EH-4在堤坝渗漏探测中的应用.pdfVIP

第27卷第 1期 有 色 矿 冶 Vol_27．№ 1 2011年2月 N0N —FERROUSM ING AN-I)METALLURGY February2011 文章编号：1007—967X(2011)01—0013—04 EH一4在堤坝渗漏探测 中的应用 李维群，沙成满，姚玉增，陈庆凯 (东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：EH一4连续电导率成像系统是新一代数字化的电磁法仪器。分析了EH一4观测信号经 离散傅里叶变换后 ，不同频率时长的傅立叶变换不可避免地产生信号频谱泄露。在分析 和理解窗口函数特点及其作用的基础上，结合堤坝渗漏探测中对信号的分析与处理，确定 了堤坝渗漏的空间位置，为帷幕灌浆提供了科学依据。 关键词：堤坝渗漏；EH一4；傅立叶变换；视电阻率 中图分类号：TV698．12 文献标识码：A 稳过程或随机过程的傅氏谐和分析、傅氏暂态分析、 1 引 言 统计功率谱分析等 J。描述时间序列是非周期性 堤坝渗漏探测中各种相应的地球物理手段都发 和非平稳性 的傅里叶变换为 ： 挥了重要作用 ¨ J。作为 目前国际上先进 的电磁法 F(W)=』：：f(t)e dt (1) 勘探手段，EH一4连续电导率成像仪也得到了应 非周期性和非平稳性信号问题能用傅里叶变换 用 J。该系统属于部分可控源与天然场源相结合 来处理 ，EH一4野外观测到的信号都是具有一定 的一种大地电磁测深系统，能在各种地形上产生 电 时间长度和一定采样时间间隔的数字信号，为了计 导率连续剖面。但在观测信号的分析与应用方面仍 算F(W)，必须将 (1)式中的积分改为有限积分，然 需深入研究。大地电磁测深法是在频率域上研究问 后用求和来逼近积分，因此计算中采用近似的离散 题，而大地电磁测深的野外信号采集是在时间域上 有限时长的傅里叶变换。 进行。因此，信号处理的首要任务是把时间域上的 连续时域信号 F(x)离散化的信号 F(K)的离 测量结果变换为频率域上的信息，要从时间域记录 中提取电磁场的频谱信息。在变换过程中，势必会 散傅里叶变换定义为： 造成频谱泄漏问题，处理的方法是对时问域信号乘 F(w)=E． e f(k) (2) k=U 以一个窗口函数，以 “加窗”的办法来减少频谱泄露 由于实际的有限时间长度与整个时间域上的傅 的发生。各种窗 口函数有其不同的特点和作用。本 里叶变换存在误差，必然造成频谱泄露，使得变换到 文在分析信号 “加窗”变换会抑制频谱泄露的基础 频率域的信号在某个频点上受到邻域的污染，使信 上，结合EH一4在堤坝渗漏探测中的应用，研究了