刘胜旋光泵磁力仪在光缆路由调查中的应用一根标准的陆地光缆如所示。但对于海底光缆，因其铺设环境的特殊性，它除了由光纤及一些软性保护材料组成外，通常还有钢质保护层和电流导线。有两种可能可以使光缆产生磁力仪能够测量到的磁异常，就是光缆包含钢质材料或磁性材料，因此地磁场的磁力线集中通过光缆而产生磁异常。如果以铜质材料取代钢质材料则无磁异常产生。第二，每一条海底光缆都安装有许多转发器，这些转发器必须依靠电流才能正常工作，但它的回流不是通过另外一根导线而是通过大地来完成的。因此，有电流通过光缆则可以产生外部磁场，如果想用磁力仪测量到该磁异常，则通过光缆的电流必须为直流电或者低频电流（低于磁力仪的采样率）。

　　现在，不论是航空磁测，还是海洋磁测，都是直接测量磁场总强度T而后以总磁异常At成图。磁异常总强度Ta是磁场总强度T与正常场To的矢量差，即：At与Ta的关系图根据矢量三角形的余弦定理上的0是Ta与To间的夹角。根据（1）式，上式可写为对上式两端取平方，并除以t2则得也可以略去。因此，（2）式可简化为：上式表明，当磁异常总强度Ta不大时，可以近似把At看作Ta在To方向的投影；海洋磁力测量中一般Ta <2oooT，在进行高精度地面磁测的地区，一般Ta也不大。因此将At近似看作Ta在To方向的投影，有足够的精度。另外，To在相当大的区域内，方向变化不大（looookm2内变化1°左右），因此，可以把At看作是Ta在固定方向的投影。在光缆磁异常电流模型中我们将利用到此结论。

　　3.2圆柱体模型当光缆含有钢铁材料或磁性材料，平铺设于海底时，可以把它看作是一条走向水平、无限延伸的圆柱体。则ms：有效磁化强度。is：有效磁化倾角。

　　x：观测点至光缆的水平距离。

　　对于本例，假设I=3o°由（2）式绘制出光缆圆柱体模型的磁异常曲线定性示意图如中虚线所示。

　　3.3电流模型由于光缆周围的介质均为非磁介质，当通过光缆的电流为直流电或者低频电流时，光缆中的线电流在其周围空间产生的磁场可表示为：海洋测绘圆柱体模型磁异常曲线定性示意图由于磁力仪测得的是在t方向的分量at（如负异常，而电流模型则为关于y轴对称的正异常；90°时，圆柱体模型为关于y轴对称的正异常，而电流模型则为关于原点对称的南正北负异常。）。因此即At：电流磁场H在T方向的分量（单位为nT）光缆的电流强度（单位为安培）X观测点P至光缆的水平距离（单位为cm）z：光缆的埋深（单位为cm）a：电流磁场H与水平面之间的夹角i：正常场T方向与水平面之间的夹角（单位为CGSM制）光缆横割面内磁场分布4资料采集与处理的范围为43600~44400nT.水深及声纳测量的测线以设计路由为中心线，在左右各500m的范围内平行于中心线且必须达到全覆盖的要求。磁力测量的测线根据不同的缆线走向基本垂直于已有的缆线，每个交点均设置三条测线，每条测线的长度大约为10⑴m左右（）。在野外工作时，为了测量得到较强的磁异常信号，必须把探头下沉到较深的深度，使其与海底基本保持等距离。在水较深的地方（如超过30Cm），因磁力仪电缆长度的限制（电缆长度仅为由（2）式绘制出光缆电流模型的磁异常曲线定性示意图如所示。由图可见，在磁倾角为30°的区域，该磁场曲线（虚线）与圆柱体磁场模型的磁场曲线除了都为南正北负外。其它特征均截然相反，如当磁倾角为0°时，圆柱体模型为关于y轴对称的磁力测量测线布设00m）还需给探头添加铅块，这样才能采集到高质量的资料。探头与海底的距离大约保持在20~30m左右，为了控制探头在这个深度范围内，办法有三个：！是过增（减）船速来控制；二是过收0放）电刘胜旋光泵磁力仪在光缆路由调查中的应用缆长度来控制；第三个就是通过添加适当的铅块来控制。

　　在两个航次的调查中，都发现的一种奇怪的现象，那就是在电报电缆、同轴电缆等上面均没有发现明显的磁异常，而光缆上面基本都发现有明显的磁异常（除一两个交点的测线外））。至于为什么在电报电缆、同轴电缆上面没有磁异常，由于我们对它们的结构、工作原理等都不了解，因此也就无法解释这种现象。至于为什么又在光缆上面存在明显的磁异常，这正是本文所要试图探讨的问题。

　　由于光泵磁力仪测量得到的是磁场总强度T，按常规的处理方法应该进行正常场改正、船磁方位改正、日变改正后得到总磁异常AT，后用AT来绘制各种图件。但由于该路由调查不要求生成各种正式的图件，只要求确定设计路由与各种缆线的交点即可，因此没有进行上述的各种处理。的绘制方法是，以各交点的三条测线的总磁场强度平均值为基值，各观测值减去该基值后即为粗略的AT值，然后用于绘制平面剖面图。在中带箭头的黑线为航迹线，磁异常曲线的振幅在8nT左右，粗虚线为以前铺设的光缆位置。由图可见，不论是近南北向的测线（左）还是近东西向的测线（右）它们的异常曲线形态均为南负北正型。左图接近于对称正异常，右图接近于南负北正原点对称异常。当拿跟、相比较时，却发现它们根本无法比较：为南负北正型，为南正北负型。经分析，造成这种现象的原因可能有两个：一是的资料没有经过各项改正；二是光缆的磁场产生机制既不是圆柱体模型，也不是电流模型，而是另外一种全新的模型。

　　对于点，由于测量是在一个较小的范围内（测线长度仅为1km左右）进行，因此，对于测线上的各点，其正常场可以看作是一个常数。并且测量是在较短的时间内（半个小时以内）完成的，因此磁场日变化对它们的影响也是微小的（当然在排除没有磁暴的情况下）。船磁方位改正只是对不同的测线有影响，对相同测线的各测点影响是一致的。因此，综合如上分析，光缆的磁场产生机制很可能是第三种模型引起的。至于第三种模型是一种什么样的模型，由于我们对光缆的认识较少以及缺少相关资料，因此我们暂时无法得知，也无法继续深究。

　　光缆引起磁异常曲线图（粗虚线为以前铺设的光缆）海洋测绘5光缆的定位与定深由于光缆调查不同于陆地上的一般地下管线调查，地下管线调查一般测量的是Hx和（或）分量，即磁场的水平分量和（或）垂直分量，得到的是标准对称异常，然后根据它们的极值点、零值点、极值点（半极值点）之间的距离等特征（点）来判断管线的位置和埋深。但是光泵磁力仪在海底光缆调查时测量得到的是磁场总强度T，而后以总磁异常AT成图，因此磁异常曲线不一定是对称异常。所以只能上述方法来进行光缆的定位，采用的方法为（参见图（1）对于那些关于轴对称的异常曲线，极值点在航迹线上的投影点就是光缆在海平面的投影点（图A）（2）对于那些关于原点对称的异常曲线，曲线的拐点在航迹线上的投影点就是光缆在海平面的投影点（图B）（3）对于那些非对称的异常曲线，则根据其与上述两种对称曲线的接近程度来确定光缆的定位点。如与y轴对称的曲线较接近，则其定位点较接近极值点（图C）如与原点对称的曲线较接近，则其定位点较接近拐点（图D）（4）所有定位点的连线方向就是所测光缆的走向。

　　右，因此无需根据曲线进行光缆埋深的确定。

　　在中，光缆的定位如磁异常曲线与航迹线之间的垂直线段所示。由图可见，解释的定位位置与以前铺设的光缆走向能很好地吻合起来：大误差为50m左右，大部分都在10m以内。除去那条误差为50m的测线可能为放缆计数误差外，其余的光缆定位精度足以满足各种近海海洋工程的应用。

　　6结束语近年来，随着通讯业的迅速发展，仅仅在陆地上进行各种通讯缆线的铺设已经不能满足社会的需求了，因此在海底铺设大容量、超距离的通讯光缆，必成为一种发展趋势。但是，一旦光缆铺设于海底后，既无法在海面上设置醒目、固定的标志，又不可能投入很大的力量在周围看护。为了避免被后来的光缆铺设施工毁坏（铺设的光缆往往纵横交错，且深度大致相当），以及光缆被毁坏后进行快速抢修，因此，必须研究出一种能够准确定位光缆位置的方法。

　　光缆探测虽然属于地下管线探测的范畴，但除了没有专用探测设备及应用软件外，还有许多理论和实际应用问题需待解决。在缺乏相关资料的情况下，本文假设了两种光缆一磁异常模型，但均无法与实测的光缆磁异常曲线相符合。有关光缆周围的磁场产生的真正原因，还有待于进一步的研究。对于光缆的定位，了地面管线测量的方法，取得了较满意的结果。

　　资料1罗孝宽，郭绍雍等。应用地球物理教程一重力磁法。北京。地质出版社，1991 2封崇德，史保连。地下管线探测的基本原理及解释方法研究。海洋技术Vo1. 63广西冶金地质学校物探教研室磁法教研组。磁法勘探。广西教育出版社，1979