磁共振测深原理与工程应用

磁共振测深是基于核磁共振理论为原理找水的地球物理新方法。本书～4章论述磁共振测深的基础理论和原理，介绍该方法的正演计算、数据处理和反演解释的新方法。第5～11章介绍磁共振测深仪器原理、组成、工作方法及仪器维护，阐述该方法对各类地下水资源探测、考古和文物保护中的应用成果、地质灾害（滑坡、堤坝）探测/检测，还介绍该方法在冻土及陆域水合物研究中的应用、在生态环境（地下水被烃类物污染）检测中的作用。

目录
第0章 绪论 1
0.1 核磁共振现象的发现 2
0.2 核磁共振技术的应用和发展 2
0.2.1 核磁共振技术在地球科学中的应用和发展 2
0.2.2 核磁共振找水方法的出现和仪器研制 3
0.2.3 新型的核磁共振找水仪问世 3
0.3 磁共振测深方法在中国的应用和发展 4
0.4 磁共振测深找水方法的特点 5
0.5 磁共振测深发展展望 6
0.5.1 探求磁共振测深数据处理的新方法 7
0.5.2 研究磁共振测深反演的新方法 7
0.5.3 对磁共振测深仪器改进与研制 7
0.5.4 扩大磁共振测深应用领域 8
参考文献 11
章 磁共振测深方法的基础理论和原理 13
1.1 磁共振测深方法的基础理论 14
1.1.1 原子核的特性 14
1.1.2 核磁共振原理 19
1.2 磁共振测深方法的原理 32
1.2.1 磁共振方法探测地下水的原理 32
1.2.2 磁共振测深方法的测量参数 36
1.2.3 磁共振测深方法求取水文地质参数 40
参考文献 42
第2章 磁共振测深正演 45
2.1 地下介质中的激发场计算 46
2.1.1 数值积分算法 46
2.1.2 有限元算法 49
2.2 磁共振测深正演数值模拟 52
2.3 影响因素分析 56
2.3.1 导电性对磁共振测深的影响 56
2.3.2 地磁场对磁共振测深的影响 60
2.3.3 局部磁性不均匀体对磁共振测深的影响 61
2.3.4 地形对磁共振测深的影响 62
2.3.5 其他因素对磁共振测深的影响 64
2.4 典型模型计算与分析 66
2.4.1 滑坡模型 66
2.4.2 堤坝模型 66
2.4.3 岩溶模型 68
2.4.4 冻土水合物 72
2.5 物理试验 73
2.5.1 冻土 73
2.5.2 水合物 79
2.5.3 有机污染物 91
参考文献 100
第3章 磁共振测深数据处理 101
3.1 磁共振测深方法信号处理概述 102
3.1.1 噪声压制方法的发展 102
3.1.2 磁共振测深方法信号处理流程 102
3.2 电磁噪声类型及特征 103
3.2.1 电磁噪声类型 104
3.2.2 电磁噪声特征 104
3.3 噪声的压制方法 107
3.3.1 滤波方法 108
3.3.2 叠加方法及叠加准则 116
3.4 关键参数的提取 121
3.4.1 零时外延 121
3.4.2 线性拟合及非线性拟合 122
参考文献 122
第4章 磁共振测深反演 125
4.1 磁共振测深反演基本理论 126
4.2 吉洪诺夫正则化反演法 127
4.3 基于奇异值分解的广义反演法 131
4.4 模拟退火法 135
4.5 QT反演 136
参考文献 139
第5章 磁共振测深仪器 141
5.1 磁共振测深仪器研制和应用状况概述 142
5.2 磁共振测深仪器的工作原理 143
5.2.1 对仪器的基本技术要求 143
5.2.2 仪器的工作原理概述 144
5.3 磁共振测深的工作方法和仪器维护 147
5.3.1 磁共振测深的工作方法 147
5.3.2 技术安全要求和仪器维护 152
参考文献 152
第6章 磁共振测深在水资源探测中的应用 153
6.1 地下水的主要类型及其特点 154
6.1.1 孔隙水 154
6.1.2 裂隙水 155
6.1.3 岩溶水 156
6.2 磁共振测深方法探测地下水资源应用实例 157
6.2.1 以磁共振测深为主导的综合电法寻找孔隙水（淡水） 157
6.2.2 探测岩溶水 159
6.2.3 探测基岩裂隙、红层裂隙水 160
6.2.4 探测风化的花岗岩中地下水 161
6.2.5 探查地下热水资源 162
6.2.6 探测卤水 165
6.2.7 探测冻土地区地下水 169
参考文献 171
第7章 磁共振测深在考古和文物保护中的应用 173
7.1 磁共振测深在考古和文物保护中的作用概述 174
7.2 磁共振测深在考古或文物保护中的应用实例 174
7.2.1 磁共振测深在秦始皇陵考古中的应用 174
7.2.2 磁共振测深在阳华岩摩崖石刻文物保护中的应用 179
7.2.3 磁共振测深在金灯寺石窟渗水病害勘查中的应用 182
参考文献 185
第8章 磁共振测深在滑坡探测与监测中的应用 187
8.1 磁共振测深在滑坡探测与监测中的作用概述 188
8.1.1 滑坡稳定性与地下水的关系 188
8.1.2 磁共振测深方法在探测与监测滑坡稳定性中的作用 188
8.2 磁共振测深滑坡探测与监测中的应用实例 189
8.2.1 磁共振测深在保扎滑坡探测中的应用 189
8.2.2 磁共振测深监测赵树岭滑坡内地下水分布特征 194
8.2.3 磁共振测深监测白水河滑坡内地下水分布特征 197
8.2.4 磁共振测深在杨家山滑坡探测中的应用 205
参考文献 210
第9章 磁共振测深在堤坝检测中的应用 211
9.1 磁共振测深在堤坝检测中的作用概述 212
9.2 磁共振测深在大堤检测中的应用 212
9.3 磁共振测深在坝体检测中的应用 215
9.3.1 安徽滁州堤坝浸润线深度探测 215
9.3.2 云南鲁甸堤坝浸润线深度探测 218
9.3.3 湖北咸宁坝体渗漏探测 221
参考文献 225
0章 磁共振测深在冻土及陆域水合物研究中的应用 227
10.1 冻土性质与特点 228
10.2 磁共振测深在冻土研究中的应用 228
10.3 磁共振测深在陆域水合物研究中的应用 232
参考文献 235
1章 磁共振测深在生态环境检测中的应用 237
11.1 磁共振测深方法探查地下水污染的基本理论依据 238
11.2 磁共振测深方法探查含水层被烃类污染实例 239
11.3 磁共振测深方法在地下水污染检测工作中的应用前景 240
参考文献 241
附录 243