国内对检波器与大地的耦合问题也做了大量研究工作,但是缺乏系统深入的理论分析,对野外实际的指导作用也较少,解决检波器耦合问题的方法基本上停留在如何对检波器进行埋置方面。
李庆忠院士曾经指出,高频微震的主要根源是检波器与地面耦合问题。深埋检波器作为一种针对性的应对措施,已经成为当前普遍采取的施工方法。一般认为,检波器埋得深一些的好处如下。①远离地表风吹草动的干扰源,干扰强度减小。②避开地表低速带严重的吸收衰减,增强高频反射信号。但是,施工中一个不容忽视的现象是,如果将检波器插到挖坑后的浮土上、然后埋起来,就会产生甚至比地面更为严重的微震。[20]
边环玲等(2001)的研究表明,必须将检波器与大地的耦合谐振频率提高到有效频带之外,以使其不对地震信号产生负面影响。[21]
国内相关研究得到的主要结论包括5个方面。①耦合频率与地表介质的物性关系密切,小颗粒比例越大,谐振频率越高。②同一介质耦合谐振频率与含水量有关。在一定范围内,含水量越大,谐振频率越高;但在含水量饱和时,如沼泽地,谐振频率反而会降低。③尾锥形状、材料、数量对耦合谐振频率影响不大。④检波器越轻,耦合频率越高。但现代检波器已经很轻,改进的余地不大;带尾板的检波器与带尾锥的检波器相比并无优势。⑤随着检波器埋深的增加,耦合频率也有所增加。(www.xing528.com)
综上所述可知,对于检波器与大地的耦合,研究人员已经从地表介质的硬度、类型、湿度入手,考察了检波器与大地耦合的性质,分析了不同的检波器埋置条件对耦合效果的影响,但是还没有建立起一套完整的、解决这一问题的技术和方法;同时,有些研究结果之间相互矛盾。比如:Chrisine E.Krohn(l984)曾提出,土壤类型对耦合的影响甚微;Johan Vos (1995)指出,土壤的声速与检波器的声速差别对耦合影响很大。这些矛盾见解的存在也说明对耦合问题的机理还没有研究透彻,有关耦合问题的简化存在一些不合理之处,一些与耦合性能关系密切的参数没有被考虑近来。更重要的是,很多文献没有将理论分析与实践现象的关系厘清。没有走入“应用阶段”,缺乏具有普遍性、规律性的认识以及具有逻辑一致性的理论解释。
具体来讲,检波器-大地耦合研究方面主要存在以下几个方面的问题。①概念不统一。②机制研究不深入。③针对性试验的数量少,不系统,试验因素不单一,说服力不强。④多数停留在野外施工中强化埋置效果的层面,虽然就耦合现象提出了一些问题,但没有给出系统的解决方案。⑤理论解释工具的选择——波动力学还是振动力学。
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