地下管道渗漏的瞬变电磁三维数值模拟及应用

作     者：张继锋 王尚 孙乃泉 蔺凯如 ZHANG JiFeng;WANG Shang;SUN NaiQuan;LIN KaiRu

作者机构：长安大学地质工程与测绘学院西安710054 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 长安大学地球物理场多参数综合模拟实验室西安710054 

出 版 物：《地球物理学进展》 (Progress in Geophysics)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：1206-1217页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金(42174168) 陕西自然科学基金(2021JM-159) 长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(300102262201)联合资助 

主　　题：地面塌陷 瞬变电磁 响应规律 地下管道 

摘      要：道路塌陷事故是城市化发展中亟待解决的关键安全问题,而地下管道渗漏是诱发路面塌陷的主要原因之一.为了研究地下管道渗漏所引起的瞬变电磁响应变化规律,本文通过建立埋深、管径以及长度不同的管道模型,设置多角度的测线布置方式,模拟地下管道漏水产生空洞而引发地面塌陷的过程;通过数值模拟得到:(1)在一定管道管径、长度、埋深下,其视电阻率异常形态为以管道位置为中心点对称的“八字形低阻;(2)测线与管道之间夹角的改变会影响视电阻率异常形态;(3)视电阻率异常形态不会随着测线与管道中心点距离改变而改变;(4)地下管道渗水引起的空洞异常仍然包含了管道异常.对某区域实测数据进行分析,发现管道视电阻率形态呈现对称低阻圈闭,符合数值模拟结论.由此在测线剖面图上更精确的找到管道位置及划分出漏水区域,同时证明了瞬变电磁在地下管道渗漏空洞探测中具有较好的效果;该工作为地下管道渗漏引起的路面塌陷探测提供了理论依据,为实际应用做出了理论指导.