的埋藏深度、电磁噪声干扰水平以及试验结果来确定有关的参数。
根据探测目标体的埋藏深度、电磁噪声于扰水平以及试验结果来确定有关的参数。
7.3.2.2确定的采集参数
数据采集前，结合方法试验，确定下列参数的取值： a）T/R，回线的类型、尺寸和匝数； b） 信号范围：视电磁噪声大小而定； C 记录长度：通常取240ms； d) 脉冲持续时间：通常取40ms； e 脉冲矩的个数：通常选16个； f)叠加次数：叠加次数的多少取决于信噪比的大小（参见附录B)
7.3.3.1按7.3.2.2或设计要求敷设回线。 7.3.3.2开始野外探测前，仪器各部件应严格按用户手册规定的连接顺序连接。 7.3.3.3仪器连接完毕，数据采集前，应确定系统已“接地”。 7.3.3.4将有关参数输人到计算机（见7.3.2.2）。 7.3.3.5通过计算机监测采集过程，了解NMR信号、噪声变化水平。如达不到质量要求，重复观测并 增加叠加次数。 7.3.3.6数据采集过程中，实时观察振幅值、回线阻抗值、供电电压和实际脉冲矩值，若出现异常情况要 及时找到原因，排除故障后重新开始探测。 7.3.3.7 按一定数据格式存储采集到的NMR信号信息。 7.3.3.8 认真填写野外观测记录（见附录C）。要求字迹清楚，符号正确。 7.3.3.9 数据采集完毕，仪器的电容器单元应充分放电，然后按照仪器用户手册的要求，顺序拆除仪器 的连接。
号质量监控和系统质量检
7.4.1信号质量监控
7.4.1.1开始测量之前，测定观测系统的放大倍数，应符合仅仪器技术指标要求。 7.4.1.2监测叠加信号和叠加噪声变化：在数据采集期间，从计算机屏幕上所观察到叠加的信号振幅比 叠加的噪声振幅高，并且叠加的信号振幅随时间的变化呈现出衰减的特征，其表示探测到了NMR信号 （参见图D.1）。 7.4.1.3在每个脉冲矩测量时，监测接收到的NMR信号频率与激发电流脉冲频率之间的差值△的变 化，要求△f≤土5Hz：否则须调整激发频率，重新观测
Z.4.2系统质量检查
.5.1野外工作期间应经常进行安全生产教育。 5.2 供电作业人员应使用绝缘防护用品。 5.3发射回线附近应设有明显的安全警示标志，必要时派专人看管。 5.4放线、收线和处理供电线路故障时，严禁供电。在未确认停止供电时，不得触及发射回线 15.5发射回线所有连接处应保持干燥、无灰尘、不漏电。 5.6探测过程中仪器设备应注意防雨、防震、防暴晒.遇雷雨天气应终止野外作业
8.1.1原始资料应包括：
8.1.2基础资料应包括！
8.1.3野外工作报告应包括
a）项目来源、工作任务、工区位置、工作量； b）任务完成情况； c）方法技术及质量情况； d）质量保证措施； e）初步成果分析。
8.2.1测点质量评价
8.2.1测点质量评价
8.2.1.1测点质量评价依据
8.2.1.2测点质量评价标准
测点数据质量分为I级、Ⅱ级和Ⅲ级3个等级，其评价标准为： a I级（优秀）：85%以上激发脉冲矩的数据连续性好，能严格内插唯一确定曲线，异常地段的观 测曲线满足8.2.1.1的要求，检查点的均方相对误差≤10%； b） Ⅱ级（良好）：75%以上激发脉冲矩的数据没有3个连续的畸变点，异常地段的观测曲线满足 8.2.1.1的要求，检查点的均方相对误差≤15%； Ⅲ级（差）：数据点分散，低于Ⅱ级要求，数据不能用于资料解释。
8.2.2全区质量评价
8.2.2.11级（优秀）：80%以上测点的数据质量为1级，全区总平均均方相对误差≤10%，原始记录齐 全、清楚、可靠， 8.2.2.2IⅡ级（良好）：90%以上测点的数据质量为Ⅱ级，全区总平均均方相对误差<15%，原始记录齐全， 8.2.2.3Ⅲ级（差）：低于Ⅱ级要求。
9.1.1零时外延：将测量开始时刻t时的NMR信号振幅E（g，t)进行外延，得到激发电流脉冲终止时 刻（t=O）的NMR信号初始振幅E。（q）。 9.1.2化为标准观测值：将实际观测的各个激发脉冲矩的E（q，t)值化为等间距的激发脉冲矩对应的 值，以便满足反演解释的需要。 9.1.3噪声滤波：利用弱信号处理技术，对已进行零时外延的实测信号进行噪声滤波，降低噪声水平 改善和提高反演求解的质量。
刻（t=O）的NMR信号初始振幅E。（q）。 9.1.2化为标准观测值：将实际观测的各个激发脉冲矩的E（q，t)值化为等间距的激发脉冲矩对应的 值，以便满足反演解释的需要。 9.1.3噪声滤波：利用弱信号处理技术，对已进行零时外延的实测信号进行噪声滤波，降低噪声水平， 改善和提高反演求解的质量。
1.由已知到未知，由点到面，点面结合，由定性问定量。 1.2资料解释时，要考虑影响NMR信号的因素。 影响NMR信号的主要因素为： a）岩右导电性：含水层上覆岩层为低阻层时产生的低阻屏蔽效应，会使NMR信号衰 SNMR法的探测深度和垂向分辨率降低，甚至可能漏掉深处含水层； b 地磁场磁感应强度、地磁场倾角：在进行大范围水文地质填图或圈定找水远景区时，要 磁场磁感应强度和地磁场倾角变化对NMR信号的影响特点；
9.2.1.2资料解释时，要考虑影响NMR信号的因素。 影响NMR信号的主要因素为： a）岩右导电性：含水层上覆岩层为低阻层时产生的低阻屏蔽效应，会使NMR信号衰减，导致 SNMR法的探测深度和垂向分辨率降低，甚至可能漏掉深处含水层； b 地磁场磁感应强度、地磁场倾角：在进行大范围水文地质填图或圈定找水远景区时，要考虑地 磁场磁感应强度和地磁场倾角变化对NMR信号的影响特点；
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c）含水介质类型和T2的关系（参见附录E)； d）电磁噪声使SNMR法的测深曲线畸变，甚至产生假异常； e） T./R，回线形状、大小和敷设方向对核磁共振信号的影响； f）大小和个数：通常，q大小反映探测深度的变化，地下分层的层数与使用的q的个数一致。 9.2.1.3利用综合方法进行多参数对比解释
含水介质类型和T的关系（参见附录E）； 电磁噪声使SNMR法的测深曲线畸变，甚至产生假异常； T/R，回线形状、大小和敷设方向对核磁共振信号的影响； q大小和个数：通常，q大小反映探测深度的变化，地下分层的层数与使用的q的个数一致。 利用综合方法进行多参数对比解释
SNMR法的资料反演解释是将观测 地质参数的过程。在SNMR法资料反演角 释中，建议利用目前比较广泛使用的
SNMR法的资料反演解 数的过程。在SNMR法资料反演解 释中，建议利用目前比较广泛使用的吉
NMR信号经处理、反演后，可提供的水文地质参数为（参见附录F)： 含水层的深度、厚度和单位体积含水量； b）NMR信号的平均衰减时间常数； c） 地层的导电性； d）含水层的渗透系数； e）含水层的导水系数，
NMR信号经处理、反演后，可提供的水文地质参数为（参见附录F）： a）含水层的深度、厚度和单位体积含水量； b）NMR信号的平均衰减时间常数； ）地层的导电性； d）含水层的渗透系数； e）含水层的导水系数
10.1.1应按工作任务和设计书要求编写。 10.1.2所用资料必须是经质量验收合格的正式资料。 10.1.3应图文并茂、重点突出、文字简练、结构严谨、立论有据、结论客观。 10.1.4附图、附表和附件应配置合理、规范、美观整洁，文字说明应简练。
a）工作任务及任务完成情况； b) 测区自然地理和以往工作程度； c) 测区的地质、水文地质概况及地球物理特征； d) 野外工作方法和质量评价； e) 数据处理方法和处理结果； f) 资料解释和推断； g) 结论与建议。 10.2.2 图件： a) 实际材料图； 含水量直方图（参见图D.3）； c) T2'或T，'直方图（参见图D.4)。 10.2.3 附图： a) 含水量断面等值线图（参见图D.5）； b) 含水层的导水系数等值线图； c 资料综合解释图（推断地质断面图、地质及地球物理综合
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SNMR法常用比例尺和测网密度见表A.1
附录A （资料性附录） 常用比例尺和测网密度表
表A.1SNMR法常用比例尺和测网密度
开展野外工作时，SNMR法每个脉冲矩叠加次数的选择数视环境电磁噪声和信号幅值而定。 次数的选择可参照表B.1
表B.1SNMR法信号叠加次数参考值
SNMR法野外记录表见表C.1。
表C.1SNMR法野外记录表
图D.1NMR信号振幅、噪声振幅与时间关系图
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GJB 6628-2008 探雷车设计定型试验规程D.3含水层单位体积含水量直方图（见图D.3)
D.4含水层T直方图（见图D.4）
D.4含水层T直方图（见图D.4）
图D.3单位体积含水量直方图
D.5单位体积含水量断面等值线图（见图D.5
图D.5某地含水量断面等值线图
TGB 50551-2010 球团机械设备安装工程质量验收规范，和含水层类型的近似关系见表E.1