论讨高密度电法中测深装置的有效性应用

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高密度电法作常规联合剖面与施伦贝尔装置在寻找深部资源中的应用对比

高密度电法作常规联合剖面与施伦贝尔装置在寻找深部资源中的应用对比梁学聪（广西壮族自治区三〇五核地质大队，广西　柳州　５４５００５）摘要：高密度电法近年来在寻找深部资源中得到了广泛的应用，并且取得了非常不错的效果，为探索高密度电法系统进行不同方法的应用，本文通过对利用高密度电法作常规联合剖面与施伦贝尔装置在寻找深部资源的应用作对比，通过实地勘测和钻井验证，从对比结果来看，高密度电法作常规联合剖面法与施伦贝尔装置的曲线异常基本吻合，可见运用高密度电法系统作常规联合剖面法测量基本可行，结合它与施伦贝尔装置的使用，可以为寻找深部资源异常提供更多的信息，使异常解释更加可信。

关键词：高密度电法；联合剖面；施伦贝尔装置中图分类号：Ｐ６３１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０７－０２８８－２Comparison of the application of high-density electrical method in conventionalcombined profile and Schlumberger device in searching for deep resourcesLIANG Xue-cong（３０５　ｎｕｃｌｅａｒ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｂｒｉｇａｄｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｚｈｕａｎｇ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ，Ｌｉｕｚｈｏｕ　５４５００５，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｆｏｒ　ｄｅｅｐ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｖｅｒｙ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃｏｍｐａｒｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｍａｋｉｎｇ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｗｉｔｈ　Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎ　ｓｅａｒｃｈｉｎｇ　ｆｏｒ　ｄｅｅｐ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｆｉｅｌｄ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｂａｓｉｃａｌｌｙ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ａｎｏｍａｌｙ　ｏｆ　Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ　ｄｅｖｉｃｅ．　Ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｓｅｅｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｂａｓｉｃａｌｌｙ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｃｕｒｖｅ　ａｎｏｍａｌｙ　ｏｆ　Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ　ｄｅｖｉｃｅ．　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔ　ａｎｄ　Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ　ｄｅｖｉｃｅ，　ｉｔ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｍｏｒｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｆｉｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｎｏｍａｌｙ　ａｎｄ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ａｎｏｍａｌｙ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ　ｍｏｒｅ　ｃｒｅｄｉｂｌｅ．Keywords:　ｈｉｇｈ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｊｏｉｎｔ　ｐｒｏｆｉｌｅ；　Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ　ａｐｐａｒａｔｕｓ高密度电法测量系统是目前应用比较广泛的电阻率法测量方法，凭借其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在寻找深部资源勘察中发挥着重要的作用[1]。

对高密度电法在工程勘查应用中的探讨

对高密度电法在工程勘查应用中的探讨摘要：高密度电法在工程勘察中得到了广泛的应用，已成为工程物探的一种主要方法之一，下文就高密度电法在工程勘察中的应用展开了探讨。

1方法技术简介高密度电阻率法与常规直流电法的基本原理相同。

高密度电阻率法是一种阵列式电阻率测量方式，它集中了电剖面法和电测深法，装置选择上可采用二极装置（AM）、三极装置（AMN）、联合剖面装置（AMN∞MNB）、对称四极装置（AMNB）、偶极装置（ABMN）和微分装置（AMBN），在电极的选择上按一定的方式组合后构成测量系统。

该系统与普通电阻率法不同的是在观测剖面上设置密度较高的观测点，在实际测量时，利用电极转换开关将每4个电极进行组合，从而在一个测点上获得不同深度的测量参数。

高密度电法布极方式如图1，其中A、B极为供电电极，M、N为测量电极。

各测点视电阻率值ρs=K×△U/I，其中△U为M和N之间的电位差，I为供电电极（A、B）的供电电流，K为装置系数。

通过不同测点以及不同极距的观测，可获得剖面上地层电阻率的分布情况。

2实例分析2.1岩溶、采空区探测岩溶个体的发育是无规律的，但其岩溶带或地下河的发育一般是有一定走向的，岩溶洞穴一般以空腔（无水）或充水或充填泥（砂）的形式存在，充填水或泥（砂）等相对于灰岩（或白云岩）来说是明显的相对低阻，因此往往表现为明显的低阻异常，该类异常容易识别；如果高阻异常明显位于水位下方，则不会是岩溶引起的异常，这时岩溶应表现为低阻异常。

对于废弃多年的采空区，如有的地段已充盈地下水或已坍塌（多是废弃的采空区），往往表现为低阻特征；有些地段保持原有形态，且没有地下水，则表现为相对高阻特征。

利用这些特征可以确定场地的采空范围以及塌陷位置，见图2，相对高阻异常部位为采空区域，低阻异常位置为充盈地下水或浅部垮塌区域。

图22.2滑坡勘查所谓滑坡就是处于陡峭坡地上的土体或岩体，由于岩土体内部存在结构面或软弱面，在自重作用下使其失稳而引起滑移，由于滑动往往形成滑动面。

一种加大探测深度的高密度电法测量装置及应用

有效性
关键词：高密度电法；三极测深；采空区；验证
中图分类号：６１Ｐ３
文献标识码：Ａ
收稿日期：０８０－１２０－８１
ＯｎＨｉｈ－ｄｎｓｔｓｓｉｉｙＳｓｅｎｔｅＩｖｓｉａｉｎｇ－ｅｉｙＲｅｉｔｖｔｙｔｍｉｈｎｅｔｇｔｏ
ｏｅｅｔｕｔｒｆＤｅｐｒＳｒｃｕｅ
ＴｉｎＹｕｎ，ＳｈａｓｅａｍｉｉＤｉｎｈｎｇ
（ｎｈａｇａｏｏｉａｉａｅｏｎｒｌＲｅｏｃｓａｄＨｙｏ—Ｅｎｎｅｉｇ，ＨｅｅＱｉｇｕｎｄｏＧｅｌｇｃｌＢｒｇｄｆＭｉｅａｓｕｅｎｄｒｇｉｅｒｎｂｉ
ａｃｎｄｐｉｃｐｌｆｔｅｓｓｅ，ｈｒｌｅｉｇｔｅｒｑｒｍｅｔｆｅｉｅｒｎｇｃｎｓｒｃｎｅａｒｎｉｅｏｈｙｔｍａｄｙｍｅｔｎｈｅｕｉｅｎｓｏｎｇｎｅｉｏｔｕ — ｔｏｎＭｅｎｉ．ａｗｈｉｌｅ，ｓｍｅｓｔｓａｅｕｕｌｙｓａｌｏｉｅｒｓａｌｉｉ，ｗｈｉｈａｓｉｔｔｅｓｓｅａｐｉａｉｎＳｎｃｌｏｌｍｉｈｙｔｍｐｌｃｔｏ．ｏｔｅｅｔｍｕｔｅｅｔｏｅｓｔｍｏｄｅｐｎｄｔｃｉｎｉｒｔｃｌｐｒｌｍｏｂｅｓｌｅ．Ｔｈｉｏｓｌｃｌｉｌｃｒｄｙｓｅｔ・ｅｅｅｅｔｏｓａｃｉｉａｏｂｅｔｏｖｄｓｐａｅｉｃｓｅｈｅａａｌｂｉｔｆｕｉｈｒｅｐｏｅｃｎｉｏｏｄｉｙｓｅｂｈｅｃｓｐｒｄｓｕｓｓｔｖｉａｌｙｏｓｎｇｔｅｌｏｔｎｕｕｓｓｕｎｎｇｓｔｍｙｔａｅｉ

高密度电法中测深装置的有效性应用的探讨

高密度电法中测深装置的有效性应用的探讨摘要:笔者结合多年工程经验,根据任务和场地条件选择地球物理探测方法和测量技术就是首要的工作。

考虑震源及地形的因素,笔者选择了高密度电法进行探测,通过理论讨论比较,确定使用单边三极连续滚动式测深装置进行测量。

关键词:高密度电法;钻探验证;地质特征;探讨;1工区地质及地球物理特征本工作区内地层主要为:上覆第四系地层,主要为杂填土及粉质粘土;下伏基岩为二叠系唐家庄组泥岩、砂岩,其间发育有铝土矿。

据以往资料,工区上覆第四系(Q)杂填土及粉质粘土地层的视电阻率一般为几十～一百Ω•m;下伏基岩为二叠系泥岩、砂岩,由于本测区基岩裂隙较发育,其视电阻率一般30～150Ω•m;而采空区的存在改变了原来的地电特征。

采空区和巷道不充水时,理论上电阻率为无穷大,但当采空区充水时,它的电阻率会急剧下降,低于其围岩,一般小于30Ω•m。

因此,探测目标与围岩间存在明显的视电阻率差异,具备了高密度电法勘查的物性前提。

2工作方法与技术2.1方法原理高密度电法的基本原理就是传统的传导类电法勘探的原理,相关的教程和专著较多,而有关的应用实例及论文在相关的期刊上大量出现,本文不详细阐述。

电测深是利用地下介质层间存在的电性差异,通过在地表不同电极距的布设可采集到反映不同点位、不同深度的视电阻率值、而视电阻率值即包含着各种地质体的分布信息,通过对数据进行处理、绘制各类图件、结合现场地质条件等进行综合分析解释,确定出地下目标体的位置、圈定分布范围以及在地表的投影位置。

2.2工作方法技术选择高密度电法的优点就是一次布极可进行多种装置测量,不同的测量装置会获得不同的地电信息,适用于探测不同形状和不同电性的目标体,同时,由于测量装置的不同,其反映的目标体深度也不同。

因此,不同的厂家在仪器中都配置了不同的测量装置供工作时选择使用。

2.3极距、隔离系数与探测深度的关系高密度电法工作时各个电极间的极距是相同的,各个电极依次作为供电或测量电极。

高密度电法不同装置的应用效果分析

科技信息
０科教前沿０
ＳＩＮＥ＆ＴＣＯＯＦＭＡＩＮＣＥＣＥＨＮＬＧＹＩＯＲＴＯＮ
２１０２年
第７期
高密度电法不同装置的应用效果分析
王庆峰（山东正元工程检测有限公司山东
济南
２００）５１１
【要】摘高密度电阻率法作为一种高效便捷的勘探手段，在工程与环境地球物理探查中得到了广泛的应用。高密度电阻率法有不同的电极排列方式，因此研究高密度电阻率法不同装置的应用效果有着重要的实际意义。文介绍了高密度电阻率法的基本原理，本以及不同电极排列装置。通过建立不同的地电模型，对四种装置的正演和反演结果进行了比较，得到一些实际的结论，为高密度电阻率法实地工作进行装置的选
ｐｏｐｃｉｇ。ｅｅ且ｅｄｆｅｅｔｔｐｓｆｅｅｔｏｅｒａｓｆｒｈｇｅｓｔｅｉｔｖｔｔｏ，Ｓｔｉｅｙｉｏｔｎｏｔｄｈｅｅｆｃｉｅｅｓｏｒｓｅｔ：ＴｈｒｒｉｒｎｙｅｏｌｃｒｄａｒｙｏｉｈｄｎｉｒｓｓｉｉｙｍｅｈｄＯｉｓｖｒｍｐｒａｔｔｓｕｙｔｆｅｔｎｓｆｎｆｙｖ
１高密度电阻率法基本原理
高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体．采用高密度布点．进行二维地电断面测量的一种电阻率法勘查技术高密度电阻率法在野外测量时将全部（几十至上百根）电极布置在剖面上．利用程控电极转换装置和工程电测仪实现数据的快速和自动采集。由于它提供的数据量大，信息多，并有观测精度高，速度快和探测深度较大等特点．因此在工程地质和水文地质勘查中有着广阔的应用前景

浅析提高深部高密度电法探测精度的方法

浅析提高深部高密度电法探测精度的方法作者：赵希正来源：《价值工程》2018年第20期摘要：针对目前国内用于勘探的高密度电法仪器存在的供电缺限，提出重新设计高密度电法仪的供电系统、人工电流场稳定性智能检测系统及电压转换智能控制系统的解决方案。

本方案可以实现在一个完整的测量排列中，根据勘探区地电条件只要设定好参数，整个排列断面的测量及供电电压的跳转将自动完成，无需人为干预。

同时在整个排列测量断面上建立了稳定的供电电流场，增强了抗干扰能力，保证了勘探精度与勘探深度，使高密度电法勘探的工作效率得到了很大的提高。

Abstract： In view of the power supply shortage existing in high-density electrical instruments used for exploration in China， the solutions for redesigning power supply system for high-density electrical apparatus， intelligent detection system for artificial current field stability， and voltage conversion intelligent control system are proposed. This scheme can be realized in a complete measurement arrangement. According to the geoelectrical conditions in the exploration area， as long as the parameters are set， the measurement of the entire arrangement section and the jump of the power supply voltage will be automatically completed without human intervention. At the same time， a stable power supply current field has been established across the entire surveying section，which has enhanced theanti-jamming ability， ensured the exploration accuracy and exploration depth， and greatly improved the working efficiency of high-density electrical surveying.关键词：高密度电法；人工电流场；视电阻率；干扰电平；信噪比Key words： high-density electrical method；artificial current field；apparent resistivity；interference level；signal-to-noise ratio中图分类号：P631.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）20-0276-040 引言上世纪90年代初日本OYO公司和英国伯明翰大学最先研制出阵列电法勘探观测系统，使电法勘探象地震勘探一样使用覆盖式观测方式，可获取地下介质的地电信息，这种电阻率阵列勘探方法称高密度电阻率法。

高密度电法在工程中的实际应用

高密度电法在工程中的实际应用
高密度电法在工程中的实际应用，高密度电法在工程勘察中应用十分广泛,是当今工程物探的一种主要方法。

但由于方法的局限性,受诸多方面的影响,电法异常解释具有多解性。

这就增加了资料解释的难度。

因此,在研判电法异常的同时,还结合地质情况等因素进行综合分析,对异常进行合理,准确解释。

高密度电法和传统的电阻率法相比,其基本原理大致相同。

不的是高密度观测中测点的密度较高,现场测量时,需将全部电极置在一定间隔的测点上只上,然后进行观测。

由于使用电极数量,且可以自由组合,这样我们可以获取的地电信息,可以像地震勘一样,使用覆盖式的测量方式。

与常规电法相比,高密度电法具有下优点:(1)电极一次性布设完全,可以减少干扰和测量的误差;(2)以有效的测量多种电极排列方式进行,获取关于地电结构状态的丰富的地质信息;(3)实现了对数据的自动化全部采集和收录,采速度快,没有人工误差和错误;(4)允许现场对资料实时和脱机处,大大提高了智能化程度。

高密度电法测量装置的选择问题的探讨

高密度电法测量装置的选择问题的探讨【摘要】高密度电法在原理上属于电法勘探中电阻率法范畴，是在常规电法勘探基础上发展起来的一新的勘探方法。

在工程勘探中得到了广泛的应用。

在实际应用中，一般都是采用温纳装置或施贝装置，很少采用联合剖面装置。

本文通过温纳装置与联合剖面装置在岩溶塌陷中探测效果的比对，阐述高密度电法联合剖面装置在岩溶探测中的优点。

【关键词】高密度电法；测量装置江西省永丰县藤田盆地位于永丰县东南部，该盆地中广泛分布石炭系黄龙组（C2h）灰岩，受地质构造影响，区域内岩溶较发育。

2011年9月20日至2011年10月20日发生多处岩溶地面塌陷以及局部地面下沉，造成1栋民房倒塌、另有12户民房及校舍开裂，严辉小学和受灾村民及时进行了撤离。

地面塌陷威胁严辉小学师生125人，村民190户900人的生命和财产安全。

因此，迫切需要查清区域内岩溶发育情况。

1、高密度电阻率法高密度电阻率法是在常规电法勘探基础上发展起来的一新的勘探方法，集电剖面和电测深于一体，既可以观测地下一定深度范围内的横向电性变化情况，又可以观测垂向电性的变化特征。

具体工作原理在此不作详细介绍，可以参考其它资料。

1.1仪器设备试验采用重庆地质仪器厂生产的DUK-2A型高密度电阻率测量系统，该仪器具有存储量大、测量准确快速、操作方便等优点，并可与计算机串行通讯进行数据传输。

数据处理采用Geogiga Technology Corp成像系统。

1.2测量装置1.2.1温纳装置它的电极排列规律是（对于60道）：A，M，N，B（其中A，B是供电电极，M，N是测量电极），AM=MN=NB为一个电极间距，随着间隔系数n由最大逐渐减小到最小，四个电极之间的间距也均匀收拢。

该装置适用于固定断面扫描测量，其特点是测量断面为倒梯形。

如布置60个电极，最大间隔层数16，则数据总数为552个。

1.2.2联合剖面装置它的特点是由ρsa，ρsb两组剖面数据所组成，首先是ρsa装置，电极排列规律是（对于60道）A，M，N，而将供电电极B固定在无穷远点，所以在测量展开之前，将DUK-2A面板上的B电缆连接到无穷远点B供电极上。

高密度电法在城市隧道勘察中的应用

高密度电法在城市隧道勘察中的应用高密度电法是一种地球物理勘察方法，可以用来探测地下结构及储层的性质。

在城市隧道勘察中，高密度电法有着广泛的应用。

高密度电法可以通过测量地下电阻率变化来确定地下结构的类型和性质。

在城市隧道勘察中，我们经常需要了解隧道所穿越的地层性质，以便确定隧道的建设方案。

高密度电法通过电流在地下的传递和电阻率的测量，可以提供地下结构的详细信息，包括不同地层的厚度、岩性和水文特性等。

通过对电阻率分布的分析，我们可以确定是否存在地下裂隙、水文障碍等情况，为隧道的建设提供重要参考。

高密度电法还可以用来检测隧道附近的地下水位和水文条件。

在城市隧道的建设中，地下水是一个重要的问题。

隧道附近地下水位的高低以及水流的情况直接影响到隧道的稳定性和施工过程。

高密度电法可以通过测量地下电阻率的变化来推测地下水位的分布，以及确定不同地下水层的性质和运动方向。

这些信息对于隧道的设计和施工非常重要，可以帮助我们更好地控制地下水位，降低隧道施工风险。

高密度电法还可以用来寻找隧道开挖过程中可能遇到的地下障碍物，如岩层断裂、洞穴等。

在城市隧道的建设中，地下障碍物可能给隧道的建设和使用带来很大的影响，甚至会引发安全事故。

高密度电法可以通过探测地下电阻率的分布来推测地下障碍物的位置和性质，帮助工程师在设计和施工过程中采取相应的措施，降低风险。

高密度电法在城市隧道勘察中有着重要的应用价值。

它可以提供地下结构的详细信息，帮助确定隧道的建设方案；可以检测地下水位和水文条件，支持隧道的设计和施工；还可以寻找隧道施工中可能遇到的障碍物，降低风险。

随着技术的不断进步，高密度电法在城市隧道勘察中的应用还将进一步扩大，并发挥更大的作用。

基于高密度电法的常用勘探装置野外实测效果分析

文章编号：1673-9000（2019）08-0119-03基于#密度电法的常用勘探装置野外实测效果分析杨佳鸣！，王晓凡！，刘满苍1'2（1.河北工程大学水利水电学院，河北邯郸056001;2.中国水利水电科学研究院水利研究所，北京100038）［摘要］高密度电法作为一种新兴的无损勘探法在地质勘察领域发挥了巨大作用。

但其常用的4种测量装置因为在排列方式上的不同，所以对不同测量任务所表现的效果也大不相同。

通过对实际断崖层性分布明显的剖面采用温纳、偶极、微分和斯伦贝格等4种装置进行测量，比较各装置的反演结果对比剖面解释以及钻孔资料的吻合度，尤其对异常地质体（密集卵石层）的反映。

得出斯伦贝格装置在测深10m左右，对地层的解释以及对密集卵石层的位置、大小都有较好的反映，温纳和微分装置次之，偶极装置最差。

［关键词］高密度电法；测量装置；反演；实测效果［中图分类号］P631.3+22［文献标识码］AAnalysis of Actual Measurement Results of Common Detection DevicesBased on High Density Electrical MethodYang Jiaming1,Wang Xiaofan1,Liu Mancang"(1.School of W ater Conservancy and Hydroelectric Power,Hebei University of E ngineering,Handan056001,Hebei/2.Institute ofWater Resources,ChinalnstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing100038,China) Abstract：High-density electrical method has played a huge role in the field of geological exploration as an emerging non-destructive exploration method.However,the four commonly used measuring devices have different effects on different measurement tasks because of the different arrangement.In this paper,four kinds of devices,such as Wenner,dipole, di館rential and Schlumberger,are used to measure the profile of the actual cliff pare the inversion results of each ic wi c c i i i c i c b l,ci ll l c i l u geological body(dense pebble layer).It is concluded that the Schlumberger is about10m in sounding depth,and the interpretation of the stratum and the location and size of the dense cobble layer are better reflected.The Wenner and the differential device are the second,and the dipole device is the worst.Keywords：High-density electrical method,measuring device,inversion and the measured effect0刖9高密度电法是以岩土介质的导电性差异为基础，分析不同导电地质体的电阻率变化，识别各类地质体,从而解决各类地质勘察问题。

浅谈工程物探中高密度电法的应用

浅谈工程物探中高密度电法的应用在众多工程物探方法中，高密度电法作为应用最广泛的电法勘探方法，具有探测能力强、探测精度高、采集速度快的特点。

其使用直流电供电，一次可布设大量电极，获取数据量大，测量误差小、结果可靠性较高，探测信息丰富，在岩溶勘察、城市管线探测、水坝渗漏勘察、建筑选址地基勘探等中获得不错应用效果。

随着地球物理理论及仪器发展，数据技术的改进，高密度电法勘探技术也在不断提高，从最初的二维断面，逐步发展到三维结构成像，在工程物探中的应用越加广泛。

1 高密度电法的基本原理1.1工作原理高密度电法属于一种电阻率探测方法，根据地下岩土体导电性的不同，通过人工施加电场，分析电场作用下地下地层传导电流的分布规律，推断地下具有不同电阻率的地下地质结构，从而为解决地质问题提供参考。

高密度电法可一次性沿测线同时布设几十到几百根电极，视探测深度和探测目标体的尺度选择电极距及采集装置。

高密度测量系统按选定的供电、测量排列方式自动采集测量电极间的电位值及回路中的电流值。

工作系统如图1所示。

图2高密度电法温纳排列装置测量示意图高密度电法在数据观测装置多达十余种，如温纳、斯伦贝谢、偶极、三极装置等，如图2所示温纳（α）排列装置， AM=MN=NB为一个电极间距，通过AB极供电、MN测量得到一个测点，然后A、B、M、N逐点同时向右移动，测量得到另一个测点；同时电极间距按隔离系数由小到大的顺序等间隔增加，这样不断扫描测量下去，最终得到倒梯形断面。

在实际工作中，由于时间等因素，不可能对每种装置都进行观测，必须有针对性的选择最优装置进行数据采集。

1.2 特征识别不同的地质体具有不同的物理性质，运用物探方法对地下结构进行探测时，需要根据岩层的物理性质，对勘探结果进行合理的分析，高密度电法也必须遵循该原则。

如在岩溶勘察中，围岩与溶洞一般具有电性差异，溶腔充填情况表现出来的电性差异往往不同。

结合地质结构附存物性特征进行高密度电法勘探，是应用该方法的重要基础。

高密度电法勘探的装置选择和资料解释

高密度电法勘探的装置选择和资料解释1 概况高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。

但高密度电法其核心只是实现了野外测量数据的快速、自动和智能化采集，它的工作实质依然是常规电法勘探原理，所以说它只是一种基于老原理的采集手段的提高，它并未脱离直流电法的框架，并算不得是一门全新的勘探方法。

但是，由于其采集密度的增大、排列装置的甑多，为传统电法带来了新的活力，同时也为技术处理带来了新的课题。

高密度电法勘探的装置选择、资料解释是两个关键环节。

排列装置选择得合适与否，直接关系到是否测试出探测目的所反映出的异常。

资料解释则是探测目的最终反映和探测效果最直接表达。

2 装置的选择选择哪种装置取决于场地大小、地形起伏、探测任务以及探测精度等因素。

2.1 场地因素如果场地开阔，一般都使用四极装置（α、α2），因为该方法会获得最大的测量电位。

这对于节省外接电源，减少供电电压，特别是压制干扰，增强有效信号，有着重要的意义。

如果场地不允许，那么最好使用三极装置（AMN、MNB），三极装置比四极装置将节省一半的场地。

2.2 地形因素高密度电法勘探应尽力避免地形的起伏,然而事实常难随人意，这时候就得考虑哪种装置受地形的影响最小。

在众多装置中，偶极装置受地形影响最为剧烈，它本身的电测曲线就已经复杂，如果加上地形的因素，其电测剖面形态会变得很难辨别。

其次是三极装置，该装置遇到山谷或山脊时电测曲线会出现多个峰值，并且AMN和MNB两个装置的反映程度不均衡，故而判别起来困难较大。

相对而言，四级装置受地形的影响较小，电测剖面形态比较好判断。

2.3 2.3 探测精度因素掌握探测精度(灵敏度)与装置的关系，是高密度电法中很重要的环节，也是众说纷纭，很难形成一个定论的问题。

根据《高密度电法探测岩溶试验》结果，β装置灵敏度最高，γ次之，α最次，而据中国地质大学罗延钟教授研究，不等距偶极最灵敏，β次之，α再次之，γ最次，许多生产单位只单纯使用α一种装置。

浅谈高密度电法在工程勘察的应用

浅谈高密度电法在工程勘察的应用随着工程建设结构的复杂性以及建设空间的纵向延伸，其对工程勘察提出了更高的质量要求，传统的工程勘察手段已不能完全满足现代工程建设对工程勘察的需求。

基于此，为有效解决传统工程勘察中的问题，满足现代工程建设对工程勘察的多样性需求，高密度电法逐渐被应用在工程勘察中，为现代工程设计及建设提供了高质量的勘察资料，有效推动了土建行业的现代化进程。

一、高密度电法的工作原理在工作原理上，高密度电法与常规直流电法是保持一致性的，都是将工程勘察过程中地下目标导体导电性的差异性作为评价的基础，主要有计算机硬件等构成。

将高密度电法应用在工程地质勘察过程中具体是指，在专业高密度电法仪器设备的支持下，通过横向以及纵向勘探观测深层岩土层中的电性差异性，并采集某一深度范围内地质土体横向以及纵向的电性变化数据，以达到工程地质勘察的目的。

与传统工程勘察方式相比，高密度电法工程勘察方法具有电测深法和电剖面法两种方法的综合性优势，实现了工程野外勘察过程中观测的高精度性以及数据采集的自动化和智能化。

在工程勘察中，用高密度电法对周围探测区进行全面的勘测之后，可以通过分析其所采集到的直流电场数据对地下相关介质的电阻率分布进行全面的分析，其主要原理是地下介质构成和分布的不均匀性会导致发射的电流分布发生相应的变化，并进而引起地下介质电位的改变，转换成相应的电阻率，形成多方位投影数据资料，最终反演成像，构建出地下介质分布以及构成的精准结构，为工程建设提供准确的资料支持。

二、高密度电法在工程勘察中的具体应用随着高密度电法技术的逐渐成熟，其在工程勘察中的应用得到逐渐推广，主要体现在以下方面：1、高密度电法在覆盖层勘察中的应用高密度电法在覆盖层勘察中的应用是其在工程勘察中应用的重要领域之一。

为保障高密度电法在覆盖层勘察中应用的高效性及精确性，在利用高密度电法进行覆盖层勘察的过程中，要满足以下两方面的要求：一是要确保利用高密度电法勘察形成的剖面长度要满足覆盖层工程勘察对地质勘探深度的要求和标准；二是在进行勘察装置的选择过程中，要考虑到装置的稳定性及其影响因素。

探讨高密度电法技术在隧道工程探测中的应用

探讨高密度电法技术在隧道工程探测中的应用摘要: 该隧道为某高速公路的控制性工程，隧道埋深大，工程地质条件复杂，施工过程中地质病害频繁发生。

为了预报施工开挖面前方围岩的水文工程地质条件，在地表沿隧道轴线采用长排列、大功率供电的高密度电法系统进行了视电阻率成像探测，探测成果起到了超前预报的作用，指导施工单位提前采取科学、合理的预防措施, 减少了塌方、涌水等工程病害的发生。

关键词: 隧道; 地质病害; 高密度电阻率法1引言随着我国西部大开发战略的实施, 西部地区的铁路、公路、水电等基础建设都呈现出迅速发展的趋势, 在隧道工程施工中, 由于西部地区复杂的地质条件所限，容易出现涌水、突泥、塌方、冒顶等地质病害。

对隧道开挖地的地质信息和病害情况进行准确预测和诊断，就成了工程物探目前面临的主要任务之一。

电阻率法是一种具有广泛应用范围的传统的地球物理勘探方法,如今已从早期的寻找多金属硫化矿床, 逐步发展到寻找地下水、地热、石油天然气、考古、工程地质勘查和进行地下水污染调查等诸多领域, 测量方式也由沿测线不断移动的逐点观测发展到整条剖面布设几十根乃至几百根电极, 仪器和电缆上的电极转换开关都是在计算机控制下进行探测, 可实时显示视电阻率断面图像, 实现了自动化。

2工程概况隧道为某高速公路的控制性工程。

长5083m，最大埋深774m，隧道设计为双洞双车道单面纵坡，进口标高475m，出口标高368m，坡度为-1.8%。

隧道区山大沟深，地形陡峻，属构造剥蚀的中山地貌，地形切割较强烈。

岩性主要为泥岩、粉砂岩、砂岩、页岩、泥灰岩、灰岩、白云岩、石膏及薄煤层。

由于隧道区域地质条件复杂，隧道埋深大，地层多变，地下水丰富。

当隧道进口端开挖面施工至STZK23+625～+640段时洞内发生大的涌水，日涌水量超过10万方。

出口端开挖面施工至STZK26+148时，洞内日涌水量达1.3万方。

开挖面施工至STZK26+124时，发生塌方和泥石流。

高密度电法不同装置的勘探效果对比-物探装备

2009年2月物　探　装　备第19卷　第1期・重磁电技术・高密度电法不同装置的勘探效果对比马志飞3　刘鸿福　叶　章　杨建军(太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024)摘要马志飞,刘鸿福,叶章,杨建军.高密度不同装置的勘探效果对比.物探装备,2009,19(1):52～55,67 高密度电法由于自身的优势而在工程地质勘察等领域得到越来越广泛的应用。

其工作装置有很多种,在实践中应根据各种跑极方式的特点来选取最合适的装置模式。

通过野外实验研究,温纳装置的垂向分辨率相对较高,施伦贝尔1装置对地质体的水平分辨率很高,温施1装置在测深方面具有明显优势。

为了保证物探数据的准确性,野外数据的采集最好采用两种或两种以上的装置,以便于资料的对比和室内解释。

关键词　高密度电法　温纳装置　施伦贝尔1装置　温施1装置ABSTRACTMa Zhifei,Liu H ongfu,Ye Zh ang and Yang parison of exploration effect for different devices of high2den2 sity electrical prospecting.EGP,2009,19(1):52～55,67 High2density electrical prospecting has been more and more widely used in the region of engineering geological exploration since own superiority.There are many varieties of work devices,and more appropriate device pattern should be selected according to different electrode arrangement in practice.Through experimental study in the field, the Wenner device is characters of higher vertical resolution;Schlumbeger21device is characters of higher lateral res2 olution of geologic body;Wenner2Schlumberger21device has clear superiority in sounding.In order to ensure the ac2 curacy of geophysical prospecting data,it is best to use two or more than two devices for acquisition of field data, ensuring the data correlation and indoor interpretation.K ey w ords　high2density electrical prospecting,Wenner device,Schlumbeger21device,Wenner2Schlumberger21device0　引言在众多的直流电阻率测深方法中,高密度电阻率法凭借其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势,在煤矿采空区调查、水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测、建筑选址的地基勘探、涵洞和溶洞位置勘查、岩溶塌陷和地裂缝探测、寻找地下水、管线探测以及岩土工程勘察等方面,发挥着越来越重要的作用[1]。

高密度电法不同装置的勘探效果对比观察

159管理及其他M anagement and other高密度电法不同装置的勘探效果对比观察陈阳（甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院，甘肃兰州 730030）摘要：在工程地质探察、地球物理探查等领域，高密度电法由于其自身高效快捷的优势，受到了广泛应用，成为重要的勘探方法之一。

在高密度电法应用中，通过改变电极的排列方式，可以得出不同的工作装置类型。

在实际测量过程中，应根据情况选择不同类型的高密度工作装置，以获得最佳效果。

本文通过建立模型进行实验，对比了高密度电法不同装置的勘探效果，得出了相关结论，为高密度电法装置的选择提供一定帮助。

关键词：高密度电法；不同装置；异常探测中图分类号：P631.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）03-0159-2 收稿日期：2021-02作者简介：陈阳，男，生于1987年，汉族，广东高州人，本科，地矿助理工程师，研究方向：资源勘查工程。

高密度电法是直流电阻率测深方法的一种，其具有很多优点，如成本较低、反映信息量大、测量方式简便易行等。

高密度电法主要用于煤矿区调查、寻找地下水、勘测涵洞位置、勘测建筑选址地等方面，在工程地质和地球物理探查等领域具有突出的贡献。

高密度电法的原理与普通的电阻率法一致，与其有所不同的是，高密度电法在勘探中高密度观测点的设置。

作为一种阵列电阻率勘探方法，电剖面和电测深是高密度电法所具有的特点。

近年来，关于高密度电法的研究也在不断进行。

但对于高密度电法的不同工作装置类型效果对比相关研究较少。

本文从这个角度入手，探究高密度电法不同装置的勘探效果，得出相关结论，为高密度电法实际应用提供参考。

1 高密度电法1.1 高密度电法的原理高密度电法的原理是以常规的电阻率算法为基础，在对地电的测量中设置高密度观测点，通过较高密度的测量方法进行勘探，使得勘探结果的真实性有了保证。

在高密度电法的应用中，进行电极布置时，只需要将其布置都在同样的测点上，供电极和接收电极就能够自动地被主机控制，主机进行自动化控制，进而地质断面能够得到连续不断的全面勘探。

高密度电法在工程勘察中的应用

高密度电法在工程勘察中的应用高密度电法的应用效率，这是不同于一般直流电法的重要方面，有着信息收集快、应用成本低的优势。

随着科学技术的发展，其应用方法也在逐渐完善，在工程勘察中的应用领域不断拓展，可以探测隐患堤坝、地下溶洞、地质灾害等问题。

本文介绍高密度电法的应用原理，将其在实际工程中的勘察状况进行解析。

标签：高密度电法;工程勘察;应用高密度电法起源于20世纪80年，属于物探新技术。

其应用基于静电场理论，实现地下探测，将探测目标周围介质存在的电性差异进行解读。

这一方法是通过阵列的方式完成高精度测量，将测量数据通过二维反演方法进行处理，结合计算机就能完成图线重塑，保证高分辨率的图像，解读信息量大的工程。

高密度电法应用过程中，具有信息收集快、应用成本低的优势，它的应用方法也在发展过程中逐渐完善，应用领域不断拓展，可以用于探测堤坝隐患、地下溶洞、地质灾害等，在这些方面，探测效果均十分明显。

1、高密度电法的应用原理高密度电法和直流电法的应用原理相同，高密度电法的应用是探测地下目标与周围介质之间的电性差异，属于一种物探勘探技术。

应用过程中对地下进行直流电流加载，在地表用观测仪器观察地下电场分布状况，研究电场分布规律，从而发现地质问题并将其解决。

2、工程研究及分析2.1工程状况工程位于长江南岸三斗坪镇，区域属于构造侵蚀剥蚀中低山峡谷地貌，地势走向由南向东，地面高程区间为67-79m，工程区域的自然斜坡坡角在10。

-25。

之间。

测出电测剖面，剖面长度为180m，极距3m，电性为成层状分布，上层接近是400Ω·m电阻率，层面表现为卵砾石层，电层层级分布不均，黏土、沙电阻率为300～400Ω·m，砾石层300Ω·m。

岩层产状缓和，朝东偏移，如图1.分析电测剖面，剖面长180m，极距3m，电性程度发生变化，松散破碎砂砾角石层500Ω·m.砾石层300～500Ω·m，完整砾石层300m，含水较多。

高密度电法中测深装置的有效性应用的探讨

高密度电法中测深装置的有效性应用的探讨作者：李超白莲来源：《中国科技纵横》2010年第15期摘要:笔者结合多年工程经验,根据任务和场地条件选择地球物理探测方法和测量技术就是首要的工作。

考虑震源及地形的因素,笔者选择了高密度电法进行探测,通过理论讨论比较,确定使用单边三极连续滚动式测深装置进行测量。

采空区和巷道不充水时,理论上电阻率为无穷大,但当采空区充水时,它的电阻率会急剧下降,低于其围岩,一般小于30Ω•m。

因此,探测目标与围岩间存在明显的视电阻率差异,具备了高密度电法勘查的物性前提。

因此,不同的厂家在仪器中都配置了不同的测量装置供工作时选择使用。

2.3极距、隔离系数与探测深度的关系高密度电法工作时各个电极间的极距是相同的,各个电极依次作为供电或测量电极。

高密度电阻率法三种不同装置应用效果对比研究

高密度电阻率法三种不同装置应用效果对比研究收稿日期:20230321;修订日期:20230421;编辑:曹丽丽基金项目:中国地质调查局项目新安江流域地下水资源调查评价 (项目编号:D D 20211571);中国地质调查局项目胶东北海岸带与岛礁综合地质调查 (项目编号:D D 20220604)作者简介:李子永(1991 ),男,山东威海人,硕士研究生,主要从事地球物理勘探和数据处理工作;E m a i l :790006874@q q.c o m 李子永,张利峰,王小天(中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心,山东烟台 264000)摘要:高密度电阻率法作为一种阵列式电法勘探方法,通过改变供电㊁观测电极的排列方式,可实现多种排列装置进行数据采集的功能,具有低成本㊁高效率的特点,已广泛应用于环境地质㊁工程地质和矿产地质等领域㊂为探究在不同地质背景㊁勘探目标时,各排列装置应用效果的特点,本文选取温纳㊁偶极偶极和施伦贝谢尔(剖面)三种装置,对其在水库坝体渗漏检测和地下水勘查中的应用效果进行对比,研究各排列装置的特点㊂结果表明,温纳装置在勘探深度方面有明显的优势,纵向分辨率高,施工效率高,数据拟合效果好,信噪比高,抗干扰能强;偶极偶极装置横向分辨率高,水平方向异常更细化,施工效率较高;施伦贝谢尔(剖面)装置具有较高的横向与纵向分辨率,采集数据点多,获取地电断面信息更丰富,抗干扰能力较强,勘探深度较深,数据拟合效果较好㊂综合对比研究认为,施伦贝谢尔(剖面)装置适宜在水库坝体渗漏检测中推广使用;温纳装置具适宜在勘探第四系潜水含水层中推广使用㊂关键词:高密度电阻率法;温纳装置;偶极偶极装置;施伦贝谢尔(剖面)装置;效果对比中图分类号:P 641.8 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.07.008引文格式:李子永,张利峰,王小天.高密度电阻率法三种不同装置应用效果对比研究[J ].山东国土资源,2023,39(7):4651.L I Z i y o n g ,Z HA N GL i f e n g ,WA N G X i a o t i a n .C o m p a r a t i v eS t u d y o nt h eA p pl i c a t i o nE f f e c t o fT h r e e D i f f e r e n tD e v i c e s o fH i g hD e n s i t y R e s i s t i v i t y M e t h o d [J ].S h a n d o n g La n da n dR e s o u r c e s ,2023,39(7):4651.0 引言高密度电阻率法是浅层地球物理勘探的主要方法之一[1],近年来已广泛应用于环境地质㊁工程地质㊁矿产地质和灾害地质等众多行业[23]㊂高密度电阻率法有多种观测装置,常用的观测装置有温纳装置㊁施伦贝谢尔装置㊁单极单极装置㊁单极偶极装置和偶极偶极装置[45],不同观测装置的应用效果有不同的特点㊂目前已有诸多学者对不同观测装置的观测效果开展了研究工作,研究指出,在实际工作中要因地制宜地综合地质情况,选择合适的装置进行探测[67]㊂因此,如何根据不同的地质背景㊁施工条件和勘探目标选择合适的观测装置显得十分重要㊂本文针对水库坝体渗漏和地下水勘查任务,选用温纳装置㊁施伦贝谢尔(剖面)装置和偶极偶极装置进行观测试验,对比3种观测装置的反演结果,给出各观测装置的优缺点,并从多个方面对比3种装置的不同之处,为高密度电阻率法在库坝体渗漏和地下水勘查任务的生产实践提供一定的参考㊂1 高密度电阻率法概述1.1 高密度电阻率法基本原理高密度电阻率法的基本原理与常规电阻率法相同,是以岩矿石的电阻率差异为基础[89],研究人工条件下稳定电流场在地下的分布规律,进而查明地下地质体及地质构造分布规律的一种电法勘探方法[1012]㊂作为一种阵列式勘探方法[13],高密度电阻率法具有低成本㊁高效率㊁采集信息丰富㊁抗干扰能㊃64㊃第39卷第7期山东国土资源 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.力强㊁适用范围广等优点[1415]㊂1.2 装置类型电阻率法勘探中将一定的电极排列方式称为装置类型,在电阻率法勘探中,根据不同的地质任务和不同的地电条件,需采用不同的装置类型㊂常用的观测装置主要有二极㊁三极和四极等装置类型,高密度电阻率法以此为基础,演变出十几种装置类型[16],各装置在探测深度㊁垂向和横向分辨率㊁断面数据覆盖范围和信息强度等方面各有特点㊂实际工作中,四极装置因不需要布设无穷远电极,可以压干扰,增强有效信号,应用较为广泛㊂本次工作主要研究温纳装置㊁施伦贝谢尔(剖面)装置和偶极偶极装置的各自特点㊂1.2.1 温纳装置简介如图1所示,温纳装置是一种电极按A ㊁M ㊁N ㊁B 依次等间距排列的对称四极装置㊂测量时,AM=MN=N B =n a (A ㊁B 为供电电极,M ,N 为测量电极,n 为剖面层数,a 为电极间距),AM ㊁MN ㊁N B 逐点增大一个电极间距,得到第一条斜测深剖面;接着A ㊁M ㊁N ㊁B 同时移动一个电极,重复测量,得到下一条剖面;不断测量下去,得到一个倒梯形断面[1718]㊂温纳装置的视电阻率ρs =2πa әU MN /I1㊂由于测量电极在供电电极内部,温纳装置信号强度较高,具有较高的信噪比较,抗干扰性较强[1920]㊂图1 温纳装置示意图1.2.2 偶极偶极装置简介如图2所示,偶极偶极装置是一种电极按A ㊁B ㊁M ㊁N 依次等距排列的装置[21]㊂测量时,A B=MN=a ,B N=n a ,A B ㊁B M ㊁MN 逐点增大一个电极间距,得到第一条斜测深剖面;接着A ㊁B ㊁M ㊁N 同时移动一个电极,重复测量,得到下一条剖面;不断测量下去,得到一个倒梯形断面㊂偶极偶极装置的视电阻率ρs=πa n (n +1)(n +2)әU MN /I1㊂由于测量电极在供电电极外部,一次电位幅度较小,对较小的异常体也有较好的灵敏度,但抗干扰能力较弱㊂图2 偶极偶极装置示意图1.2.3 施伦贝谢尔(剖面)装置简介如图3所示,施伦贝谢尔(剖面)装置是一种电极按A ㊁B ㊁M ㊁N 依次等距排列的装置㊂测量时,MN 固定不动,AM=N B 按间隔系数由小到大逐次移动,得到第一条斜测深剖面;接着A ㊁B ㊁M ㊁N 同时移动一个电极,重复测量,得到下一条剖面;不断测量下去,得到一个倒梯形断面[22]㊂施伦贝谢尔(剖面)装置的视电阻率ρs =π(AMˑA N )MNәU MN /I1㊂相同剖面长度下,施伦贝谢尔(剖面)装置的观测数据点更密集,所以该装置具有更高的分辨率㊂图3 施伦贝谢尔(剖面)装置示意图2 应用实例对比为研究温纳装置㊁偶极偶极装置和施伦贝谢尔(剖面)装置在实际应用中的效果和特点,分别在水库坝体渗漏检测和地下水勘查两个方面进行对比分析㊂高密度仪器采用武汉捷探科技公司生产的G T C E W 型常规电法工作站及专业电缆设备㊂仪器供电时长㊁停供时长均设为0.2s ,观测周期设为2个周期,供电电压大于400V ㊂按照仪器内置的温纳装置㊁偶极偶极装置和施伦贝谢尔(剖面)装置㊃74㊃第39卷第7期技术方法 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.跑极方式分别采集观测数据并存储在仪器内㊂反演计算前,运用仪器配套的A5高密度二维预处理软件对观测数据进行预处理,剔除因电极故障和地表干扰等原因造成的畸变异常点[23]㊂采用R e s2s i n v软件对预处理后的数据进行反演计算,阻尼系数设为0.16,阻尼系数增长因子设为1.05,模型正演计算算法选择有限差分法,单位电极距节点数设为2节点,层厚度随深度增加系数设为1.1,采用最小二乘法对实测数据进行反演,分别计算三种装置的反演模型,得到对应的反演视电阻率断面图㊂2.1水库坝体渗漏检测中的应用研究区位于牟平区高陵镇东约1k m处某水库,工区坝体为小型土石坝,坝体长约240m,宽约6 m,经过多年的运行,坝体土壤㊁砂㊁砾石等第四系堆积物的孔隙一般处于饱水状态,存在渗漏的风险[24]㊂通常而言,渗漏点电阻率值会低于20Ω㊃m,含水的砂㊁砾等堆积物电阻率一般低于50Ω㊃m,不含水的基岩等电阻率一般高于100Ω㊃m㊂测线布置于坝顶边坡处,沿坝体走向布设,测线长240m,点距3m,测线方位130ʎ,共布置电极80根,观测层数为24层㊂坝顶地势平坦,无地形起伏,数据处理时无需进行地形校正㊂3种装置的反演模型视电阻率断面图如图4所示㊂1 坝体范围;2 渗漏隐患点;3 大坝排水洞图4水库坝体渗漏检测反演模型视电阻率断面图从图4可以看出,在同一剖面相同电极距相同供电条件下,观测层数均为24层时,各排列装置视电阻率反演结果的电阻率异常垂向变化规律比较一致,均能揭露坝体内部岩土体的垂向分层规律,呈现低阻高阻的电性组合,在剖面36~201m间,浅部0~27m的电阻率值以中低阻为主,27m深部电阻率以高值为主,电阻率主要呈层状分布,两侧的电阻率梯度变化较为平缓;温纳排列与施伦贝谢尔排列的电阻率异常横向变化特征较为明显,在深度10~14m,剖面84m㊁141m㊁174m处圈出了3处明显的低阻异常区;施伦贝谢尔装置在剖面213m和222m处圈出两处低阻异常区,其位置与水库排水洞一致;偶极排列的电阻率异常横向变化特征与温纳排列与施伦贝谢尔排列并不相同,上述3处低阻异常特征不明显,低阻异常呈现凹字形㊂综合上述3种排列装置视电阻率反演效果的特点,在土石坝坝体渗漏检测应用中,施伦贝谢尔(剖面)装置的应用效果最优[5],温纳装置次之,偶极㊃84㊃第39卷第7期山东国土资源2023年7月Copyright©博看网. All Rights Reserved.偶极装置较差㊂以施伦贝谢尔(剖面)装置视电阻率反演断面图对水库坝体渗漏情况进行解释,土石坝坝体位于剖面60~195m ,深度0~15m 的区域,两侧为第四系沉积物,深部为基岩岩体,坝体由于多年的运行已处于饱水状态,在深度10~14m ,剖面84m ㊁141m ㊁174m 处存在3处低阻异常区,电阻率值低于20Ω㊃m ,电阻率特征与排水洞类似,推断3处低阻异常区为渗漏隐患点㊂2.2 地下水勘查中的应用研究区位于屯溪区傍霞村内,地表为第四系覆盖层,北邻新安江,根据地质条件及水文地质条件,研究区内红层泥岩分布广泛[25],将找水目标定为第四系松散孔隙水㊂研究区内,第四系松散沉积物电阻率高于100Ω㊃m ,含水砂层电阻率低于50Ω㊃m ,饱水红层泥岩电阻率低于10Ω㊃m ㊂本次测量工作测线长900m ,点距10m ,测线方位340ʎ,共布设电极90根,观测层数26层㊂工区内地势平坦,无地形起伏,数据处理时无需进行地形校正㊂3种装置的反演模型视电阻率断面图如图5所示㊂1 含水砂层位置;2 公路干扰图5 地下水勘查反演模型视电阻率断面图从图5可以看出,在同一剖面相同电极距相同供电条件下,观测层数均为26层时,各排列装置的视电阻率反演结果基本相似,视电阻率异常垂向变化规律比较一致,均能揭露地下地质体的垂向分布规律,地下地质体整体呈相对高阻低阻高阻低阻的电性组合,浅部0~3m 电阻率以中高阻为主,3~20m 电阻率以低阻为主,20~65m 以高阻为主,65m 以深以低阻为主;温纳排列与施伦贝谢尔排列的电阻率异常横向变化特征较为相似,在剖面0~300m 主要为中低阻异常区,在剖面300~550m 主要为低阻异常区,其中剖面300~400m 及450~550m 深度20~65m 为两处高阻异常区,550m 至测线尾主要为中低阻;偶极排列的电阻率异常横向变化特征与温纳排列与施伦贝谢尔排列并不完全相同,上述的两处高阻异常形态更加细化,呈现为鞍形[6]㊂综合上述3种排列装置各自反演效果的特点,在此次地下第四系松散孔隙水勘查应用中[7],温纳装置的应用效果最优,施伦贝谢尔(剖面)装置次之,偶极偶极装置再次之㊂以温纳装置视电阻率反演断面图对测线地下地层分布情况进行解释,0~65m 相对高阻区域为第四系覆盖层,0~3m 中高阻区为地表松散砂砾层,3~20m 低阻区为砂砾黏土层,20~65m 高阻区为大小不等㊁磨圆不同的卵石层,㊃94㊃第39卷第7期技术方法 2023年7月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.电阻率升高至400Ω㊃m以上,65m深部低阻区为泥质红层,泥质红层孔隙度小,虽然表现为低阻异常,但含水性较差,测线距起点750m,深度50m 处,存在一处相对低阻异常,电阻率在10~ 30Ω㊃m之间,为孔隙度较大的砂砾层,推断为潜水含水层富水区㊂在水库坝体渗漏检测与第四系松散孔隙水勘查应用时,三种排列装置在分辨能力㊁施工效率㊁有效剖面长度和抗干扰能力等方面还是存在一些差异[8]㊂(1)在分辨能力方面,本次工作中温纳装置的抗干扰能力更强,纵向分辨率高,垂向地层分界线明显,异常的垂向分辨率高于横向分辨率;施伦贝谢尔(剖面)装置横向分辨率高,水平方向异常更细化,可较好地反映地层横向的地电结构特征;偶极装置横向分辨率更高,但水平方向异常形态更加复杂,不利于数据的解释,垂向分辨能力较差㊂(2)在施工效率方面,本次工作中在相同的供电条件下,采用相同电极距㊁电极数及观测层数时,温纳装置与偶极偶极装置的数据采集时间要小于施伦贝谢尔(剖面)装置;可见温纳装置与偶极偶极装置效率更高,施伦贝谢尔(剖面)装置效率较低㊂(3)有效剖面长度方面,本次工作中施伦贝谢尔(剖面)装置反演结果的深部剖面有效长度要明显大于温纳装置和偶极偶极装置反演结果的深部剖面有效长度,可见水平方向上施伦贝谢尔(剖面)装置能够获取更多的深部地层地电结构特征信息㊂(4)抗干扰能力方面,在第四系松散孔隙水勘查应用中,测线在距剖面起点650m处横穿一条水泥路,因路面硬化问题影响附近电极供电和观测,偶极偶极装置抗干扰能力较差,反演结果中仍能明显看到因公路干扰产生的虚假高值异常,温纳装置与施伦贝谢尔(剖面)装置抗干扰能力较强,反演结果中无明显的虚假异常㊂3结论从实际应用效果可以看出,由于温纳装置㊁偶极偶极装置和施伦贝谢尔(剖面)装置的排列方式不同,观测跑极方式不同,导致在相同观测条件下对同一剖面的观测效果不尽相同㊂三种排列装置在水库坝体渗漏检测与第四系松散沉积层地下水勘探方面,都能取得较为理想的数据,能清晰地反映地下的地电特征分布规律,并且各排列装置的视电阻率反演断面图显示的异常体电阻率均与实际地下结构基本类似㊂从上述的应用效果可以看出,三种排列装置在应用效果上还是有差异和优劣的,温纳装置施工效率高,纵向分辨率高,抗干扰能力较强;偶极装置施工效率较高,横向分辨率高,水平方向异常更细化,异常形态更为复杂,异常解释难度较大,抗干扰能力较弱;施伦贝谢尔(剖面)装置具有较高的横向与纵向分辨率,采集数据点更密,获取地电断面信息更丰富,浅部抗干扰能力较强,但施工效率较低㊂综合考虑施工效率㊁纵向分辨率㊁横向分辨率㊁异常解释难度及抗干扰能力情况,温纳装置相较于另两种排列装置在勘探第四系松散孔隙水勘查中效果更明显,施伦贝谢尔(剖面)装置在水库坝体渗漏检测应用中效果更明显㊂在正式开展高密度电阻率法工作之前,应根据工作目标㊁探测深度㊁目标体规模㊁施工效率㊁地形条件及地质条件等情况具体分析,先进行不同排列装置的试验,根据试验结果对装置类型及工作参数做出合理的选择,从而实现勘探效果的最优化㊂参考文献:[1]杨磊,金维浚,尚彦军.电极布置方式对高密度电法探测分辨率的影响[J].地球物理学进展,2019,34(1):406411. 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T h e d i p o l e d i p o l e d e v i c eh a s h i g h l a t e r a l r e s o l u t i o n,m o r e d e t a i l e dh o r i z o n t a l a n o m a l i e s,a n dh i g h e r c o n-s t r u c t i o ne f f i c i e n c y.T h eS c h l u m b e r g e r(p r o f i l e)d e v i c eh a sh i g h e r t r a n s v e r s e a n d l o n g i t u d i n a l r e s o l u t i o n, m o r e c o l l e c t e dd a t a p o i n t s,r i c h e ro b t a i n e d g e o e l e c t r i c s e c t i o n i n f o r m a t i o n,s t r o n g e r a n t i i n t e r f e r e n c ea-b i l i t y,d e e p e r e x p l o r a t i o nd e p t h,a n db e t t e r d a t a f i t t i n g e f f e c t.I t i s c o n c l u d e d t h a t S c h l u m b e r g e r(p r o f i l e) d e v i c e i s s u i t a b l e t ob e a p p l i e d i ns e e p a g e d e t e c t i o no f r e s e r v o i r d a m,W e n n e r d e v i c e i s s u i t a b l e t ob e u s e d i ne x p l o r a t i o no f q u a t e r n a r y a q u i f e r.K e y w o r d s:H i g hd e n s i t y r e s i s t i v i t y m e t h o d;W e n n e rd e v i c e;D i p o l e d i p o l ed e v i c e;S c h l u m b e r g e r(p r o-f i l e)u n i t;e f f e c t c o m p a r i s o n㊃15㊃第39卷第7期技术方法2023年7月Copyright©博看网. 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