地下核磁共振小尺寸线圈设计和实验   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

林君  张健  易晓峰 《地球物理学报》2017,60(11):4184-4193

很多国家在进行隧道挖掘、地下矿体开采时,经常会遇到突水涌泥事故.核磁共振方法(Magnetic Resonance Sounding,MRS)作为目前唯一一种直接找水的地球物理技术,在探测诱发灾害的水体方面具有明显的优势.本文首先给出了多匝分离式线圈的MRS信号响应和核函数的计算公式,分析了线圈的匝数、边长和含水层位置对MRS信号响应的影响.分析表明,在限定空间内,利用多匝分离式线圈的设计方法可以提高小尺寸线圈的探测能力.同时,对高匝数线圈给探测系统带来的不利因素进行了分析和改进.最后,为了验证本研究所采用的方法,利用6 m边长的方形线圈和改进型MRS探测系统在中国温州一处在建隧道内的地下场地进行实地探测,探测结果与瞬变电磁方法结果对比表明,6 m边长的方形线圈可以对地下30 m内的含水层进行有效探测.  相似文献   

Measuring hydrological connectivity inside a soil by low field nuclear magnetic resonance relaxometry   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

Pellegrino Conte  Vito Ferro 《水文研究》2018,32(1):93-101

Hydrological connectivity inside the soil is related to the spatial patterns inside the soil (i.e., the structural connectivity). This, in turn, is directly associated with the physical and the chemical processes at a molecular level (i.e., the functional connectivity). Nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry can be successfully applied to reveal both structural and functional components of soil hydrological connectivity. In the present study, the low field NMR relaxometry was applied on water suspended soils sampled at the upstream‐ and downstream‐end of three different length plots. Also the sediments collected from the storage tanks at the end of each plot were water suspended and monitored by NMR relaxometry. The results from the NMR investigations were elaborated by using a mathematical approach in order to quantify both the functional and structural connectivity components. In particular, following integration of the T₁ distribution curve, an S‐shaped curve was obtained. It revealed two plateaus corresponding to the shortest (low component) and the longest (high component) intervals of relaxation times, respectively. According to relaxometry theory, the two T₁ intervals, associated to the different plateaus, were attributed to micro and macro soil pores, respectively. The two T₁ intervals were used to define a functional connectivity index, while the central part of the S‐shaped distribution was used to define a structural connectivity index. Here we provide the physical meaning of the our mathematical approach, thereby revealing that functional connectivity index increases with plot length, as a result of a selective eroded particle transport. Moreover, the relationship structural connectivity index versus plot length resulted quasi‐independent of grainsize distribution, whereas the values of the structural connectivity index for the sediment samples resulted lower than those obtained for the corresponding soils.  相似文献   

应用核磁共振技术分析干盐湖地区地下卤水空间分布特征——以昆特依干盐湖为例   总被引：3，自引：1，他引：2  

杨修猛  刘文玉  韩凤清  韩继龙  HUSSAIN Syed Asim  年秀清  毛庆飞  严维德 《湖泊科学》2018,30(1):220-233

昆特依干盐湖位于柴达木盆地西北部,为特大型综合盐类矿床.大盐滩是昆特依干盐湖内最大的盐滩,地下赋存有一定量的卤水矿床,但该矿床的水文地质条件差,主要卤水矿层含水性弱,开采难度大.核磁共振找水方法作为当今世界上唯一的直接找水地球物理新方法,具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点,本文运用该方法对昆特依干盐滩地区地下卤水空间分布特征进行研究,通过对核磁共振数据进行处理与反演,结合已有的地质与钻井资料,对测点进行综合地质-地球物理解释,获得以下认识:1)大盐滩0~130 m深度范围内,共存在3个卤水含水层,主要呈扁平状或漏斗状、近似层状展布,W1为晶间潜卤水层,渗透系数较大,颗粒较粗,单位体积含水量为0.4%~2.7%,W2和W3为晶间承压卤水层,渗透系数较小,颗粒较粗,单位体积含水量分别为0.2%~1.1%和0.1%~0.8%;2)大盐滩地区存在两个卤水富集区,分别为研究区西南部沉积盆地中心的Ⅰ号富卤区和盆地东北部的Ⅱ号富卤区;3)根据区域内卤水富集分布以及构造情况,划定大盐滩向斜沉积中心、大盐滩北侧F1~F8及遥F6断裂发育区和冷湖构造带为区域内主要的找矿找水远景区;4)GMR核磁共振系统在干盐滩地区理论探测深度为130 m,该系统不仅可以有效地探测自由水,而且可以依据束缚水的分布解译地下各类含水盐类矿物和含水黏土矿物的存在与分布.  相似文献   

坐骨股骨撞击综合征的MRI表现          下载免费PDF全文

邢千超  王胜林  仇恒志  白雪冬  曹宏伟 《CT理论与应用研究》2019,28(1):147-152

目的:总结坐骨股骨撞击综合征(IFIS)的MRI表现,提高对该病的认识。资料与方法:回顾性分析经我院确诊的IFIS 84个髋关节(病例组)及正常志愿者髋关节116个(对照组)的MRI图像,通过轴位T1WI序列测量两组人群坐骨股骨间隙(IFS)、股方肌间隙(QFS)、坐骨结节间距,并通过质子加权脂肪抑制序列观察股方肌形态及信号。结果:独立样本t检验分析表明对照组IFS及QFS((2.36±0.47)cm、(1.58±0.39)cm)明显大于病例组((1.56±0.42)cm、(0.89±0.24)cm),对照组坐骨结节间距((10.51±1.53)cm)小于病例组((11.39±1.01)cm),两组之间差异均有统计学意义(P <0.05)。Pearson相关分析表明髋关节IFS与QFS之间呈显著正相关,r=0.813,P <0.05;坐骨结节间距与IFS之间存在负相关关系,r=-0.263,P <0.05。在IFIS患者中,股方肌均有不同程度的变形及水肿。所测全部数据中,中青年组IFS、QFS宽度((2.09±0.55)cm,(1.32±0.47)cm)均大于老年组((1.90±0.58)cm,(1.19±0.39)cm),两组之间差异有统计学意义(P <0.05);而两组之间坐骨结节间距无显著性差异。结论:IFS和QFS变窄,同时股方肌出现变形、水肿,是坐骨股骨撞击综合征的典型MRI表现。  相似文献   

缩短核磁共振测定冻土未冻水含量实验时间的方法     

李东阳  刘波  刘念  马永君  王莉 《冰川冻土》2014,36(6):1502-1507

为利用核磁共振(NMR)技术更快地测试得到冻土中未冻水的含量, 首先对传统的单试样测试方法进行了分析, 探究了其实验时间过长的原因. 然后, 基于传热学中的集总参数法, 研究了小体积试样在空气中以自然对流传热为冷却方式的温度变化特征. 根据试样温度与时间的对应关系, 提出了多试样连续测试法. 最后, 以一种黏土为例, 分别利用多试样连续测试法和单试样测试法测量了土样冻结过程中NMR信号强度随温度变化的关系. 实验结果表明: 二者的测量结果非常接近, 但连续测试法耗费的时间非常少. 综合比较两种利用NMR技术所耗费的时间和实验结果的精确程度, 多试样连续测试法是可行的.  相似文献   

城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响          下载免费PDF全文

贺晨蕊  严磊  刘中宪 《地震工程学报》2019,41(4):1035-1045

采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。  相似文献   

应用核磁共振成像(NMRI)技术研究复合剂驱油特征     

郎东江  王为民  尚根华 《CT理论与应用研究》2006,15(3):11-16

本文应用核磁共振成像技术,在均值、非均值模型中研究了复合剂驱油动态实验过程。观察及分析了复合剂驱油特征和效果,对复合剂驱油段塞前缘进行了实时跟踪,得到了复合剂驱油段塞前缘油墙的形成及剩余油分布与运移的二维图像,给出了复合剂驱油后,剩余油的饱和度分布曲线。实验表明:在层状非均值地层中,若渗透率差异大,复合剂段塞主要进入高渗层,而波及不到低渗层,即复合剂波及效率低。若渗透率差异小,复合剂段塞大部分进入高渗层,有少部分进入低渗层,即复合剂波及效率较高。  相似文献   

Applying octamethylcyclotetrasiloxane as a probe liquid for characterizing the pore size distribution of oil-bearing tight sandstones by nuclear magnetic resonance cryoporometry     

《Marine and Petroleum Geology》2017

  相似文献   

典型海湾风暴潮增水特征与机理研究     

杨万康  杨青莹  伊小飞  尹宝树  张峰 《海洋通报》2017,36(5):532-537

以三门湾为例,基于经验模态分解方法 (EMD)将原始风暴潮增水过程进行分解,并对各个子模态进行能量谱分析,研究每种波动对应的生成机制。结果表明:半封闭海湾内的风暴潮增水较为严重,造成三门湾内强增水的台风为三门湾南侧的西北向登陆台风。EMD分解结果显示三门湾内的风暴潮增水包含6 h,12 h,20 h左右的波动,其中6 h左右的波动来源于海湾共振,共振的频率是由海湾的形状、水深等固有性质所决定的。12 h的波动是由于天文潮与风暴潮耦合作用导致,20 h左右的波动是由于台风移动过程中外海波动的传入。结果表明EMD方法为风暴潮波动增水特征的精细认知提供了一种新的思路和方法,可以加深对海湾内风暴潮波动增水特征的研究。  相似文献   

三维弹性侧壁液舱内液体晃动波面的实验研究     

唐洁  李晨光  王国玉 《海洋工程》2017,35(6):45-54

通过物理模型实验,对弹性侧壁液舱和刚性液舱内液体晃荡问题进行了研究。由于流固耦合的影响,弹性侧壁液舱内液体晃荡的最低阶固有频率稍小于同尺寸的刚性液舱内液体晃荡的最低阶固有频率。液舱模型处于纵向简谐激励作用下,其中激励频率在最低阶固有频率附近。实验分析两种相对液深比h/L=0.167和h/L=0.333,在二阶模态的次共振和一阶模态的共振状况下,对弹性侧壁液舱与刚性液舱内不同测点的波面、振幅谱和晃动波高进行对比分析。结果表明:在浅液深(h/L=0.167)一阶共振下,流固耦合对波面形态的影响比较明显,弹性侧壁液舱内测点晃动波高明显大于刚性液舱内对应测点波高;而在一般液深(h/L=0.333)一阶共振下,水弹性效应减弱,弹性侧壁液舱与刚性液舱内对应测点处波高差异较小。  相似文献