河床横断面地震折射波勘探方法及其装置

摘要

本发明公开了 一种河床横断面地震折射波勘探方法及其装置，该方法是沿河床的横断面等间距的激震点，依次对各激震点进行人工激震，人工激震时产生的地震波经河床基岩面折射后转换成折射波，折射波被两边河岸上的换能器接收，并由工程地震仪记录；通过两岸换能器记录的两组折射波传播时间数据和激震点的位置经计算处理后得到一段河床横断面 覆盖层的厚度 。本发明不需要使用 15 万元一根的漂浮电缆，大大的节约了勘探成本。由于在勘探过程中电缆是沉在河底的，不影响 船只通航，所以本发明在勘探过程中不需要禁航。由于不需要在复杂水文条件下拉挂钢丝，勘探安全，不受河面宽度影响。

说明书

技术领域

本发明涉及一种河床横断面地震折射波勘探方法及其装置，属于河床勘探技术领域。

背景技术

在水电水利工程和桥梁勘察中，常常采用地震折射波勘探方法查明河床横断面覆盖层的厚度，其观测方法一般采用在河面拉钢丝挂上换能器或采用漂浮电缆连接换能器，然后在剖面两边端点激震的方法。但当河面太宽时，采用拉钢丝的方法会导致钢丝无法拉直，影响地震勘探效果。另外复杂水文条件下拉挂钢丝也带来较大的安全隐患，且在工作过程中必需禁航。漂浮电缆造价高（约15万/根），一般需要定做，且工作时也必需禁航。因此，现有的河床横断面勘探方法还是不够理想。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种勘探效果好、勘探安全、勘探过程不需禁航、并且勘探成本低的河床横断面地震折射波勘探方法及其装置，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：本发明的一种河床横断面地震折射波勘探方法是，沿河床的横断面等间距布设激震点，依次对各激震点进行人工激震，人工激震时产生的地震波经河床基岩面折射后转换成折射波，折射波被两边河岸上的换能器接收，并由工程地震仪记录；通过对折射波的传播时间数据和激震点的位置进行处理得到一段河床覆盖层的厚度。

前述河床横断面地震折射波勘探方法中，所述人工激震是通过引爆设在激震点上的炸药包获得，炸药包的炸药剂量通过现场试验获取，在炸药包上绑上负重岩石沉于河底。

前述河床横断面地震折射波勘探方法中，所述激震时间通过与每个炸药包连接的计时电缆将引爆炸药包时间传递给工程地震仪。

前述河床横断面地震折射波勘探方法中，所述各激震点的位置均由GPS在河面准确定位。

前述河床横断面地震折射波勘探方法中，所述炸药包通过停泊在河面上的工作船上的起爆器进行引爆；防水起爆电缆沉入水底与炸药包上的雷管连接。

按照上述方法构建的本发明的一种河床横断面地震折射波勘探装置，包括设在河两岸的换能器和间隔设在水底河床上的一组炸药包；河两岸的换能器经信号电缆分别与工程地震仪连接，工程地震仪经计时电缆与各炸药包连接；各炸药包经防水起爆电缆与河面上的引爆船连接。

上述各炸药包的位置均通过GPS定位装置在水底河床上定位。

上述各炸药包内装有炸药。

由于采用了上述技术方案，本发明不需要使用15万元一根的漂浮电缆，大大的节约了勘探成本。由于在勘探过程中电缆是沉在河底的，不影响 船只通航，所以本发明在勘探过程中不需要禁航。由于本发明不需要在复杂水文条件下拉挂钢丝，所以勘探十分安全，不受河面宽度的影响。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有勘探成本低、勘探效果好、勘探安全的优点，而且还具有实施操作方便、勘探过程不需禁航、对勘探环境要求不高等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的局部放大图。

附图中的标记为：1-换能器，2-炸药包，3-电缆，4-工程地震仪，5-计时电缆，6-引爆电缆，7-引爆船。

具体实施方式

本发明的实施例：实施本发明的一种河床横断面地震折射波勘探方法时，如图1所示，该方法是沿河床的横断面等间距布设激震点，依次对各激震点进行人工激震，人工激震时产生的地震波经河床基岩面折射后转换成折射波，折射波被两边河岸上的换能器接收，并由工程地震仪记录；通过对折射波的传播时间数据和激震点的位置进行处理得到一段河床横断面覆盖层的厚度。所述人工激震是通过引爆设在激震点上的炸药包获得，炸药包的炸药剂量通过现场试验获取，在炸药包上绑上负重岩石沉于河底。所述激震时间通过与每个炸药包连接的计时电缆将引爆炸药包时间传递给工程地震仪。所述激震点位置通过GPS定位装置在河面准确定位。所述炸药包通过停泊在河面上的工作船上的起爆器进行引爆；防水起爆电缆沉入水底与炸药包上的雷管连接。

用于本发明方法的一种河床横断面地震折射波勘探装置，其结构示意图如图1和图2所示，该装置包括设在河两岸的换能器1和间隔设在水底河床上的一组炸药包2；河两岸的换能器1经信号电缆3分别与工程地震仪4连接，工程地震仪4经计时电缆5与各炸药包2连接；各炸药包2经防水起爆电缆6与河面上的引爆船7连接；所述各炸药包2的位置均由现有的GPS定位装置在水底河床定位；然后在各炸药包2内装上按现有的方式通过现场试验获取的有效剂量的炸药即成。

下面，对本发明的实施过程进一步说明如下：

如图1所示，分别在河床两岸布设两台工程地震仪，每台工程地震仪4布设一个换能器1通过信号电缆3与工程地震仪4连接。包上现场试验获取的有效剂量的炸药，为防止炸药包2被水流冲走或不能沉入水底，可在炸药包2捆上一个负重岩石，将雷管与防水起爆电缆6相连接，在炸药包2外面捆上防水电缆并短路连接好，用GPS定位激震点的位置，放下炸药包，工程地震仪4开机准备好后，引爆炸药，得到两条地震记录。重复上述工作得到第2个激震点的地震记录。继续上述步骤，直至整个河床的勘探工作完成。在整个工作过程中，电缆均沉入水底，所以不影响到水面通航。

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。