作者:胡安·卡洛斯·萨莫拉-卢里亚、保罗·麦克拉赫兰、普拉迪普·库马尔·莫里亚、 刘立超、丹尼斯 ·格罗姆巴赫、安德斯·维斯特·克里斯蒂安森
摘要:时移地球物理研究作为非侵入性工具,已被广泛用于地下过程研究。然而相较于直流电阻法,瞬态电磁法(TEM)在时移研究中的应用尚未得到充分探索。 本文提出采用监测型瞬变电磁(mTEM)系统及方法进行长期地下水监测。该系统可自动运行测量,其建模方法基于现有横向约束反演方案,采用时间约束反演(TCI)机制。与传统通过横向约束确保测量间横向一致性的方法不同,本方案利用时间约束控制测量间的时间一致性。 合成分析表明:要实现分米级地下水位变化追踪,需对电阻率施加极严格的时间约束,并对地下水位深度施加时间约束(该深度固定值为预期年水位变化幅度的特定比例)。 此外,合成分析表明:在16米至30米深度范围内,mTEM方法可追踪幅度低至0.6米的地下水位年度变化,平均绝对误差仅为0.2米。通过mTEM仪器在10个月内采集的233组1D TEM测量数据的实地案例,验证了合成分析结果的可靠性。 基于TCI方案估算的地下水位深度能精确再现水位变化,该结论通过邻近水井水位数据记录仪的实测数据得到验证。电测深监测系统与潜水员测量的结果差异在±0.1米范围内,平均绝对差值为0.05米。本研究证实了非侵入式监测地下水位变化的可行性。
地球物理学(2023)88(5):E135–E146。