MRI 기술은 현재 국제적인 최첨단 기술이며 지하수 탐사에 적용된 연구도 20 여 년밖에 되지 않았다. 1978 구소련은 최초의 MRI 단층탐사기를 개발했습니다. 1994 년 프랑스는 러시아 탐사기 특허를 구입하여 지상 MRI 시스템 (NUMIS) 을 개발하기 시작했다. 1996 년 프랑스 IRIS 는 6 개의 개선된 NUMIS 시스템을 생산했습니다. 1992 년 중국 지질대학 MRI 연구팀이 국내외에서 이 방법을 연구했다. 1995 ~ 1996 년 중국 지질대학과 항요센터에서' MRI 수법 효과 사전 연구' 프로젝트를 완료했으며, 1997 년 중국 지질대학은 국내 최초의 NUMIS 시스템을 도입했다. 중국은 첨단 기술로 직접 물을 찾는 방면에서 이미 세계 선진 대열에 진입했고, 호북, 하남, 광서, 호남 등 성의 실험을 통해 좋은 효과를 거두었다. 그러나 현재 MRI 기술 탐사 깊이는 얕고, 신뢰도는 100m 미만이며, MRI 사진은 볼륨 탐사, 즉 코일 범위 내 수층의 종합 반영으로 전자기 소음 간섭과 국부 자기체의 영향을 받아 일부 지역에서는 효과가 뚜렷하지 않다. 현재, 국내 데이터 처리 및 반연 해석 절차는 주로 1 차원 단일 점 해석에 기반을 두고 있으며, 독일은 물을 찾는 MRI 기술의 2 차원 데이터 처리 소프트웨어를 개발하여 국제적으로 선두를 차지하고 있으며, 처리 정확도는 1 차원 데이터 처리 소프트웨어보다 훨씬 높다. 새로운 야외 관측 기술을 개발하고 있습니다. 한 번에 여러 코일을 배치하고, 한 코일이 AC 전원을 방출하고, 여러 코일이 신호를 수신하여 효율성과 효과를 높이고 있습니다 [5].

3.3.5.1..1기본 원칙

MRI 시스템을 이용하여 지하수 자원을 탐지하고 직접 물을 찾는 것은 지구 물리학 방법이다. 수중의 수소 핵은 상자성이 있고 자기 모멘트는 0 이 아니므로 지층에서 원자핵 상자성 물질 중 풍도가 가장 높고 자기회전비가 가장 큰 원자핵이다. 자기장을 안정시키는 작용으로 수소핵은 팽이처럼 지자기장을 중심으로 움직이며, 그 진동주파수 (라모어 주파수) 는 지자기장의 강도와 원자핵의 자기회전비와 관련이 있다. 바닥에 깔린 코일 (발사 코일) 이 라모어 주파수의 AC 를 통과할 때, 지하의 AC 는 교류 자기장을 형성한다. 지하수의 수소 핵은 자기장의 자극으로 거시적 자기 모멘트를 형성하고, 지 자기장에서 진동운동을 일으키며, 그 진동주파수는 수소 핵만의 것이다. 전류 펄스가 차단되면 동일한 코일 (수신 코일) 이 다른 자극 펄스 시간에 의해 생성된 NMR 신호를 선택하는 데 사용됩니다. 신호 강도 또는 감쇠 속도는 물속의 양성자 수와 직접 관련이 있습니다. 즉, MRI 신호의 폭은 감지된 공간의 자유 수분 함량에 비례합니다. MRI 탐사기는 수중수소핵 (양성자) 의 이완 특성을 이용하여 지하수에서 양성자가 생성하는 MRI 신호의 변화 법칙을 관찰하여 물이 있는지 여부를 탐지한다. 즉, 핵 자기 공명 사운 딩 범위 내에서 신호 대 잡음비가 적절하고 지층에 유리 물이 있으면 핵 자기 공명 신호 응답이 있습니다. 지층에서 물 (수소 핵) 이 많을수록 MRI 신호가 강해지고, 반대로 신호가 약하거나 반응이 없다. 신호의 진폭과 감쇠 시간 상수에서 특수한 반연 절차 [6] 로 정량적으로 해석하면 깊이에 따른 수문 지질 매개변수의 변화를 얻을 수 있다.

3.3.5. 1.2 적용 범위 및 적용 조건

그것은 대량의 수문 지질과 수질 환경 관련 문제를 해결할 수 있다. 주로 이 방법의 탐사 깊이 범위 내 각 수층의 암석 구조와 분포를 결정하는 데 사용됩니다. 대수층 두께, 깊이 및 수분 함량에 대한 정량적 평가; 다른 대수층 간의 수평 및 수직 분포를 평가하십시오. 우물 위치 결정, 충전제의 성질 판단 등.

MRI 신호의 진폭이 약하기 때문에 전자기 소음과 인위적인 소음에 쉽게 방해를 받을 수 있으며, 측정 구역과 그 부근의 국부 자기체도 MRI 신호에 간섭을 일으킬 수 있으므로, 작업장은 전력선, 모터, 전기차, 화성암 분포 지역을 최대한 피해야 합니다. 프로브 대상의 깊이는100m 보다 작아야 합니다

3.3.5. 1.3 작업 준비 원칙 및 관찰 방법

발생 진동수 (라모어 주파수) 를 올바르게 선택: 지 자기장 측정 오차는 10 nT 보다 작아야 하며 지 자기장의 수직 그라데이션 변화에 주의해야 합니다. 측정하기 전에 실험을 통해 인센티브 주파수를 결정해야 한다. 작업 영역에서 탐사할 대수층의 깊이와 수분 함량, 작업 영역 전자기 간섭의 강도와 방향에 따라 코일 모양을 최적화하고 코일을 과학적으로 배치합니다. 일반적으로 모서리 길이가 75m 인 사각형 안테나와 지름이 100m 인 원형 안테나가 사용됩니다. 주변 소음이 1500 nV 보다 큰 경우 ∞ 모양 코일을 선택하여 소음 수준을 낮출 수 있습니다. 수집 매개변수 선택: 측정 범위, 기록 길이, 펄스 기간, 펄스 시간 및 중첩 횟수 전체 영역 측정 범위의 설정은 균일해야 하며, 일반적으로 주변 소음 평균의 4 배를 취합니다. 관찰 매개변수에는 초기 진폭 E0, 초기 위상 0 및 감쇠 (이완) 시간이 포함됩니다.

현재 사용 중인 것은 단일 코일 관측법, 즉 송신기와 수신기가 같은 코일이며, MRI 신호는 스위치에 의해 전환되고, 순수 이상 관찰은 지형과 지질 요인의 영향을 덜 받는다.

3.3.5. 1.4 데이터 정리 및 결과 해석

MRI 신호가 약하기 때문에 다양한 요인의 영향을 받기 쉬우므로 해석의 신뢰성을 높이기 위해서는 측정 데이터를 0 시간 연장, 표준 관측으로 변환, 소음 필터링 등의 사전 처리가 필요합니다. 자격을 갖춘 데이터에 대해 다양한 반연 처리를 수행하여 수층 매개변수 (물 함량, 감쇠 시간) 가 깊이에 따라 변하는 그래프와 표 등 다양한 성과 차트를 작성합니다. 핵 자기 공명 사운 딩 프로파일; 성과도 종합 해석 등. 관찰 된 지구 물리학 데이터를 수질 학적 매개 변수로 변환하고 지하 대수층의 깊이, 두께, 수분 함량 및 평균 다공성을 구하여 물을 찾거나 우물 위치를 제공하거나 다른 지구 물리학 물 찾기 방법의 비정상적인 특성을 결정합니다.

3.3.5.2 테스트 상황

카르스트 개발의 수직 및 수평 구역 특성과 풍부한 물을 이해하기 위해 실험 영역에서 전기 사운 딩 결과가 유리한 단면을 선택하고 4 개 영역의 15 MRI * * 진동 점을 단일 지점으로 배치했습니다. 만무 과수원 2 시, 코트마을 3 시, 삼촌 5 시, 대흥부르크 5 시. 작업 결과 동그라미 10 풍부한 물 유리한 목표 지역, 100m 의 핵심 MRI 추정 대수층은 실제 상황과 거의 일치한다.

본 업무는 프랑스 IS 의 MRI 시스템 (NUMIS) 을 사용하며, 참조 주파수는1985Hz 입니다. 。 간섭이 많기 때문에 삼촌 측량점과 대흥보 1 호점은 지름 50m, 프로브 깊이 60m 의 ∞ 코일을 사용합니다. 。 나머지 9 개의 측정점은 모서리 길이가 75m 인 정사각형 프레임이며 프로브 깊이는100m 입니다. 측정 범위는 평균 주변 소음의 4 배입니다. 기록 길이는 240ms； 입니다. 펄스 기간은 40 밀리초입니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 펄스 수는10 입니다. 중첩 횟수는 80 ~ 140 회입니다.

3.3.5.3 의 주요 성과

3.3.5.3. 1 만무 과수원

두 점 모두 2 ~ 3 개의 대수층을 발견했고, 1, 15 ~ 25m, 25 ~ 40m, 64 ~ 100m 아래에는 3 개의 주요 대수층이 있습니다. 각각. 1. 1%, 639.6ms5.9%,157.4ms. 깊은 수분 함량이 가장 높고 평균 다공성이 가장 적습니다. 점 2 아래에는 두 개의 주요 수층인 25 ~ 40m 과 40 ~ 64m 이 있는데, 감쇠 시간은 77.6 ~ 148ms 로 평균 다공성이 적고 수분량은 각각 3.9%, 0.7% 로 나타났다. 1 층의 수분 함량이 가장 높다. 두 점이 60m 떨어져 있을 때 MRI 사운 딩 결과의 차이가 매우 크며, 이는 해당 지역의 카르스트 측면 분포의 복잡성도 보여 줍니다.

1 점은 시공 시추공 검증을 거쳐 5m 이하의 백운암 구역으로 들어간다. 주요 수층 83 ~ 200m 은 개미형 용공을 위주로, 풍부한 수성 중간으로 MRI 진동에 해당하는 제 3 의 수층이지만 깊이가 실제 깊이보다 20m 얕다고 추정한다. 드릴 코어가 사상으로 부서지고 MRI 는 구멍 틈새가 작고 수분 함량이 높은 특징을 반영합니다.

대의촌

세 점 모두 수층 2 ~ 3 개 (그림 3- 14), 1 점에는 각각10 ~/kloc-0-3 개의 주요 수층이 있습니다 3 층 감쇠 시간은 짧으며 평균 다공성이 작지만 3 층 수분 함량이 가장 크다는 것을 나타냅니다. 2 번 주요 수층 40 ~ 64m 과 64 ~ 100m, 수분 함량 1.6%, 감쇠 시간 455.4ms 와 730.0ms, 2 층 수분 함량은 크지 않지만 다공성이 크다. 3 시 아래에는 13 ~ 22m, 60 ~ 100m, 수분 함량은 각각 2.5% 와 6. 1%, 감쇠 시간은 각각 76. 1 과 2 점 사이의 거리는 30m 이고, MRI 사운 딩 결과도 다르다. 이는 카르스트 측면 분포의 복잡성을 보여준다.

그림 3- 14 Luxi Xiaojiang 강 유역의 대의촌 MRI 사운 딩 해석 결과와 드릴링 데이터 비교

1 점 시추를 통해 18.3 ~ 3 1~57m 및 3 1~57m 수층 풍부한 물 중간이 확인되었습니다. 이 두 층은 MRI 의 두 번째 수층에 해당하지만 실제 수층 두께는 MRI 가 추정한 두께보다 큽니다. 57 ~ 120 m 수층 풍부한 수성 약한-중간, MRI 제 3 수층에 해당합니다. 120 ~ 160 m 대수층이 핵 자기 공명 검출 깊이를 초과했습니다. 전반적으로 각 대수층의 수량이 크지 않아 실제 시추 결과와 일치한다.

세 마을

5 개 점은 모두 20 ~ 40m 와 40 ~ 60m 의 주요 수층을 포함한 여러 수층으로 구성되어 있다. 1 층 수분 함량은 2.3% 미만이며 감쇠 시간은148 ~ 864ms 로 크게 변경됩니다. 2 층 수분 함량은 1.4% ~ 4.8% 로 일반적으로 2% 이상, 감쇠 시간은 400 ~ 750 ms 로, 수분 함량이 깊을수록 암석이 깨질수록 틈새가 커진다는 것을 나타냅니다. 이 지역은 간섭이 많기 때문에 ∞ 코일 방법을 채택하여 탐사 깊이가 얕아 최대 60m 까지 도달할 수 있다. MRI 사운 딩 결과, 4, 5, 3, 2 점이 물을 찾는 데 유리한 지역이라는 것을 알 수 있다. 수문 지질 조건의 종합 분석과 결합하여 2 번 점을 선택하여 드릴을 배치하다. 시추 결과에 따르면 8.9m 이하의 백운암 구간에 진입하여 갈라진 틈 발육, 부수성 약함-중간, 물량은 일반적으로 2 번 사운 결과 수분 함량이 크지 않다는 결론과 거의 일치한다 (2.4%).

대흥성

1 점은 담배역 옆에 위치해 있는데, 이곳에는 이미 두 개의 탐사정, 우물 깊이 180m, 암체는 비교적 온전하며, 물의 양은 매우 작아서 끝나지 않았다. ∞ 코일 방법을 사용하여 탐사 깊이 60m, 40 ~ 60m 범위에는 수층 (그림 3- 15), 수분 함량 4.6%, 감쇠 시간 767ms 가 있습니다. 수층의 다공성이 커서 MRI 사운 결과가 탐사정과 생산정과 일치하지 않는다. 카르스트 측면 변화가 크기 때문에 1 점 와이어프레임에 대수층이 없다는 것을 완전히 확인할 수 없습니다.

그림 3- 15 루시강 유역의 MRI 사운 딩 해석 결과와 드릴링 데이터 비교

다른 점에는 수층이 두 개 이상 있습니다 (그림 3- 15). 5, 3, 4 점은 유리한 물 찾기 지역이므로 구멍이 5 시에 선택되었는지 확인합니다. 5 번 주요 수층은 3 개, 16 ~ 25m, 40 ~ 64m, 64 ~ 100m 으로 각각 0.7%,1.. 64 ~ 100 m 의 수분 함량이 높고, 시추 결과 백운암 세그먼트가 20.55m 이하로 진입한 것으로 나타났고, 암체가 부서지고, 절리 갈라진 틈 발육, 수분 함량이 높아 MRI 사운 결과와 일치하는 것으로 나타났다.

3.3.5.4 결론

요약하자면, 루시암 분지 MRI 검사 결과는 암용수층의 층적 구조적 특징을 잘 반영하고 있다. 주요 수층에 해당하는 MRI 신호 감쇠 (이완) 시간은 일반적으로 100 ~ 200ms 범위 내에 있으며, 수분 함량은 1.4% ~ 6% 입니다. 4 개의 드릴링 검증을 거쳐 100~200ms 범위 내에서 MRI 가 추정한 수층은 기본적으로 일치한다. 몇몇 MRI 사운 딩 포인트의 결과는 실제 드릴과 다릅니다.

MRI 는 윈난암용지역에 처음으로 적용되어 물을 찾아 소량의 테스트 지점만 만들었다. (윌리엄 셰익스피어, MRI, MRI, MRI, MRI, MRI, MRI) 카르스트 개발이 고르지 않기 때문에 많은 지역의 카르스트 물은 주로 지하 동굴과 파이프 라인에 집중되어 있으며, 이러한 동굴과 파이프 라인의 매장 및 분포 위치는 무작위성과 복잡성을 가지고 있기 때문에 현재 사용되는 다양한 방법으로 카르스트 지하수의 위치를 ​​정확하게 파악하기가 어렵습니다. 이것은 카르스트 수자원 개발에 직면 한 가장 큰 문제입니다. 현재 MRI 기술 탐사 깊이는 비교적 얕고, 신뢰할 수 있는 깊이는 100m 보다 작으며, MRI 사각은 체적 탐사이다. 단일 점 해석 결과는 발사 코일 프레임 (70m×70m) 범위 내의 종합적인 반영으로, 특정 우물 위치 결정, 특히 암용수층의 측면 변화에 큰 영향을 미쳐 해석 결과와 실제 상황에 차이가 있다. 따라서, MRI 에 의해 정해진 이상, 더 정확한 위치를 얻기 위해 MRI 이상 범위 내에서 암호화된 측정과 같은 다른 방법을 사용하여 과녁 영역을 축소해야 한다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), MRI 명언)