本發(fā)明涉及一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近海是人類開發(fā)利用海洋活動最早、最頻繁的地帶。當(dāng)前，如何有效保護(hù)、合理利用和開發(fā)海洋是世界各國研究的熱點(diǎn)。我國是一個海洋大國，海洋資源豐富，合理開發(fā)和利用海洋資源有利于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。近年來，隨著海洋資源開發(fā)水平的提高，我國海洋工程建設(shè)的規(guī)模愈來愈大，結(jié)構(gòu)愈來愈復(fù)雜，對于工程建設(shè)的要求也愈加嚴(yán)格，尤其是港口、濱海發(fā)電廠、跨海橋梁隧道、海上石油平臺工程等建設(shè)項(xiàng)目，對基巖面的起伏形態(tài)和暗礁、風(fēng)化深槽、海底斷層、海底滑坡等特殊地質(zhì)現(xiàn)象往往有較高的勘探要求，對地層穿透深度的要求也越來越高。進(jìn)行近海海底斷層探測和海底滑坡探測，能夠?yàn)榻９こ探ㄔO(shè)（港口、濱海發(fā)電廠、跨海橋梁隧道工程等）提供強(qiáng)有力的前期勘察保障。提前查明探測區(qū)域內(nèi)的斷層分布情況、滑坡范圍與滑移面深度和形態(tài)等地質(zhì)參數(shù)提供支撐與指導(dǎo)，為工程建設(shè)的選址、建設(shè)期工程地質(zhì)問題的應(yīng)對與處置措施提高依據(jù)。

地震波勘查技術(shù)方法是海域淺層地質(zhì)與構(gòu)造探測中最常用方法之一。為優(yōu)化海洋觀測方式及研究海底地質(zhì)成像特征，采取有效的數(shù)值模擬及物理模擬試驗(yàn)是非常有必要的。相對于數(shù)值試驗(yàn)，物理模型試驗(yàn)跟接近現(xiàn)場的真實(shí)復(fù)雜環(huán)境，其模擬結(jié)果能夠有效的指導(dǎo)實(shí)際探測解譯及技術(shù)改進(jìn)。然而現(xiàn)有研究人員多在數(shù)值模擬方面做了大量的研究，然而鮮有專家進(jìn)行室內(nèi)的物理模型試驗(yàn)?，F(xiàn)有的物理模型試驗(yàn)存在以下幾個問題：

①物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)過大或過小。物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)若過大，則其填充相似材料要求過多，完成一種地質(zhì)探測模擬后，需要耗費(fèi)大量的人力物理更換地質(zhì)形態(tài)，費(fèi)時費(fèi)工；若物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)過小，則其相似比較大，其模擬結(jié)果與現(xiàn)場真實(shí)環(huán)境探測結(jié)果存在較大的誤差，其研究結(jié)果并不能直接指導(dǎo)現(xiàn)場探測。急需提出一種相似比適中，能真實(shí)模擬現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境的物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)。

②模擬地質(zhì)工況單一性。現(xiàn)有的地質(zhì)模型試驗(yàn)系統(tǒng)多針對于一種工況進(jìn)行物理模擬研究，其中地質(zhì)體無法跟換，不能夠根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境快速修改地質(zhì)形態(tài)。由于模擬地質(zhì)的單一性，造成模型試驗(yàn)系統(tǒng)不能重復(fù)利用，極大的浪費(fèi)了資源。急需提出一種能夠進(jìn)行多種工況模擬，可根據(jù)地質(zhì)環(huán)境改變地質(zhì)形態(tài)，能夠重復(fù)利用的模型試驗(yàn)系統(tǒng)。

③缺少海浪影響分析。現(xiàn)有試驗(yàn)系統(tǒng)多在穩(wěn)定的水體上進(jìn)行試驗(yàn)，其水面穩(wěn)定，但在真實(shí)的現(xiàn)場環(huán)境中，海浪對地震波傳播具有一定影響。當(dāng)存在海浪時，海平面為起伏自由表面，地震波在該界面的反射較為復(fù)雜，同時由于海上多采用拖纜方式布置震源及觀測方式，海浪較大時，會使拖纜在海水中的深度發(fā)生變換，影響采集的地震波數(shù)據(jù)。

④觀測系統(tǒng)布置受限。受模型試驗(yàn)系統(tǒng)限制，地震勘探系統(tǒng)觀測方式多為固定安裝，不能根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)不同觀測方式的快速組合，大大降低了不同觀測方式的研究，因此亟待提出一種可以實(shí)現(xiàn)觀測系統(tǒng)快速組合的自動化控制系統(tǒng)，提高物理模型試驗(yàn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明首先要解決的技術(shù)問題是提供一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)系統(tǒng)，可研究近海地質(zhì)體成像特征及優(yōu)化觀測方式，能較好的指導(dǎo)現(xiàn)場勘探工作，提前查明探測區(qū)域內(nèi)的斷層分布情況、滑坡范圍與滑移面深度和形態(tài)等地質(zhì)參數(shù)提供支撐與指導(dǎo)，為工程建設(shè)的選址、建設(shè)期工程地質(zhì)問題的應(yīng)對與處置措施提高依據(jù)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是：包括中央控制單元、海浪制造裝置、模型試驗(yàn)單元、觀測系統(tǒng)和水源提供單元，其中：

所述模型試驗(yàn)單元包括模擬海底的試驗(yàn)臺，試驗(yàn)臺內(nèi)設(shè)置有模擬基巖與地質(zhì)的模塊，所述水源提供單元為試驗(yàn)臺內(nèi)提供模擬海水，所述海浪制造裝置被配置為以不同速度和力度作用于模擬海水上，生成不同大小的海浪；

所述試驗(yàn)臺的上端設(shè)置有觀測系統(tǒng)，具體包括用于水下不同深度的地震波激發(fā)的震源控制單元及覆蓋于試驗(yàn)臺上端、對不同方向的波進(jìn)行全空間采集的檢波器控制單元；

所述中央控制單元控制海浪制造裝置、水源提供單元和觀測系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

在采用上述技術(shù)方案的同時，本發(fā)明還可以采用或者組合采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述模型試驗(yàn)單元包括試驗(yàn)臺，所述試驗(yàn)臺內(nèi)設(shè)置有海水檢測單元，所述試驗(yàn)臺內(nèi)部配置有固定基巖模塊（2）和可拆卸地質(zhì)模塊（3），所述固定基巖模塊（2）包括兩個，分別固定于試驗(yàn)臺的兩端，可拆卸地質(zhì)模塊（3）通過開設(shè)在試驗(yàn)臺底面上的地質(zhì)模塊滑槽（9）可滑動地設(shè)置在試驗(yàn)臺內(nèi)部。

所述可拆卸地質(zhì)模塊（3）為斷層地質(zhì)模塊，該斷層地質(zhì)模塊包括斷層體和基巖，基巖的底面上設(shè)置有地質(zhì)模塊滑軌（6），斷層體設(shè)置在基巖中部，并且，斷層體設(shè)置為不同傾角及厚度。

所述可拆卸地質(zhì)模塊（3）為滑坡地質(zhì)模塊，該滑坡地質(zhì)模塊包括滑坡體和基巖，基巖的底面上設(shè)置有地質(zhì)模塊滑軌（6），滑坡體布置在基巖上不，滑坡體被設(shè)置成不同的規(guī)模、大小和/或厚度。

所述海水檢測單元包括水位計(jì)、水溫計(jì)和水流計(jì)，分別檢測試驗(yàn)臺內(nèi)充填水程度、水溫和水流流速。

所述海浪制造裝置包括電動箱（10）、推送桿（11）和推板（12），通過電動箱（10）連接至中央控制單元并由其控制功率，電動箱連接推送桿（11）并控制推送桿（11）的推送速度，推送桿（11）連接至推板（12），從而使得推板（12）按照不同的速度和力度作用在水體上，產(chǎn)生不同大小的海浪。

所述震源控制單元包括主滑動軌道（18）、滑動基座（19）、震源滑動桿（20）、滑環(huán)（22）、換能器（26）、震源收縮桿（27）及傳輸電纜（28），所述主滑動軌道（18）包括兩道，分別安裝在試驗(yàn)臺的上方兩端，在兩條主滑動軌道（18）上分別設(shè)置滑動基座（19），震源滑動桿（20）固定安裝在兩個滑動基座（19）上，滑動基座（19）在主滑動軌道（18）上的滑動位置可調(diào)節(jié)，震源滑動桿（20）上活動套裝有滑環(huán)（22），滑環(huán)（22）上連接有換能器（26），以實(shí)現(xiàn)二維平面空間震源點(diǎn)的布設(shè)；所述換能器（26）通過震源收縮桿（27）固定于滑環(huán)（22）上，將換能器（26）作為震源，通過控制伸縮桿的不同長度，以實(shí)現(xiàn)水下不同深度的地震波激發(fā)。

所述檢波器控制單元包括兩個滑軌，所述滑軌通過滑動基座（19）垂直固定于主滑動軌道（18）上，兩個滑軌之間設(shè)置有若干個滑動桿，每個滑動桿上設(shè)置有若干個檢波器（24），檢波器（24）通過電纜線與無線基站（25）相連接，不同檢波器（24）采集到的信號通過電纜實(shí)時傳遞到無線基站（25）；所述滑動桿為伸縮桿，通過控制伸縮桿的長度和檢波器的分布情況，實(shí)現(xiàn)檢波器（24）在試驗(yàn)臺上方平面空間的全面覆蓋。

所述水源提供單元包括雙向水泵（13）、水管（14）、濾嘴（15）、過濾網(wǎng)（16）、清淤孔（17）及集水箱，雙向水泵（13）水泵安裝在試驗(yàn)臺和集水箱的中間，水管（14）固定于試驗(yàn)臺內(nèi)，濾嘴（15）安裝在水管（14）的底部，清淤孔（17）和過濾網(wǎng)（16）設(shè)置在集水箱內(nèi)。

本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)方法，該方法利用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，并包括以下步驟：

（1）對近海工程地質(zhì)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)物理模擬要求，對近?？碧江h(huán)境下的地質(zhì)體形態(tài)特征、海水高程和海浪大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過相似比計(jì)算出得出物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)所需要的相似材料的相關(guān)參數(shù)；

（2）根據(jù)相似材料的相關(guān)參數(shù)制作可拆卸地質(zhì)模型，并加固與試驗(yàn)臺內(nèi)，通過對一側(cè)加載適當(dāng)?shù)牧Γ瑢⒅谱骱玫目刹鹦赌Ｐ涂彀惭b到兩固定基巖中間；使水源提供單元項(xiàng)試驗(yàn)臺內(nèi)工藝水，直至到達(dá)設(shè)定水位；

（3）控制主滑動軌道上的震源單元及檢波器單元，使得震源位于設(shè)計(jì)中的空間位置處，同時控制檢波器滑動桿移動到已設(shè)定好的測線位置處，手動波動檢波器滑動桿上的滑環(huán)，使得各檢波器位于不同的測點(diǎn)位置處；

（4）對震源伸縮桿及不同的震源伸縮桿進(jìn)行控制，使其獲得不同的伸縮桿長度，放置到不同深度的水中；

（5）控制生成海浪，調(diào)控其推進(jìn)速度，通過水流計(jì)和水位計(jì)監(jiān)測波浪值，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)值后，恒定設(shè)定電動機(jī)的循環(huán)推進(jìn)速度；

（6）打開各無線基站，通過中央控制單元控制換能器發(fā)射不同頻率的聲波信號，安裝在后方的檢波器對不同位置處的聲波信號進(jìn)行實(shí)時采集，并通過集成電纜將信號數(shù)據(jù)傳輸值中央控制單元進(jìn)行實(shí)時顯示及存儲。

本發(fā)明的工作原理：本試驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)近海地質(zhì)的地震勘探模擬，通過改變不同地質(zhì)模型塊，可根據(jù)需要更換海底地質(zhì)體形態(tài)及特征。同時，采用自動觀測方式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了觀測系統(tǒng)的多種方式組合及快速自動化布置。另外，設(shè)置了海浪制造系統(tǒng)，可實(shí)時改變海浪的浪高及大小等，實(shí)現(xiàn)了海洋地震勘探環(huán)境的較真實(shí)模擬。通過該物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，可研究近海地質(zhì)體成像特征及優(yōu)化觀測方式，能較好的指導(dǎo)現(xiàn)場勘探工作，提前查明探測區(qū)域內(nèi)的斷層分布情況、滑坡范圍與滑移面深度和形態(tài)等地質(zhì)參數(shù)提供支撐與指導(dǎo)，為工程建設(shè)的選址、建設(shè)期工程地質(zhì)問題的應(yīng)對與處置措施提高依據(jù)。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明提出了一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，包括中央控制單元、近海地質(zhì)模型體、海浪制造裝置、觀測系統(tǒng)自動化布置系統(tǒng)及海水控制系統(tǒng)。充分的考慮了現(xiàn)場環(huán)境因素，可實(shí)現(xiàn)多種現(xiàn)場地質(zhì)的多種模擬，可對不同地質(zhì)，不同環(huán)境的地震波探測環(huán)境影響因素進(jìn)行研究，分析其成像特征，優(yōu)化觀測方式，為現(xiàn)場探測提供指導(dǎo)；

（2）本發(fā)明提出了一種近海地質(zhì)模型快速安裝方法。通過在模型架一側(cè)預(yù)留安裝孔，可將地質(zhì)模型的部分地質(zhì)體取出，并將預(yù)制好的模型塊通過滑軌安裝在模型中。該方法能夠最大限度的降低模型地質(zhì)體的該變量，無需對整體材料進(jìn)行更換，節(jié)約試驗(yàn)成本，提高操作效率。同時，模型塊邊界設(shè)置為垂直角度并采用稠度較高黃油進(jìn)行耦合，能夠最大限度的降低接觸縫對地震波傳播的影響；

（3）本發(fā)明提出了一種海浪制造裝置及海水控制系統(tǒng)。通過海水控制系統(tǒng)，可將模型系統(tǒng)的中水抽離到集水箱中，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將水箱中的水反向抽送到模型試驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行試驗(yàn)，避免了水資源的浪費(fèi)，同時該海浪制造裝置構(gòu)造簡單，成本低廉，可利用其實(shí)現(xiàn)海洋海浪的制造，真實(shí)模擬現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境；

（4）本發(fā)明提出了一種觀測方式半自動化布置系統(tǒng)，通過中央控制單元，可對模型系統(tǒng)上方的滑軌實(shí)現(xiàn)檢波器不同位置的移動，使測線按照需求進(jìn)行排布，同時，對每一個檢波器和震源，可以通過伸縮桿可以控制其位于水下的深度，可實(shí)現(xiàn)不同空間位置、多種觀測方式組合的模型觀測試驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

圖3為本發(fā)明的斷層地質(zhì)模塊示意圖。

圖4為本發(fā)明的滑坡地質(zhì)模塊示意圖。

圖5為本發(fā)明的自動化觀測系統(tǒng)示意圖。

圖6為本發(fā)明的震源裝置示意圖。

圖7為本發(fā)明的檢波器裝置示意圖。

其中，①為海浪制造電機(jī)箱，②為推送桿，③為推板，④和⑤為水泵，1.模型架底座，2.固定基巖模塊，3.可拆卸地質(zhì)模塊，4.斷層地質(zhì)模塊，5.滑坡地質(zhì)模塊，6.地質(zhì)模塊滑軌，7.斷層，8.滑坡體，9.地質(zhì)模塊滑槽，10.電動箱，11.推送桿，12.推板，13.雙向水泵，14.水管，15.濾嘴，16.過濾網(wǎng)，17.清淤孔，18.主滑動軌道，19.滑動基座，20.震源滑動桿，21.檢波器滑動軌道，22.滑環(huán)，23.檢波器滑動桿，24.檢波器，25.無線基站，26.換能器，27.收縮桿，28.傳輸電纜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種用于海底地震波波探測模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其原理如圖1所示，在模型中設(shè)置有造浪系統(tǒng)來模擬海浪，同時設(shè)置一個集水裝置實(shí)現(xiàn)水源的重復(fù)利用。觀測系統(tǒng)可布置在體的不同深度，對設(shè)置好的海底斷層或滑坡體進(jìn)行探測試驗(yàn)。

一種用于海底地震波波探測模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其組成部分如圖2所示，包括中央控制單元、近海地質(zhì)模型體、海浪制造裝置、觀測系統(tǒng)自動化布置系統(tǒng)及海水控制系統(tǒng)，其中，所述中央控制單元布置在獨(dú)立的控制室中，通過控制電纜與海浪制造裝置、觀測系統(tǒng)自動化布置系統(tǒng)及海水控制系統(tǒng)連接。通過中央控制單元，可完成多個系統(tǒng)及裝置的操作。

所述近海地質(zhì)模型體，包括物理試驗(yàn)臺、地質(zhì)體模型塊以及海水監(jiān)測系統(tǒng)。其中物理試驗(yàn)臺主要由鋼材組成，模型試驗(yàn)系統(tǒng)整體大小為2m×1m×1m，試驗(yàn)臺采用有機(jī)玻璃和密封膠做擋水材料。模型架內(nèi)部填充有固定基巖模塊2和可拆卸地質(zhì)模塊3兩部分。在試驗(yàn)臺底座1上設(shè)置有兩個地質(zhì)模塊滑槽9，可拆卸地質(zhì)模塊3下方設(shè)置有地質(zhì)模塊滑軌6，通過滑槽9，可將地質(zhì)模塊安裝在試驗(yàn)臺中。所述固定基巖模塊2和可拆卸地質(zhì)模塊3之間的界面采用稠度較高的黃油進(jìn)行耦合。

如圖3-4所示，所述可拆卸地質(zhì)模塊3主要可以分為斷層地質(zhì)模塊4和滑坡地質(zhì)模塊5，所訴斷層地質(zhì)模塊4主要由滑軌6、斷層體7及基巖組成，其中斷層體可設(shè)置為不同傾角及厚度；所述滑坡地質(zhì)模塊5主要由滑軌6、滑坡體8及基巖組成，其中滑坡體可以設(shè)置成不同的規(guī)模、大小、厚度等。所述可拆卸地質(zhì)模塊采用相似材料澆筑而成，能夠長時間存放，并且可以多次重復(fù)使用和更換。

所述海水監(jiān)測系統(tǒng)，包括水位計(jì)、水溫計(jì)、水流計(jì)等多種監(jiān)測裝置組成。其中，水位計(jì)用于監(jiān)測模型系統(tǒng)充填水程度，水溫計(jì)用于監(jiān)測水體的溫度，水流計(jì)用于監(jiān)測模擬海浪造成的水流流速。通過對以上三個數(shù)據(jù)的監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)系統(tǒng)水深、水溫及水流速的控制，研究不同參數(shù)對海底地質(zhì)地震勘查的影響。

所述的海浪制造裝置是由電動箱10，電動推送桿11和推板12組成，通過中央控制單元調(diào)節(jié)電動箱10的功率，進(jìn)而改變推送桿11的推送速度，使得推板12按照不同的速度和力度作用在水體上，產(chǎn)生不同大小的海浪。

如圖5所示，觀測系統(tǒng)自動化布置系統(tǒng)，包括震源控制單元及檢波器控制單元。所述震源控制單元由主滑動軌道18、滑動基座19、震源滑動桿20、滑環(huán)22、換能器26、震源收縮桿27及傳輸電纜28組成。

所述主滑動軌道18安裝在試驗(yàn)臺的上方，在兩條滑軌18上分別有滑動基座19，震源滑動桿20固定安裝在滑動基座19上。滑環(huán)22的內(nèi)徑等于或略大于震源滑動桿20的直徑，可將滑環(huán)22套入震源滑動桿20上?？赏ㄟ^重要控制系統(tǒng)控制滑動基座19在滑軌18上的滑動位置，同時控制滑環(huán)22在滑竿20上的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二維平面空間震源點(diǎn)的布設(shè)。

如圖6、圖7所示，所述試驗(yàn)系統(tǒng)采用換能器26為震源，能夠?qū)崿F(xiàn)不同頻率地震波信號的發(fā)射。換能器26與震源收縮桿27的尾部相互固定。所述震源收縮桿27共分為3節(jié)，采用小型液壓裝置實(shí)現(xiàn)震源其伸縮功能，按照試驗(yàn)需要，通過控制伸縮桿的不同長度，來實(shí)現(xiàn)水下不同深度的地震波激發(fā)。

所述換能器26通過電纜線直接與中央控制單元連接，通過中央控制單元，除了可實(shí)時控制震源的三維空間位置外，還能遠(yuǎn)程控制地震波信號的激發(fā)。

所述檢波器單元由主滑動軌道18、滑動基座19、檢波器滑動軌道21、檢波器滑動桿23、滑環(huán)22、檢波器24、無線基站25及傳輸電纜28組成。

所述檢波器滑動軌道21安裝在兩個滑動基座19上，分別在4個滑動基座19上設(shè)置有2個垂直相交的檢波器滑動軌道21，兩個滑動軌道之間安裝有五個檢波器滑動桿23，檢波器滑動桿23是由伸縮桿構(gòu)成，通過中央控制單元可增加或減小2個檢波器滑動軌道21之間的距離，而檢波器滑動桿23也可以隨著距離的增加而拉伸，隨距離的減小而收縮，其最小及最大長度分別為80cm和150cm，可基本實(shí)現(xiàn)模型系統(tǒng)上方平面空間的覆蓋。

所述檢波器24為三分量檢波器，可以對不同方向的波進(jìn)行全空間采集，獲得該模型下的全波場信息，有利于地震數(shù)據(jù)的處理解譯。所述的伸縮桿27下端固定安裝有三分量檢波器24，檢波器通過電纜線28與無線基站25相連接，不同檢波器采集到的信號通過電纜實(shí)時傳遞到無線基站25，每10個檢波器公用一個無線基站25，無線基站25將采集到的地震波信號實(shí)時傳遞至中央控制單元，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時查看及存儲。

如圖2所示，所述水源提供系統(tǒng)，包括雙向水泵13、水管14、濾嘴15、過濾網(wǎng)16、清淤孔17及集水箱。所述水泵13安裝在試驗(yàn)臺和控制系統(tǒng)的中間。所述濾嘴15安裝在試驗(yàn)臺中水管14的底部，通過濾嘴可以過濾掉部分較大的顆粒物質(zhì)，避免地質(zhì)相似材料大型塊體進(jìn)入水管，損壞水源提供系統(tǒng)。

所述濾網(wǎng)16安裝在集水箱中的底部，水泵13將水從模型中抽出，隨水管14送入集水箱中，隨著水量的增加，水位逐漸上升，逐漸漫過過濾網(wǎng)16。過濾網(wǎng)采用可以過濾掉一些較細(xì)的泥沙，使器沉入集水箱的底部。當(dāng)模型中需要加水時，將水管14從集水箱中上提，直至水管14頭部高于過濾網(wǎng)16，進(jìn)行抽水，這樣可以避免渾濁的泥沙水再次灌入到模型中。

所述集水箱的底部安裝有清淤孔17，集水箱中水基本抽離到模型中時，可將清淤孔17打開，采用小鉤或小鏟子將集水箱底部沉積的泥沙淤泥去除，保證每次循環(huán)用水都為清澈干凈的水源。

一種用于海底地震波法探測的模型試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，包括以下步驟：

（1）對近海工程地質(zhì)現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)物理模擬要求（相似比），對近?？碧江h(huán)境下的地質(zhì)體形態(tài)特征、海水高程、海浪大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過相似比計(jì)算出得出物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)所需要的相似材料的相關(guān)參數(shù)。

（2）根據(jù)步驟（1）中所獲得相似材料參數(shù)，制作相應(yīng)的可拆卸地質(zhì)模型塊，并加固在滑軌6上；

（3）對已制作好的可拆卸地質(zhì)模型塊的兩側(cè)界面分別涂上稠度較高的黃油做耦合劑，同時抽離出模型中間已有的可拆卸模型塊3；

（4）將建好的可拆卸模型塊的滑軌6對著物理模型架底座上的滑槽9，通過對一側(cè)加載適當(dāng)?shù)牧?，將制作好的可拆卸模型塊安裝到兩固定基巖2中間；

（5）關(guān)閉模型固定架，對縫隙采用密封膠粘接，保證該模型不會透水；

（6）通過中央控制單元控制海水控制系統(tǒng)，使雙向水泵13開始工作，將集水箱中的水源抽送到試驗(yàn)臺中，當(dāng)水位線達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)值時，關(guān)閉水泵13；

（7）檢波器24及震源26的快速安裝，通過操作中央控制單元，控制主滑動軌道18上的震源單元及檢波器單元，使得震源26位于設(shè)計(jì)中的空間位置處，同時控制檢波器滑動桿23移動到已設(shè)定好的測線位置處，手動波動檢波器滑動桿上的滑環(huán)22，使得各檢波器24位于不同的測點(diǎn)位置處。

（8）通過中央控制單元，對震源伸縮桿27及不同的震源伸縮桿27進(jìn)行控制，使其獲得不同的伸縮桿長度，放置到不同深度的水中。

（9）打開海浪制造裝置，通過中央控制單元控制電動機(jī)10，調(diào)控其推進(jìn)速度，通過水流計(jì)和水位計(jì)監(jiān)測波浪值，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)值后，恒定設(shè)定電動機(jī)的循環(huán)推進(jìn)速度；

（10）打開各無線基站25，通過中央控制單元控制換能器26發(fā)射不同頻率的聲波信號，安裝在后方的檢波器24對不同位置處的聲波信號進(jìn)行實(shí)時采集，并通過集成電纜28將信號數(shù)據(jù)傳輸值中央控制單元進(jìn)行實(shí)時顯示及存儲。

（11）步驟（10）完成后，按照步驟（7）及（8）改變震源的位置，進(jìn)行下一次的地震波數(shù)據(jù)采集。

（12）完成實(shí)驗(yàn)后，將模型中的水抽離至集水箱中，關(guān)閉各系統(tǒng)。

（13）定期清理集水箱中的淤泥，集水箱的底部安裝有清淤孔17，集水箱中水基本抽離到模型中時，可將清淤孔17打開，采用小鉤或小鏟子將集水箱底部沉積的泥沙淤泥去除，保證每次循環(huán)用水都為清澈干凈的水源。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。