二、定位定深方法
无论采用直接法还是感应法来传递发射机的交变电磁场,均会使地下金属管线被激发而产生交变的电磁场,该磁场可被高灵敏的接收机所接收,根据接收机所测得的电磁场分量变化特征,可对被探查的地下管线进行定位、定深。
1.定位方法
利用管线仪定位时,可采用极大值法或极小值法。极大值法,即用测定磁场水平分量之差ΔHx的极大值位置定位,当管线仪不能观测ΔHx时,可以采用水平分量Hx的极大值位置定位;极小值法,即采用测定垂直分量Hz的极小值位置定位。两种方法宜综合应用,对比分析,确定管线平面位置。
(1)极大值法。接收机的接收线圈平面与地面垂直,线圈在管线上方沿垂直管线方向平行移动,当线圈处于管线正上方时,接收机测得电磁场水平分量(Hx)或水平分量梯度(ΔHx)最大值,如图4-47(a)、(b)所示。
(2)极小值法。接收机的接收线圈平面与地面平行,线圈在管线上方沿垂直管线方向平行移动,当线圈位于管线正上方时,接收机测得磁场垂直分量最小(理想值为零),根据接收机中Hz最小读数点位来确定被探查的地下管线在地面的投影位置,如图4-47(c)所示。Hz异常易受来自地面或附近管线的电磁场干扰,用极小值法定位时应与其他方法配合使用。当被探管线附近没有干扰时,用此法定位有较高的精度。
图4-47 电磁法管线定位示意
2.定深方法
用管线仪定深的方法较多,主要有特征点法(ΔHx百分比法、Hx特征点法)、直读法及45°法(图4-48)。探查过程中宜多种方法综合应用,同时针对不同情况先进行方法试验,选择合适的定深方法。
图4-48 管线定深
(1)特征点法。利用垂直管线走向的剖面,测得的管线异常曲线峰值两侧某一百分比值处两点之间的距离与管线埋深之间的关系,来确定地下管线埋深的方法,称为特征点法。不同型号的仪器、不同的地区,可选用不同的特征点法。
1)ΔHx70%法。ΔHx百分比与管线埋深具有一定的对应关系,利用管线ΔHx异常曲线上某一百分比处两点之间的距离与管线埋深之间的关系即可得出管线的埋深。有的仪器由于电路处理,实测异常曲线与理论异常曲线有一定差别,可采用固定ΔHx百分比法定深,如图4-48(a)的ΔHx70%法。
2)Hx特征点法[图4-48(b)]:①80%法,即管线Hx异常曲线在峰值两侧80%极大值处的两点之间的距离,为管线的埋深;②50%法(半极值法),即管线Hx异常曲线在峰值50%极大值处的两点之间的距离,为管线埋深的两倍。
(2)直读法。有些管线仪利用上下两个水平线圈测量电磁场的梯度,电磁场梯度与埋深有关,可在接收机中设置按钮,用指针表头或数字式表头直接读出地下管线的埋深。这种方法简便,但由于管线周围介质的电性不同,可能影响直读埋深的数据。应在不同地段、不同已知管线上方,通过方法试验,确定测深修正系数,进行深度校正,测深时保持接收天线垂直,提高测深的精确度。
(3)45°法。先用极小值法精确定位,然后将接收机线圈与地面形成45°状态沿垂直管线方向移动,寻找零值点,该点与定位点之间的距离等于地下管线的中心埋深,如图4-48(c)所示。使用此法测深时,接收机中必须具备能使接收线圈与地面成45°角的扭动结构,若无此装置,不宜采用。线圈与地面是否成45°角及距离量测精度均会直接影响埋深精度。
除了上述定深方法外,还有许多其他方法。方法的选用可根据仪器类型及方法试验结果确定。为保证测深精度,测深点的平面位置必须定得精确;在测深点前后各3~4倍管线中心埋深范围内,应是单一的直管线,中间不应有分支或弯曲,且相邻平行管线之间不要太近。