电法勘探在长途运输管道工程的应用
电法勘探的应用讲解
2、电法寻找地下岩溶构造
实施大致步骤:
用高密度电法分别依次圈定非可溶岩区、勘察基岩断裂构造、 圈定基岩浅部岩溶、落水洞。
二、寻找地下地质体(包括矿体和水资源、岩溶等)
1.电法寻找地下水 寻找地下水是电法勘探最有优势且效果最好的应用领域,因
为地下岩石的电阻率较水的电阻率要大得多,所以有水的地 下岩石视电阻率剖面异常会十分明显。主要应用的方法有: 高密度电阻率法、激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大 地电磁法和地质雷达等。 电法勘探方法在水文和工程地质勘探领域有着广泛的应用, 归结起来有以下几方面: (1) 高密度电法由于其高效率, 深探测和精确的地电剖面成 像, 成为水文和工程地质勘查中最有效的方法。考虑到该方 法分辨率不高, 在具体的应用中可以结合其他电法勘探、电 测井等方法, 达到精细地质解释的目的。
本报告主要阐述电法勘探在寻找地下地质体(包括矿体和水 资源、岩溶等)、地下隐伏断层、寻找地热资源、及城市地 下管道非开挖探测中的应用。
一、隐伏断层的探测
隐伏断层是指在地表无出露,潜伏地表以下的断层。隐伏的 原因可能是:切穿基岩的断层被新沉积物覆盖;断层被侵位 岩体占据;形成于地下深处,断层面没有切穿至地表的盲断 层。一般隐伏断层要通过地质和物化探方法寻找,而直接用 肉眼根本无法判断。
第三步圈定基岩浅部岩溶、落水洞运用高密度电法 温纳装置对侧线桩号分别绘制断面图。
从上例可以看出,高密度电法最大的特点是数据采 集密度大, 所以能较准确反映基岩埋深并能较直观 地反映岩溶、断裂等地下电性异常体的形态; 高密 度电法还具有自动化程度高, 数据采集完成后可在 现场给出初步结果, 工作效率高。
电法勘探的原理及应用
电法勘探的原理及应用1. 什么是电法勘探电法勘探是一种利用地下电阻率差异揭示地下地质体结构及构造的地球物理勘探方法。
它通过测量地下电阻率的变化,获得地下地质体的结构信息,并进一步研究地下资源的分布情况。
2. 电法勘探的原理电法勘探基于地下地质体的电阻率差异,利用电流在地下的传播以及产生的电位差进行测量和分析。
通常,勘探者在地面上或井下放置电极,通过施加电流使地下发生电场,并测量电位差。
根据测量数据,可以计算得到地下地质体的电阻率,进而分析地下结构。
3. 电法勘探的应用电法勘探在地质勘探、矿产资源勘查、水文地质调查、环境工程、地下水资源评价等领域有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景:3.1 矿产资源勘查电法勘探在矿产资源勘查中起到重要的作用。
通过测量矿区地下的电阻率差异,可以发现矿体的存在以及矿体与围岩的边界情况。
这对于确定矿体的规模、形态以及储量估算都具有重要意义。
3.2 水文地质调查电法勘探在水文地质调查中也得到了广泛的应用。
通过测量地下不同地层的电阻率差异,可以揭示地下含水层的分布和性质。
这对于确定水资源的储量、流向以及开采潜力都具有重要意义。
3.3 环境工程电法勘探在环境工程中的应用越来越广泛。
通过测量地下结构的电阻率差异,可以评估地下储存物质的位置、分布以及迁移路径,为环境污染的治理和地下储存设施的选择提供重要参考。
3.4 地下水资源评价电法勘探在地下水资源评价中也是一种常用的方法。
通过测量地下地质体的电阻率,可以揭示地下地质体的结构和性质,进一步评价地下水储量、水质以及地下水动态变化,为合理开发和管理地下水资源提供依据。
4. 电法勘探的优势和局限性4.1 优势•非破坏性:电法勘探无需在地下进行钻探等破坏性操作,可以有效避免对环境的破坏和人员安全的威胁。
•高效快速:电法勘探操作简便,数据采集和分析速度较快,能够快速获取地下结构信息。
•成本较低:相比其他地球物理勘探方法,电法勘探设备和操作成本相对较低,具有较高的经济性。
电法勘探的原理及应用领域
电法勘探的原理及应用领域1. 前言电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法,通过测量地下电阻率的分布情况,来研究地下介质的性质和分布规律。
本文将介绍电法勘探的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 原理2.1 电法勘探的基本原理电法勘探是利用地下电阻率的差异来推断地下介质的性质和分布情况。
地下介质的电阻率与其物理性质有着密切的关系,不同的岩石、土壤、地下水等具有不同的电阻率。
电法勘探通过测量地下电场和电流在不同位置的分布,来计算地下电阻率的分布情况,从而推断地下介质的性质。
2.2 电法勘探的仪器和方法电法勘探通常使用地下电阻率测量仪器进行测量。
常用的仪器包括电极、电缆、电源和电阻率测量仪等。
电法勘探可以分为直流法和交流法两种。
直流法是通过施加直流电流,测量地下电场的分布情况,来推断地下介质的电阻率。
交流法是施加交流电流,通过测量地下电场和电流之间的相位差和幅值,来计算地下介质的电阻率。
2.3 电法勘探的数据处理与解释电法勘探采集到的数据需要进行处理和解释才能得到地下介质的电阻率分布情况。
常用的数据处理方法包括数据滤波、数据拟合和正演模拟等。
数据解释主要依靠地球物理学家的经验和理论知识,在分析地下电阻率分布的基础上,推测地下介质的性质和分布。
3. 应用领域3.1 矿产勘探电法勘探在矿产勘探领域有着广泛的应用。
不同的矿产具有不同的电阻率特征,通过电法勘探可以推测出不同矿体的位置和规模。
电法勘探可以用于寻找金属矿、非金属矿、石油和天然气等矿产资源。
3.2 水资源勘探电法勘探可以用于水资源勘探,通过测量地下水层的电阻率分布情况,来推测地下水的储量和分布。
电法勘探可以用于寻找地下水资源、指导水井和水库的选址,以及评估水资源的可利用性。
3.3 地质工程勘察电法勘探可以用于地质工程勘察,如地基与基础工程、地下洞室和地下隧道等。
通过测量地下岩层和土壤的电阻率分布情况,可以判断地下岩层的性质和稳定性,并指导地质工程的设计和施工。
电法勘探的应用
一、隐伏断层的探测
(5) 探测资料处理与解译。 探测工作中,会有明显地电阻率差异的断层,如破碎带宽、活 动新、含水量大的断层及断层两侧有明显电阻率差异的断层, 其在高密度、联剖及其他装置方式中均有清晰显示;而有些有 干扰的测试断面,在一种探测方式中由于干扰异常使断层显示 不清,但在另一探测方式中干扰能被压制使断层能有明显表现; 有些情况则是干扰造成的断层假象,这些都需要用多种方式综 合判定。
结合钻探结果显示,联剖曲线反映的可溶岩与非可溶岩的界 线是准确的。联剖曲线与高密度电法断面反映的地层电性变 化情况基本吻合, ZK1 孔未见断裂与岩溶应是对联剖异常深 度估算偏浅所致, 较深部位有岩溶发育。通过对比两种方法 测量效果, 显见高密度电法小点距、高密度、断面数据量大 的特点使其能较准确地反映地下电性异常体的纵、横向展布 位置与形态。
三、电法寻找地热资源
电法勘探是勘查地下热水的一种比较简便的方法,近年来应用范围逐渐 扩大,主要用于探测地下热水的成因和来源、分布范围及地质断裂构造 的具体位置等。此处简要介绍可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)找 地热资源的效果。 CSAMT 法勘探水资源工作效率高,勘探深度大,勘探环境适应范围宽, 在研究地下热水方面优势明显。地下热水为地热的重要来源,利用 CSAMT 方法勘查地下热水为主的地热资源可以圈定赋水区域以及查清 热源或导热通道。CSAMT 方法对低阻异常体有很强的敏感性,通过分 析 CSAMT 断面图、拟断面等资料就能够精确划定地下水赋存部位、规 模及其连通性。但值得注意的是根据可控源音频大地电磁测深资料反演 获得的电阻率模型只是地层电性特征综合效应的反映。电性层的电阻率 变化与地层界线之间不存在一个完全的对应关系。因此,在没有钻孔资 料作标定的情况下,仅依靠电法资料就进行地层划分,可能会造成较大 误差,甚至是错误。所以想要高精度的探测,还需结合钻探等资料,此 外反演模型的选择也十分重要。
浅谈电法勘探的广泛应用
F r i e n d o f S c i e n c e A ma t e u r s 源自2 0 1 3 年0 8 月
浅谈 电法勘探 的广 泛应 用
张 凯
( 东华理工大学 ,江 西 南 昌 3 3 0 0 0 0) 摘 要 :电法勘探在我 国已有 5 0余年 的历 史,随着地球物理 学的进一步发展 ,电法勘探 在 当今 众多物探 方法 中应用尤为广泛 ,重点介绍 电法勘探 的主要应 用。 关 键 词 :电 法勘 探 ;地 球 物 理 ;应 用
差异 达几十至几百倍 。据 已有资料统计 ,在不 同含水 区段上 的 视 电阻率 、视极化率 、激发 比,衰减度等 电参 数值 ,与含水层 ( 带 )的富水程度有关 ,窗水性越强 ,增 高的幅度尤为明显 。 随地下水 的渗透和流动作用 而形成的 自然 电场 ,一 般称过滤 电 场 ,其 电位 ( u)在 -2 5 0 ~+2 5 0 mV 之间变化 ,这 比导 电矿 物的存在 而产 生的氧化还原 电场约低 5 0 %( >- -5 0 0 mV o 因此 , 过滤 电场 变化范 围的大小 和高低 ,取决于地下水 的流动速度 、 补给形式 、埋 深及矿化度等 。以地下水补给为 主的上升 泉 ,多 为 自电正异常 出现 , u在 +2 0~+2 5 0 mV间变化 ;以地 表水 补 给为 主的下降泉 ,反映为 自电负异常 ,电位 ( U)变化范 围在 2 0一- -2 5 0 mV。为此 ,可利用这些特性 和规 律 ,快速 确定 和 发 现水的补给 方向和位置 。运用 的方 法主要有 :电剖 面找水 、 自电找水 、电测深找水等
1 主 要 应用 介绍
1 . 1 找水中的应用 电测深找水是 以电性差异为物理前 提 ,间接的指导寻找地 下水 源贫 、富的分 布范 围、方 向和位置 。一般情况下 ,水 的电 阻率 ( p)在 , ×1 0 一 ×1 0 nm 范围 ,为低阻 ;岩石的 电阻 率 多为高阻 ,p在 ×1 0 ~ ×1 0 4 l l m 之间变化 ,它们 的电性
电法勘探实习报告(一)
电法勘探实习报告(一)引言概述:电法勘探是一种常用于地下资源勘探和地质调查的方法。
本实习报告将对电法勘探的基本原理、仪器设备、实验操作、数据解释以及应用进行详细介绍和分析。
本报告分为五个大点:电法勘探的基本原理、仪器设备介绍、实验操作过程、数据解释分析和电法勘探的应用领域。
一、电法勘探的基本原理:1.自然电场与人工电场的区别- 自然电场的形成原因- 人工电场的产生方式2.电法勘探的基本原理- 电阻率与岩石性质的关系- 电流在地下介质中的传播规律3.测量原理- 电测点的配置与布设- 电流源的设置- 电压测量与记录二、仪器设备介绍:1.主要仪器及其功能- 电阻率仪的结构和原理- 电流源的种类和工作原理2.常见仪器使用注意事项- 仪器的校准和保养- 安全使用仪器的注意事项三、实验操作过程:1.实验前准备工作- 地理环境的勘景与实地勘查- 选取合适的测线与测区2.测线的布设与设置- 测线方向和距离的选择- 电流源和电测点的设置3.仪器操作与数据采集- 仪器的设置和调节- 数据记录和处理四、数据解释分析:1.常用数据解释方法- 电阻率剖面图的绘制和解读- 电流分布图的分析2.地下岩层解释与识别- 不同岩层的电阻率特征- 地下构造和岩性的分析3.异常解释和异常判别- 不同异常类型的判别- 异常解释与地质背景的关联五、电法勘探的应用领域:1.矿产资源勘探- 金属矿产勘探- 地下水资源勘探2.地质工程应用- 岩土工程勘察- 隧道探测与勘察总结:本实习报告从电法勘探的基本原理、仪器设备、实验操作、数据解释分析和应用领域五个大点展开,详细介绍了每个大点的具体内容。
电法勘探在地下资源勘探和地质调查中具有重要应用价值,通过实习操作和数据解释的学习,对电法勘探的理论和实践能力有了更深入的了解。
该实习报告为进一步的研究和应用提供了有益的参考。
高密度电法在高速公路勘察中的应用
高密度电法在高速公路勘察中的应用1、高密度电法的主要特点高密度电法进行二维地电断面测量,兼具剖面法与测深法的功能。
能有效的进行多种电极排列方式的扫描探测,因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息,具有点距小、采样密度高的特点。
敷设一次导线可进行数千个记录点的数据观测,不仅采集速度快,而且避免了可能手工操作所出现的错误。
通常工程上进行电法勘察时,常常采取小点距、高数据采集密度以达到高精度的数据要求。
与传统的电阻率法相比,高密度电法成本低、效率高,信息丰富,解释方便。
勘探能力显著提高,尤其适合目前工程地质勘察中,解决目标体埋深不大、规模较小的地质任务。
2、高密度电法用于高速公路勘察中的主要任务在高速公路的勘察中,一般说来主要的物探工作目的不外乎如下几点:(1)可能的灾害地质体的探查,如岩溶、采空区、塌陷区;(2)构造勘察,如断层断裂带的规模、倾向、倾角,岩石接触带(面)的圈定等;(3)辅助地质分层,比如覆盖层厚度及风化层划分。
解决这些问题,高密度电法可以达到理想的效果。
3、高密度电法野外工作装置高密度电法野外工作装置形式较多,总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。
固定断面扫描测量方式数据采集结果其视电阻率断面为一倒梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量方式其视电阻率断面为一平行四边形剖面。
装置选择、具体施工方式,本着有效、简单易操作、对周围环境影响小、投入人员和经济成本低的原则,根据现场情况和实验结果选择装置布置。
目前在高速公路勘察中,主要装置选择如下:(其中的A、B为供电电极,M、N为测量电极)。
(1)电极排列如下:极距选择根据探察目标体的大小而适当确定。
一般目标体越小,需要探测的越精细,则选择的机距越小,相应的探测深度也就越小。
测量断面为倒梯形。
测量时,AM=MN=NB为一个电极间距,A、B、M、N逐点同时向右移动,得到第一条剖面线;接着AM、MN、NB增大一个电极间距,A、B、M、N逐点同时向右移动,得到另一条剖面线;这样不断扫描测量下去,得到倒梯形断面。
电法勘探设备在水利工程规划中的应用及效果评估
电法勘探设备在水利工程规划中的应用及效果评估随着科技的不断进步,电法勘探设备在水利工程规划中的应用越来越受到重视。
这些设备利用物理原理和电磁波技术,能够提供对地下构造的详细信息,帮助工程师更好地进行水利工程的规划和布局。
本文将介绍电法勘探设备在水利工程规划中的应用以及对工程效果的评估。
首先,电法勘探设备在水利工程规划中的主要应用包括地下水位测量、水资源调查、地下水资源的开发利用和防渗排水等方面。
通过电法勘探设备,工程师可以对地下水位进行准确测量,有助于评估水资源的分布情况和水文特性,为水利工程的规划提供重要依据。
同时,电法勘探设备的应用还可以帮助工程师了解地下水的时空变化规律,为水利工程的建设和管理提供科学依据。
其次,电法勘探设备在水利工程规划中的应用还可以帮助工程师对地下水资源进行开发利用。
通过勘探设备提供的地下水信息,工程师可以确定开发水源的位置、深度和储量等关键参数,为水利工程的建设和设计提供可靠的数据支持。
此外,电法勘探设备还可以帮助工程师评估水库、水井和水源地的抗渗性能,为水利工程的设计提供可行性建议,从而提高工程的可靠性和安全性。
电法勘探设备在水利工程规划中的应用效果值得肯定。
首先,电法勘探设备具有高度的精确性和可靠性。
通过电法勘探设备的测量,工程师可以获取到地下水位、地下水位变化和地下水文特性等关键信息,准确地为水利工程的规划和建设提供数据依据。
其次,电法勘探设备具有高效性和节约性。
相比传统的勘探方法,电法勘探设备能够在较短的时间内获取到较为全面和详细的地下水信息,减少了勘探成本和勘探工作周期,提高了水利工程建设的效率。
另外,电法勘探设备在水利工程规划中的应用还具有较强的适用性和灵活性。
不同类型的水利工程,如水库、水井和水源地等,地下水位、地下水位变化和地下水文特性等方面的需求可能会有所不同。
电法勘探设备能够根据工程需求进行相应的调整和优化,满足不同水利工程的规划和设计要求。
然而,电法勘探设备在水利工程规划中也存在一些局限性。
浅谈电法勘探在探测工程中的作用及其前景论文
浅谈电法勘探在探测工程中的作用及其前景论文浅谈电法勘探在探测工程中的作用及其前景论文电法勘探是地球物理勘探方法中的一种。
它是以岩石、矿石的导电性、电化学活动性即激发极化特性、介电性和导磁性的差异为物质基础,使用专用的仪器设备。
观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律。
进而达到解决地质问题的目的的一组地球物理勘探方法。
主要用于寻找金属、非金属矿床、勘查地下水资源和能源、解决某些工程地质及深部地质问题。
1 电法勘探的特点电法勘探主要特点:利用的场源形式多,方法变种多,能解决的地质问题多,工作领域宽广,如地面、航空、海洋、地下等都可以用不同的电法勘探进行探测。
电法勘探发展历史悠久,由于应用广泛,所以发展前景良好。
以高密度电阻率法为例,其具有以下特点:电极布设是一次完成的,为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。
其次能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量,因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。
第三是野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快,大约每一测点需2~5s,而且避免了由于手工操作所出现的'错误。
第四是可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态,脱机处理后还可以自动绘制和打印各种成果图件。
最后与传统的勘探方法相比,成本低、效率高、信息丰富、解释方便、勘探能力显著提高。
2 电法勘探的几种常用方法及其优缺点分析电法勘探的方法有很多,常用的为电阻率剖面法,中间梯度法和电阻率测深法三种。
这三种方法各有优缺点,下面简析其应用及优缺点。
2.1 电阻率剖面法电阻率剖面法常用的装置有,联合剖面装置,对称四极装置,偶极装置等几种。
这些装置各有最佳适用的情形,分清其最佳适用情况,合理选择装置,在实际应用中会有事半功倍的效果。
如偶极剖面法视电阻率特征:最佳电极距与矿体埋深有关,埋深大,电极距大;异常较复杂,曲线形态和大小均与电极距密切相关;电极距增加,曲线由单峰变为双峰,幅值由小变大再减小;深度增加,拟断面等值线异常变宽,据闭合等值线图可确定低阻球体的大致空间位置;高阻球体异常与低阻球体类似,仅曲线的高、低是相反的,且高阻球体的异常幅值较低球体的幅值小。
电法勘探方法及其在水文和工程地质中的应用
电法勘探方法及其在水文和工程地质中的应用摘要:众所周知,电法方法的发展已有近百年的历史,从最初的主要用于找矿为目的方法发展到诸多领域的应用,目前,随着电子技术、计算机技术和方法硬件与软件技术的进步,电法方法本身也在不断地发展,各种新的方法在社会建设的各个领域都得到了很好的应用。
本文仅对其中几种主要方法,如高密度电法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地质雷达等作简要介绍,并就这些方法在水文和工程地质中的应用进行阐述,供广大水文和工程地质、工程物探人员参考。
1、序言电法勘探方法可以追溯到19世纪初P.Fox在硫化金属矿上发现自然电场现象,至今已有100多年的历史。
我国电法勘探始于20世纪30年代,由当时北平研究院物理研究所的顾功叙先生所开创。
经过70余年的发展,我国的电法勘探无论在基础理论、方法技术和应用效果等方面都取得了巨大的进展,使电法成为应用地球物理学中方法种类最多、应用面最广、适应性最强的一门分支学科。
同时,经过广大地球物理工作者不懈努力,在深部构造、矿产资源、水文及工程地质、考古、环保、地质灾害、反恐等领域,电法已经和正在发挥着重要作用。
2、水文和工程地质应用中的主要电法方法2.1高密度电法高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法,其原理与普通电阻率法相同,所不同的是在观测中设置了高密度的观测点,是一种阵列勘探方法。
关于阵列电法勘探的思想源于20世纪70年代末期,英国人设计的电测深偏置系统就是高密度电法的最初模式,20世纪80年代中期日本借助电极转换板实现了野外高密度电法的数据采集。
我国是从20世纪末期开始研究高密度电法及其应用技术,从理论方法和实际应用的角度进行了探讨并完善,现有中国地质大学、原长春地质学院、重庆的有关仪器厂家研制成了几种类型的仪器。
高密度电法野外测量时将全部电极(几十至上百根)置于剖面上,利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。
电法勘探设备在地下管道泄漏监测中的应用及性能评估
电法勘探设备在地下管道泄漏监测中的应用及性能评估地下管道泄漏监测一直是城市建设和运营中的重要任务。
传统的地下管道泄漏监测方法往往存在一些局限性,如定位不准确、侵入性强、监测范围有限等。
而随着科技的发展,电法勘探设备逐渐成为地下管道泄漏监测的一种常用方法,并取得了显著的成果。
电法勘探设备是一种基于电流分布和电阻率测量原理的地下勘探技术。
它借助电流通过地下管道时的电压变化来诊断管道是否存在泄漏情况。
电法勘探设备的应用优点在于非侵入性强,可以对管道进行无损检测;监测精度高,可以准确判断泄漏位置;监测范围广,可以覆盖较大的地区。
在地下管道泄漏监测中,电法勘探设备具有多种应用方式。
一种常见的应用方式是通过地面检测,即将电极放置在地面上,利用地下电流的传输和分布特点来判断地下管道的泄漏情况。
电法勘探设备可以测量地下电阻率的参数,并将结果通过数据处理和分析软件进行计算和显示。
这种方法监测精度高,能够准确判断管道的泄漏位置,同时不会对管道造成损害。
另一种应用方式是通过电缆内部监测,即将电法勘探设备的电极放置在地下电缆内部,利用电流分布和电位变化等参数来监测管道的泄漏情况。
这种方法适用于无法进行地面检测或者需要对电缆进行全面监测的情况。
通过电缆内部监测,可以对电缆的每一段进行分析,从而准确判断泄漏位置。
除了应用方式的不同,电法勘探设备在地下管道泄漏监测中的性能评估也是非常重要的。
首先是灵敏度和准确度。
电法勘探设备应具备高灵敏度,能够准确检测到微小的泄漏信号,并能够区分泄漏位置和非泄漏位置。
其次是实时性和稳定性。
电法勘探设备应能够实时地监测管道泄漏情况,并能够保持长期的稳定性和可靠性。
还有便捷性和适用性。
电法勘探设备应具备操作简单、便于携带和适应不同管道环境的特点。
为了评估电法勘探设备的性能,可以进行实地试验和数据分析。
在实地试验中,可以选择不同泄漏情况和地下管道环境进行测试,比较不同设备的监测结果和准确度。
同时,还可以通过采集和分析大量的监测数据,统计设备的监测精度、稳定性和实时性等指标。
地球物理方法在隧道工程勘探中的应用研究
地球物理方法在隧道工程勘探中的应用研究隧道工程勘探是建设地下工程的重要环节,通过对地下材料的特性和分布进行准确的了解,可以为隧道的设计与施工提供重要的依据和参考。
地球物理方法作为一种非破坏性的勘探手段,具有高分辨率、广覆盖面和实时性等优点,广泛应用于隧道工程的勘探中。
本文将重点探讨地球物理方法在隧道工程勘探中的应用研究。
一、电法勘探的应用电法勘探是应用电磁理论和电流分布规律研究地下构造的一种方法。
在隧道工程勘探中,电法勘探可以用来确定地下岩层的分布、水文地质条件等信息。
通过测量地下电阻率的变化,可以判断地层的类型、厚度和电导率等参数。
在隧道的建设过程中,地下水位的变化对工程的安全性和稳定性有很大的影响。
电法勘探可以用来确定隧道附近地下水的分布情况,包括水位高程、水的渗透性和水的厚度等。
通过电法勘探可以及时发现隧道地下水涌入的危险情况,为隧道工程的施工提供重要参考。
二、地震勘探的应用地震勘探是利用地震波在地下岩层中传播的特性,研究地下构造的一种方法。
在隧道工程勘探中,地震勘探可以用来确定地下的构造特征、岩层厚度和地下岩体的稳定性等。
地震勘探的常用方法包括地震折射法、地震反射法和地震透射法。
地震折射法可以用来确定地下岩层的界面位置和速度,从而确定隧道的设计深度。
地震反射法可以用来确定地下岩层的厚度和变形情况,为隧道的施工提供重要信息。
地震透射法可以用来评估地下岩体的稳定性,及时发现地震灾害的风险。
三、地磁勘探的应用地磁勘探是通过测量地磁场的变化,研究地下矿体和构造的一种方法。
在隧道工程勘探中,地磁勘探可以用来确定地下岩层的磁化程度、磁性异常和地下矿体的分布情况等。
地磁勘探的常用方法包括磁力仪测量法和地磁梯度法。
磁力仪测量法可以用来测量地下岩层的磁化程度和磁性异常,从而确定隧道附近的岩性和地下构造特征。
地磁梯度法可以用来测量地磁场的变化,评估地下矿体的分布情况,为隧道工程的施工提供准确的地质信息。
四、重力勘探的应用重力勘探是通过测量地球重力场的变化,研究地下构造和物质分布的一种方法。
关于各种电法勘探方法特点与应用的探讨
关于各种电法勘探方法特点与应用的探讨摘要:电法勘探技术作为地球物理方法,是按照地壳中岩体电磁的电化学特性研究地质构造,对矿产进行物探。
随着电法勘探技术的广泛应用,配合相关软件开发和仪器设计,使得该方法的技术水平有所提升。
本论文针对各种电法勘探方法特点与应用展开探讨。
关键词:电法勘探方法;特点;应用电法勘探作为一种找矿的物探方法,其是根据岩体的电磁性和电化学特性所发挥的导向性作用而进行的。
根据电磁场的时间特性,可以将电法勘探方法划分为电阻率法和瞬变电磁法。
不同的电法勘探方法以其观测方法不同,对于地质环境的适应性也会有所不同。
因此,在开展地质勘探工作中,要提高工作效率,就要选择不同的勘探方法,也可以综合运用多种方法,以提高勘探工作质量。
一、电法勘探方法的特点(一)电阻率法的特点电法勘探的理论方法研究上,电阻率法的理论资料简单,应用技术相对成熟。
在开展地质勘探中,电阻率法主要用于浅层的地质异常体分辨,随着勘探位置不断加深,其体积勘探的能力就会相应地弱化。
但是,电阻率法同样不适宜用于地表勘探,特别是干燥气候区域的地质勘探,在进行勘探中会严重受到浅部高阻屏蔽的影响。
由此可见,采用电阻率法进行勘探,会受到地形、地貌和勘探深度的影响。
比较适合于低阻地质异常体的勘探,可以获得良好的勘探效果。
(二)瞬变电磁法的特点瞬变电磁法(简称为“TEM”)分析地下资源的分布情况,是将回线中的电流采用的是间歇式发送方式发送到地下,利用电磁场的间歇接收电流,根据地下的地质体感应做出时空分布,并探测区域的地质构造和各种地下资源,同时还可以对探测区域的地质问题有所深入了解。
瞬变电磁勘探又被称为“纯异常法”,采用这种方法进行地下资源探测时,可以对地下的导电介质具有强烈的反映性,可用于断层、隔水层以及裂缝的地质环境进行探测[1]。
(下图为瞬变电磁勘探仪器)瞬变电磁勘探仪器瞬变电磁勘探是在电磁感应的作用下完成的,当电流被传送到地下,如果采用电阻率法会产生电极接触条件发生改变而影响到探测效果。
高密度电法勘探在长输管道项目的应用和问题
高密度电法勘探在长输管道项目的应用和问题文摘:电阻率勘探是电法勘探的一个主要分支,以其较低的生产成本和效率高,目前在工程水文地质问题得到了广泛的应用。
更成熟的发展作为一种地球物理勘探方法,具有简单、快速、经济,结果直观,适用于小场地等优势,已应用于许多领域,取得了良好的应用效果。
本文介绍了应用高密度电法勘探技术,检测原理、工作方法、应用范围和解释部分当前棘手的问题,并给出一个应用实例。
关键词:高密度勘探;天然气管道项目;温纳装臵;断层结构1介绍中国的工程测量是新中国成立初的前苏联模式建立,包括水文地质调查、工程测量、工程地质调查三个专业。
中国的长输管道项目开始此项调查以来50年管道建设随着上升逐渐发达,和今天的技术,随着外汇及广泛的管道施工,尤其是快速发展的全球高科技和中国管道施工的另一个高潮,为长输管道工程的调查也提出了更高的要求。
长输管道工程调查关系到施工、水电、铁路和其他工程测量有其自身的特殊性,中国石油天然气管道工程有限公司进行了一些非常有用的尝试并且获得一个很好的社会效益。
以下是作者对高密度电法勘探在长距离管道研究的技术应用程序和问题的几点看法。
电法勘探是一个综合地球物理勘探方法的基本方法。
电法勘探是基于地下岩石(矿石)电气上的差异,根据地面测量和研究在人工或自然电场、电磁场分布和变化来推断地下的分布来推断地质构造和矿产资源的分布,即电法勘探逆推问题。
原则2勘探高密度电法是国际社会常用的电法勘探方法,其理论和常规电阻率法基本相同。
不同的是,前者是检测截面布臵的多通道电极,从手动控制发送当前地下,因此,当前地下形成一个稳定的场,通过自动转换装臵自动截面观察和记录了。
高密度电法可二维地显示电剖面测量,既剖析和测深功能进行地层划分,探测隐伏断层的结构、岩溶空腔和地质滑坡如一个有效手段。
相比之下,高密度电法具有测点密度、丰富、效率高、测量过程中,通过转换装臵控制不同的排列和组合,在电极之间实现直流电的探索形式的多种设备的检测,可以提供更多的信息在地电剖面有利于比较分析,所以充分体现了地球物理技术在勘探的优势。
高密度电法在公路大长隧道勘察中的应用
高密度电法在公路大长隧道勘察中的应用罗术;孙茂锐【摘要】高密度电法具有经济高效、信息量大、抗干扰能力较强等特点,结合高密度电法在云南昆明西北三环高速公路大长隧道勘察中的应用,对高密度电法的工作布置、装置选择、资料处理等方面进行分析和研究,表明在合适的地球物理背景下,高密度电法能较好地反映隧道所经区域的岩性特征及不良地质情况的分布,并通过钻孔验证了推断成果,为隧道进一步的勘察设计提供可靠的依据.结果表明高密度电法作为一种经济快速的勘探方法在高速公路大长隧道勘察中具有较好的效果.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2013(010)005【总页数】4页(P683-686)【关键词】高密度电法;公路隧道;勘察【作者】罗术;孙茂锐【作者单位】云南省交通规划设计研究院,云南昆明650011;安徽省交通规划设计研究院,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言在高速公路勘察设计阶段,隧道勘察是重点,物探作为一种经济快速的手段在隧道的勘察中具有重要的作用。
隧道勘察利用物探方法可以查明第四系覆盖层厚度、下伏基岩面埋深及起伏形态、构造破碎带或岩溶发育带等不良地质体的规模位置等,为隧道的合理安全设计提供必要的依据。
目前对于埋深较大(大于250m)的大长隧道,通常采用音频大地电磁法(AMT)和可控源大地电磁法(CSAMT)勘察,大地电磁法具有勘探深度大,不受高阻屏蔽,受地形影响小等优点,近年在众多深埋隧道中得到了广泛的应用。
对于埋深处于100~250m的大长隧道,大地电磁法浅部分辨率低,难以达到理想效果,而地震法的时间和经济成本都较大,对于地形复杂的山区难以取得理想效果。
高密度电法作为一种快速有效的勘探方法,具有效率高、信息量大、分辨率高的特点,相比之下,高密度电法更加适合勘察此类埋深中等的大长隧道。
文章介绍了高密度电法在云南高速公路某隧道中的应用情况,取得了较好的效果。
2 工区概况及地质地球物理特征昆明市三环闭合工程(西北段)某分离式隧道长2725m,隧道最大埋深150m。
电法勘探技术的原理及其应用
电法勘探技术的原理及其应用摘要:我国电法勘探的发展概况,对目前常用的几种电法勘探技术的原理进行了解释,并举例说明了其在实际中的应用效果。
关键词:电法勘探岩土体电阻率测试技术三堆直流电法高密度电法引言:电法勘探是根据岩、矿石电学性质的电性差异来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法,也是勘探行业应用比较广泛的一种勘探方法。
它是通过仪器观测人工、天然的电场或交变电磁场,分析、解释这些场的特点和规律达到找‘勘探的归的。
1我国电法勘探的发展从20世纪5O年代初期到中期是我国电法勘探技术的建立时期,自然电场法,电阻率剖面法和电测深法在这一时期得到了完善和发展。
在一些矿产资源勘查中,自然电场法很快成为勘查浅埋良导矿的经济而有效的手段,电测深法也成为煤田等资源勘查的重要方法,各种相关装置也得到了广泛的试验,联合剖面装置已经成为确定各种电性体地面投影位置和产状要素等最有效的一种手段。
2O世纪60年代中期到70年代是电法勘探技术的提高和发展时期。
在理论、技术和应用领域等方面激电法、充电法和各种电阻率法等方法都有较大提高和发展,并且引进了电偶源和磁偶源频率测深、大地电磁测深、音频大地电磁测深、甚低频和地质雷达等方法和相应仪器。
2O世纪80年代至今是电法勘探技术再提高、再发展并已臻成熟的时期。
我国金属段,要求电法勘探向深部进军并具有区分常规电法干扰的能力此时期,针对这个要求,针对我国矿业发展的要求,不仅对上述上述已开展的方法技术作了相应的深入研究,而且引进了可控源音频大地电磁法、新颖时域瞬变脉冲电磁法和电磁测深法、宽频谱激电法等新的方法技术及其相应的仪器设备。
经过60多年的发展,我过的电法勘探技术经历了开创、发展、提高和成熟的阶段,在应用领域和理论领域都取得了丰硕的研究成果,并且新技术和方法在实际中的得到了广泛而有效的应用,下面我们介绍了岩土体电阻率测试技术、三维直流电法和高密度电法的原理及其应用。
1三种电法勘探的主要方法及特色1.1 岩土体电阻率测试技术对岩土体电阻率的测试,可以采用多种方法。
高密度电法在公路工程地质勘察中的应用
高密度电法在公路工程地质勘察中的应用发布时间:2021-12-28T03:09:35.991Z 来源:《建筑实践》2021年9月25期作者:周志勇[导读] 高密度电法勘探作为地球物理勘探的一个重要分支,在工程勘察中得到了广泛的应用,并取得了良好的应用效果。
周志勇辽宁省公路勘测设计公司,辽宁沈阳 110001摘要:高密度电法勘探作为地球物理勘探的一个重要分支,在工程勘察中得到了广泛的应用,并取得了良好的应用效果。
将高密度电法测得的数据进行成果解释与地质钻探、地质填图测得的地层信息相结合,取得了较好的勘察成果。
高密度电法具有距离小、密度大、能反映基岩和地质构造波动等明显优势。
作为显示电阻率测量的一种方法,当测量的工程条件比较复杂时,应注重测点,可以借助电测量仪采集数据,提高工作效率,在程控功能下可自动采集数据,提高采集精度。
关键词:高密度电法;公路工程;地质勘察;应用一、高密度电法简介1.高密度电法基本原理高密度电法是一种工作效率较高的探测方法,复杂场地中通过增加测量中的测点密度,并借助电场作用,分析不同岩层的电场异常现象,反映出施工线路中岩层、地质构造等方面的问题。
高密度电法的排列组合参数多种多样,电极转换灵活,可以实现地质纵向和横向的二维探测,收集目标区域的地质数据,为工程施工提供准确有效的地质信息。
2.设备组成高密度电法数据采集系统由3部分组成,即主机、电路电极转换器、电极系统。
测量系统具体流程分为三部分:开始前,将线接入多路电极自动转换系统,同时连接电法仪,使电极在采集过程中自动转换;测量时,利用单片机使其自动检查、自动控制位置变化、自动记录数据并存储电法仪中;测量后,数据在微机中得到处理,最后得到形象的数据图。
3.高密度电法的优势相比传统的电阻率勘察法,高密度电法有其特有的优势。
一是根据实际应用可以具体地进行排列扫描,使得到的地质信息更为准确。
二是电极的布置可以一次性完成,降低了再布置的烦琐性和发生故障的可能性。
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电法勘探在长途运输管道工程的应用(高密度电法勘探)摘要:电阻率法勘探是电法勘探中的一个主要分支,以其生产成本低,工作效率高等特点,目前在水文工程地质问题中得到了广泛的应用。
是发展比较成熟的一种地球物理勘探方法,具有简便、快速、经济、成果直观、适用场地小等优点,已在许多领域得到应用,并取得了良好的应用效果。
文章介绍了高密度勘探技术的应用、探测原理、工作方法,对其应用范围及目前存在的问题作了说明,并给出一个应用实例。
关键词:高密度勘探;物理勘探;输气管道工程;温纳装置;断裂构造;应用效果一前言我国的工程勘察是建国初期按照前苏联模式建立起来的,包括工程测量、水文地质勘察、工程地质勘察3 个专业。
我国的长输管道工程勘察是自50 年代开始随着管道建设的兴起而逐渐发展起来的,当今随着对外技术交流的广泛深入和涉外管道工程的建设,尤其是全球高新技术的飞速发展和中国管道建设的又一个高潮的到来,对长输管道的工程勘察也提出了更高的要求。
长输管道工程勘察相对于建筑、水电、铁路等工程勘察有其特殊性,中国石油天然气管道工程有限公司进行了一些非常有益的尝试,取得了很好的社会效益。
以下笔者就对高密度电法勘探在长输管道工程勘察技术的应用和问题谈一些看法。
电法勘探是综合地球物理勘探方法中的基本方法之一。
电法勘探是以地下岩( 矿) 石之间的电性差异为基础,根据地面测定和研究人工或天然电场或电磁场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布,从而推断地质构造和矿产资源的分布状况,即电法勘探中的反问题。
近十年来,高密度电阻率法在工程勘察中的应用越来越广泛,尤其在岩溶、水文、构造、检测等领域,高密度电法的应用效果,已远远超过了理论上的预期。
二勘探原理高密度电法是八十年代国际上兴起的一种电法勘探方法,其原理与常规的电阻率法基本相同。
不同的是前者在探测剖面上同时布置多道电极,由人工控制向地下发送电流,使地下形成稳定的电流场,通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动观测和记录。
高密度电法可进行二维地电断面测量,兼具剖面法和测深法的功能,是进行地层划分、探测隐伏断层构造、岩溶空洞以及地质滑坡体等的一种有效手段。
相对而言,高密度电法具有测点密度大、信息量大、工作效率高等特点,测量过程中,通过转换装置控制电极间的不同排列组合,能够实现直流电法勘探中的各种装置形式的探测,可以提供更多的地电断面信息,有利于对比分析,因此充分发挥了物探技术在勘探中的优势。
三工作方法高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法,关于阵列电探的思想早在7 0 年代末就有人开始考虑实施,英国学者所设计的电测深偏置系统实际上就是高密度电法的最初模式。
在现场测量时,它只需在预先选定的测线和测点上,将全部电极设置在一定间隔的测点上,然后通过特制的电极转换装置根据需要,将这些电极组合成指定的电极装置和电极距,快速完成多种电极装置和多电极距在观测剖面的多个测点上的电阻率法( 视电阻率) 观测。
再配上相应的数据处理、成图和解释软件,便可及时完成给定的地质勘查任务。
其中,高密度电法勘探温纳装置α排列。
最小间隔系数n(MIN)=1,最大间隔系数为n(MAX)=16。
每个断面的探测参数如下:排列方式:α排列电极:60电极间距(米):5最小间隔系数:1最大间隔系数:16供电电压:180V1)数据处理数据处理是中南大学研制的激电法反演软件IPInv。
数据处理主要包括两大部分,即数据预处理和数据反演处理。
2)数据预处理数据预处理主要包括:(1)编辑视电阻率值,对突变点和噪声引起的畸变数据进行剔除;(2)对由多个测量断面组成的剖面进行拼接;(3)把各电极所对应的平面坐标添加到数据文件中;(4)对于地形起伏较大的剖面,把高程坐标添加到数据文件中,以备反演处理时进行地形校正处理。
3)反演处理野外采集的数据经过反演计算,转换为深度——电阻率的关系,以获得地下地电断面的特征。
反演处理主要包括:根据地质调查资料建立初始的二维地电模型、选择反演参数(阻尼系数、迭代次数、收敛极限)等,然后采用最小二乘法进行反演计算,查看反演结果,最后进行地形校正,获得最终的地下地电断面,用于地质解释。
四工程应用西气东输二线管道是确保国家油气供应安全的重大骨干工程。
它将中亚天然气与我国经济最发达的珠三角和长三角地区相连,同时实现塔里木、准噶尔、吐哈和鄂尔多斯盆地天然气资源联网,有利于改善我国能源结构,保障天然气供应,促进节能减排,推动国际能源合作互利共赢,意义重大。
西气东输二线管道西起新疆的霍尔果斯,经西安、南昌,南下广州,东至上海,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市。
干线全长4859km,加上若干条支线,管道总长度超过7000km。
项目物探组共承担了以下四条隧道的初步工程物探(反射波地震勘探和高密度电法)工作:①密岭一号隧道,长1224.72m;②密岭二号隧道,长1605.93m;③杨家村一号隧道,长219.15m;④杨家村二号隧道,长1891.50m。
这四个隧道分散在两个测区,前两条隧道位于江西省吉安市遂川县枚江镇和巾石乡境内,后两条隧道位于江西省南康市赤土乡和大余县新城镇境内,工区交通便利,附近有105国道,323国道以及其它公路通过,四条隧道属于丘陵-低山地貌,其中图2为密岭二号隧道测线示意图,地形起伏大,地面黄海高程变化在150m至800m之间,山比较陡;当地雨水充足,使得测区范围内植被覆盖良好,树木茂盛,茅草丛生。
根据该段高密度电阻率二维反演断面成果图,见图3,该隧道沿纵剖面电阻率异常形态复杂,大致可分为三段。
桩号m2A+0m~m2A+320m段在整条剖面上电阻率值相对较低,基本在1000欧姆·米以下,局部有高阻体出现。
在桩号m2A+320m~m2A+1040m范围内电阻率值表现为高阻低阻相间分布,高阻体电阻率值一般在3000至10000欧姆·米以上,推测对应区间内基岩面埋深较浅,而此段内有多处低阻异常带,电阻率值最低处仅为几十欧姆·米,推测为岩体破碎带。
在桩号m2A+1040m~隧道出口,电阻率值普遍在3000欧姆·米,局部低阻异常值也在700欧姆·米以上,推测岩体较为完整,仅有局部破碎带存在。
对整个剖面内多处低阻异常带分析如下:在桩号为m2A+292m~m2A+348m段出现了阻值小于200欧姆·米的低值异常,埋深在15m以下并向下延伸;桩号为m2A+400m~m2A+480m段内出现一组低阻圈闭异常,其电阻率值为100欧姆·米以下,推测为构造破碎带;桩号为m2A+640m~m2A+750m段,埋深30m以下出现了规模较大的低阻体,其阻值最低处小于100欧姆·米,推测为低阻充填物;桩号m2A+764m~m2A+828m之间出现低值异常带,电阻率值最低处不足100欧姆·米,与高阻围岩阻值差异明显,可能有破碎带存在;桩号m2A+916m~m2A+945m范围内出现了条带状异常,产状近乎直立,电阻率值在150欧姆·米左右,可能为构造破碎带;桩号m2A+988m~m2A+1026m及m2A+1308m~m2A+1344m范围内较高阻围岩的阻值差异明显,但这两处电阻率均在500欧姆·米以上,推测为破碎带,但低阻充填物存在的可能性不大。
测区地形条件复杂、高差起伏大,工作条件相对较差,这些因素在一定程度上影响物探探测精度。
本次高密度电法工作成果提交后布置两钻孔进行验证,均在预测位置发现破碎带,取得了较好的勘探效果。
五存在的问题虽然高密度探测技术在工程中的应用已很广泛,但实际工作中还存在以下问题:1)有效数据的分辨这是个最基本的问题。
不仅是本方法,其它的物探方法也是如此。
在数据采集的现场,我们必需能有效地分辨:采集到的数据是不是有效的数据,用句简单的话就是:原始数据是否真实?一般而言,有效的高密度电阻率法成果数据有如下特征:等值线较为平缓,没有突变起伏点,高阻、低阻区的变化是渐变的;视电阻率数值上没有孤值畸变异常,反应到等值线上是没有“漩涡异常”(独立的漩涡状异常是可以通过编辑原始数据来解决,密集的,如出现较多的漩涡状异常则需要重测);等值线上没有出现规律的“八字异常”及其演变而成的“半八字”或“双八字”异常。
2)观测方式对数据成果的影响目前,高密度电阻率法仪器发展得相当快,几乎所有的电阻率法观测装置都可以在高密度仪器中实现。
总体而言,笔者倾向于将高密度电阻率法的观测方式分为两大类:剖面类观测方式和测深类观测方式。
在不少技术人员的眼里,这两种方法是等效的,其实不然。
设计现场作业及处理时,应按如下原则选择观测装置:只要场地条件许可,尽量采用剖面类观测方式,尤其是首选四极剖面装置,因为这种观测方式是真正集中了电剖面和电测深法的优点,其采集点分布更均匀合理,在不少场合、不同要求的勘探项目中都可以取得好的效果。
在剖面烃观测时,其资料的反演解释时应以二维剖面为主,单点测深、水平曲线分析为辅。
而在场地限制只能采用测深类装置时,要尽可能改善各点的接地条件,资料反演解释时应以单点测深反演为主,二维剖面为辅,尤其是解释出直立状接触带时,一定要谨慎,以免贻笑大方。
3)错误对待反演成果在和不少生产单位接触的过程中,笔者发现有一种倾向危害很大:有一些单位和技术人员非常迷信反演软件的力量,每一条剖面都经过反演,甚至于在资料解释时只看反演剖面不看原始剖面,最终的报告也只附反演成果,这是非常幼稚的,常常会遭至较大的失败。
4)视电阻率的负值异常问题在电法勘探中经常会遇到视电阻率的负值异常问题,高密度电阻率法也不例外。
一般而言,视电阻率是不应该出现负值的,有负值就说明有问题。
引起负值的原因很多,大致有:首先是仪器,如果仪器的阻抗低,抗干扰能力弱,极化补偿能力差,其测试中负值出现的机会就比较大。
另外,较大的自然干扰电场也会产生负值异常。
六结束语我们了解到高密度电法勘探是一种比较成熟的地球物理勘探方法,它具有简便、快速、经济、适用场地小、应用范围广等优点,但对高密度电法勘探理论的研究以及实际应用等有待进一步的深入和开拓,使之在生产实践中不断总结、完善和提高。
进过这些东西,我们可以从中发现科学真的可以给我们带来很多东西,让我们知道可以方便的探测到更多的资源,服务于人类。
所以一切有用的科学都是服务于人类经济,以及文明的发展。
我们应该为了这文明去不断的完善,探求新的理论,并实践应用到现实。
这是我们作为学生的动力!。