地震地质 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (3): 736-752.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.03.011
韩静1)(), 詹艳1),*(), 孙翔宇1), 赵国泽1), 刘雪华1), 包雨鑫1), 孙建宝1), 彭远黔2)
收稿日期:
2021-02-23
修回日期:
2021-04-22
出版日期:
2022-06-20
发布日期:
2022-08-02
通讯作者:
詹艳
作者简介:
韩静, 女, 1996年生, 2021年于中国地震局地质研究所获固体地球物理学专业硕士学位, 研究方向为大地电磁测深方法与应用, E-mail: han_jing_cd@163.com。
基金资助:
HAN Jing1)(), ZHAN Yan1),*(), SUN Xiang-yu1), ZHAO Guo-ze1), LIU Xue-hua1), BAO YU-xin1), SUN Jian-bao1), PENG Yuan-qian2)
Received:
2021-02-23
Revised:
2021-04-22
Online:
2022-06-20
Published:
2022-08-02
Contact:
ZHAN Yan
摘要:
随着国民经济建设的发展, 高速铁路、 风力和光伏发电站、 大型输电网等遍布各个地区, 在这些强电磁干扰环境下, 能否获取或如何获取优质的大地电磁观测数据是亟待解决的问题。 近2年来, 我们在银川、 运城、 鹤壁和张家口4个测区开展了大地电磁测量, 对约500个测点的数据采集和处理结果进行了分类总结, 梳理出高速铁路、 电气化铁路、 风力发电站、 光伏发电站、 大型输电网等强电磁干扰环境下的45个典型测点。 文中介绍了这45个测点谱数据的处理过程, 展示了最终获取的视电阻率和阻抗相位曲线。 结果说明, 在强电磁干扰环境下采取加长观测时间的策略, 使用优质的远参考数据对测区数据进行远参处理, 采用非Robust法估计并仔细地选择谱数据, 是在强电磁干扰环境下获取质量合格甚至优良的大地电磁数据的有效措施。
中图分类号:
韩静, 詹艳, 孙翔宇, 赵国泽, 刘雪华, 包雨鑫, 孙建宝, 彭远黔. 强电磁干扰环境下的大地电磁数据特征及处理[J]. 地震地质, 2022, 44(3): 736-752.
HAN Jing, ZHAN Yan, SUN Xiang-yu, ZHAO Guo-ze, LIU Xue-hua, BAO YU-xin, SUN Jian-bao, PENG Yuan-qian. CHARACTERISTICS AND PROCESSING OF MAGNETOTELLURIC DATA UNDER STRONG ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE ENVIRONMENT[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2022, 44(3): 736-752.
图 1 银川、 运城、 鹤壁和张家口测区强电磁环境下的大地电磁观测点分布图
Fig. 1 Distribution map of magnetotelluric stations in strong electromagnetic interference environment in Yinchuan, Yuncheng, Hebi and Zhangjiakou survey areas.
图 2 鄂托克前旗附近远参考点观测的9期次视电阻率和阻抗相位曲线图
Fig. 2 Apparent resistivity and impedance phase curves of several periods observed at the same remote-reference MT station in Otog.
图 3 YCL1-11测点不同采集时间长度数据的远参考联合非Robust处理获取的视电阻率和阻抗相位曲线对比RH 远参考数据处理; NR 非Robust法
Fig. 3 Comparison of apparent resistivity and impedance phase curves obtained by remote-reference and non-robust processing for different acquisition time length data of YCL1-11 MT station.
图 4 YCL3-23、 YCL1-11、 YCL1-07和YCL1-09测点不同远参考和非Robust处理获取的视电阻率和阻抗相位曲线图 LH-NR 原点数据远参考处理; YCK-NR 远参考非Robust法; NR 互参考非Robust法
Fig. 4 Comparison of apparent resistivity and impedance phase curves obtained by non-robust processing with different remote-reference of YCL3-23, YCL1-11, YCL1-07 and YCL1-09 MT stations.
图 5 YCL-11、 YCL3-23和YCL4-10测点基于不同处理方法获取的视电阻率和阻抗相位曲线图 LH 原点数据; RB Robust法; NR 非Robust法; RH 远参考数据; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 5 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at YCL1-11, YCL3-23 and YCL4-10 MT stations.
图 6 运城和鹤壁测区高速铁路附近6个测点的位置和不同处理方法获取的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱; 2st-D 第2个白日; 2st-N 第2个夜间
Fig. 6 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near high-speed railway in Yuncheng and Hebi survey areas.
图 7 张家口测区电气化铁路附近6个测点的位置和不同处理方法获取的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 7 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near electrified railway in Zhangjiakou survey area.
图 8 张家口测区风力发电站附近6个测点的位置和不同处理方法获取的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 8 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near wind power stations in Zhangjiakou survey area.
图 9 运城测区光伏发电站附近6个测点的位置和不同处理方法获取的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 9 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near photovoltaic power stations in Yuncheng survey area.
图 10 鹤壁测区大型输电网附近6个测点的位置和不同处理方法获取的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 10 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near large-scale high voltage power grids in Hebi survey area.
测点号 | 采集时长/h | 相对干扰源的位置描述 |
---|---|---|
YCL3-24 | 62.62 | 西南侧0.15km有煤矿加工厂 |
YCL3-22 | 67.41 | 东南侧0.5km有煤厂 |
YCL3-23 | 92.13 | 西南侧0.5km有煤厂 |
LFYC522 | 50.93 | 南侧1km有煤窑 |
LFYC528 | 68.93 | 东南侧1km有煤矿 |
LFYC529 | 65.38 | 东侧1km有煤矿 |
表1 煤矿电磁干扰环境下的测点信息统计
Table 1 Information of MT stations in electromagnetic interference environment of colliery
测点号 | 采集时长/h | 相对干扰源的位置描述 |
---|---|---|
YCL3-24 | 62.62 | 西南侧0.15km有煤矿加工厂 |
YCL3-22 | 67.41 | 东南侧0.5km有煤厂 |
YCL3-23 | 92.13 | 西南侧0.5km有煤厂 |
LFYC522 | 50.93 | 南侧1km有煤窑 |
LFYC528 | 68.93 | 东南侧1km有煤矿 |
LFYC529 | 65.38 | 东侧1km有煤矿 |
图 11 利用不同处理方法获取的银川和运城测区煤矿附近6个测点的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 11 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near colliery in Yinchuan and Yuncheng survey areas.
测点号 | 采集时长/h | 相对干扰源的位置描述 |
---|---|---|
YCL1-15 | 66.43 | 北侧0.5km有火力发电站 |
YCL2-15 | 67.77 | 西侧0.3km有变压器 |
YCL4-12 | 93.75 | 西南侧0.8km有火力发电站 |
HNHB146 | 68.16 | 东南侧0.05km有电线 |
ZJKL410 | 68.09 | 南、 东侧0.15km有220V电线 |
ZJKL411 | 69.55 | 北侧0.15km山顶有电力线 |
表2 城市综合电磁干扰环境下的测点信息统计
Table 2 Information of MT stations in urban integrated electromagnetic interference environment
测点号 | 采集时长/h | 相对干扰源的位置描述 |
---|---|---|
YCL1-15 | 66.43 | 北侧0.5km有火力发电站 |
YCL2-15 | 67.77 | 西侧0.3km有变压器 |
YCL4-12 | 93.75 | 西南侧0.8km有火力发电站 |
HNHB146 | 68.16 | 东南侧0.05km有电线 |
ZJKL410 | 68.09 | 南、 东侧0.15km有220V电线 |
ZJKL411 | 69.55 | 北侧0.15km山顶有电力线 |
图 12 利用不同处理方法获取的银川、 鹤壁和张家口测区城镇附近6个测点的视电阻率与阻抗相位曲线图 LH+NR 原始数据非Robust处理; OK 远参考联合非Robust法并经精细选谱
Fig. 12 Apparent resistivity and impedance phase curves obtained by different processing methods at six MT stations near cities and towns in Yinchuan and Yuncheng survey areas.
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