高密度电法勘探概要
高密度电法——精选推荐
⾼密度电法⾼密度电法地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117⾼密度电法勘探实验报告⼀、实验⽬的以及要求在实际地质勘察的⼯作中,物探技术是必不可少的,其具有使⽤⽅便、快捷、成本⼩的优点,可以迅速的获取⼯程区域的相关地层地质情况。
⾼密度电阻率法⼜是其中使⽤⾮常⼴泛的⼀种物探⽅法,是⼯程地质⼈员在今后的⼯作中经常使⽤的⼀种技术⼿段,所以我们有必要熟练的掌插⾼密度电阻率法的试验⽅法和数据解释。
本实验要求达到以下⼏点:1.学会⾼密度电法装置的布设⽅法以及测线的连接⽅式;2.掌插⾼密度电法温纳四极、偶极法两种装置的数据采集;3.学会数据的接收及转换;4.学会电法的数据处理及计算机作图⽅法;5.需要掌插的软件有:a、BTRC2004数据接收不格式转换软件;b、RES2DINV⾼密度电法处理软件。
⼆、基本原理⾼密度电阻率法是⼀种新兴阵列勘探⽅法,将多个电极,可达上百根,置于测线上,通过电极转换开关和⼯程电测仪便可实现数据的快速⾃动采集并能够进⾏现场数据处理、分析和成图。
它是结合电剖⾯和电测深的直流勘探⽅法,它是在常规电阻率法的基础上发展起来的,仌然以岩⼟体的电性差异的为基础,研究在施加电场的作⽤下,地下传导电流的变化规律。
但它相对传统电阻率法⽽⾔,具有观测精度⾼、数据采集量⼤、地质信息丰富、⽣产效率⾼等优点。
⼀次布极可以完成纵、横向⼆维勘探过程,既能反应地下某⼀深度沿⽔平⽅向岩⼟体的电性变化,同时⼜能提供地层岩性纵向的电性变化地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117 的情况,具备电剖⾯法和电测深法的综合探测能⼒。
⾼密度电阻率法的探测深度随着供电电极距的增⼤⽽增⼤,当隔离系数n主次增⼤时电极距也逐次增⼤,对地下深部介质的反应能⼒亦逐步增加。
由于岩⼟剖⾯的测点总数是固定的,因此,当极距扩⼤时,反映不同勘探深度的测点将依次减少。
通常把⾼密度电阻率法的测量结果记录在观测电极的中点、深度为na的点位上,整条剖⾯的测量结果就表⽰成为⼀种倒三⾓梯形的电性分布及⼯作剖⾯。
概述高密度电法在水文和工程地质的应用
概述高密度电法在水文和工程地质的应用高密度电法是一种新型的电探方法,是依据水文地质和工程地质调查和建设而研究出的。
这种方法具有高密度测点、信息量巨大的特点,在勘探中的水文地质和工程地质中不断得到应用。
这种勘探方法在野外进行测量时,先把所有的电极集中到一个剖面上,再利用电极转换开关实现数据的转换,利用电测仪完成数据的采集。
这种电探方法,在操作时能够有效地减少电磁的干扰、故障的发生率,可以提高地质勘探的准确率和速度。
高密度电法以其众多的优势在地质勘探尤其是水文地质和工程地质中得到广泛的应用。
1 高密度电法的概述1.1 高密度电法的原理高密度电法和常规的电阻率法的原理一样,不同之处在于在观测的过程中,高密度电法设立了高密度的观测点,这种方法是阵列勘探法。
高密度电法具体的工作原理是在进行野外工作时,把电极全部置于剖面上,再利用程控电极转换开关和电测仪就可以实现数据的采集。
1.2 高密度电法的优点高密度电法具有不同于常规的电阻率法的优点,具体有:第一,可以一次性完成电极布置工作,能够有效地减少故障和电磁干扰,大大的提高了效率;第二,在野外测量时,可以选择多种电极的排列方式开展测量,能够获得大量的涉及地电断面的数据;第三,在野外的数据采集工作中,能够进行自动化或者是半自动化采集作业,大大的提高了数据采集的速度,有效地减少了数据采集中的手工操作失误;第四,随着探测技术的发展和反演方法的进步,高密度电阻率成像法的技术也使得到了很大的发展,实现了从一维和二维到三维的跨越,在很大程度上提高了地电资料的解释精度。
1.3 高密度电法的方法概述在本质上,高密度电法是一种直流电阻率法,但是在实际上,采用的是低频交流电进行供电,供电的频率应当保持在20~30HZ之间固定不变。
在实际的测量过程中,高密度电法的测点点距小到1~2m,同时兼有测深和剖面的两重功能。
所以,高密度电法的信息量是常规电阻率法的百倍。
1.4 高密度电法的测定方法图1下面通过温奈尔装置来解释高密度电法的测定方法。
高密度电法勘探的装置选择和资料解释,工作原理,局限因素,以及未来
高密度电法勘探的装置选择和资料解释,工作原理,局限因素,以及未来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(Electrical Imaging Surveys)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、排列装置的增多,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。
排列装置选择的合适与否,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。
但是如果场地不充许,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,然而事实常难随人愿。
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。
相对地,四极装置受地形的影响较小,电测剖面形态比较好判别。
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,也是众说纷芸,很难形成一个定论的问题。
高密度电法
高密度电法勘探指的是直流高密度电阻率法,实际上是一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。
本次高密度电法勘探采用的仪器以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机,配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统,该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点,并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用,使解释工作更加方便直观。
该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探、铁道与桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中, 还能用于地热勘探。
工作时每个排列实接电极数60根,测量一个断面时所有实接电极一次铺完,供电电压200-300V,电流大于3A,本次工作采用的电极间距为10m。
为了充分利用每个排列的观测数据和保证测量数据的横向和垂向反演精度,我们选用了2排列装置(见图2-1),固定断面扫描测量,断面上的测点呈倒梯形分布。
当实接电极数为60根时,剖面数为28,断面测点总数为841。
当剖面长度大于一个排列长度、在进行下一个排列测量时,电极布置应与前一排列重合30根,保证倒梯形断面上的测点无空隙。
野外工作中,为确保观测质量,取得详实、可靠的数据,每次开工前,对仪器的工作状态进行严格检查,保证仪器工作正常,并在每次测量前,对60根电极进行自动接地电阻检查,确保电极接地良好、各电极接地电阻均一。
高密度电法剖面电极布置及断面扫描测点见图2-1。
A M NB AM = NB = n * MN ,MN不变,同时移动。
n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=7n=8n=9n=10n=11n=12n=13n=14排列(施伦贝谢尔装置:AM=NB,MN不变)示意图图2-12内业资料处理使用Res2dinv电法处理软件;经该软件处理的数据自动转换成断面上对应的各测点的电阻率,以不同颜色在剖面上呈不同层次展示,因而各电性层层次清楚明了,地层异常部位亦非常清楚的展示出来。
高密度电法在物探工作中的应用
中的误差 ,更智能化 的服务也增强了它的可用性 。
区地质数据分析 ,破碎且强透水岩体 即为断层及影响带 。根据 3条
2 高 密 度 电法 的 应 用
高密度电法剖面分析成果可给 出该断层及其 影响带范 围。
高密度电法广泛应用 于基岩面调查 ;隧道渗漏探测 ;基岩面调 2.4 次生地质灾害探测
可 以采用不同排 列方式 ,综合收集 信息 ,收集大量 的地质信息 ,电极 70~20012·m,分析 为破碎且强透水岩体。此外 ,两单元 的瑞雷波速
布置一 次性 完成 ,有效缓解 了因电极 布置带来的干扰 ,减 小了物探 度亦有 明显差异 ,分别 为 800~1200m/s和 300—800m/s,再结合 该
关 键 词 :高密 度 电 法 ;工 程 地 质 ;应 用
1 高 密 度 电 法概 述
2.2.5桩号 200.0~285.0m表层实测 电阻率为 30—280Q·m,为
1.1高密度 电法的基本原理
碎石土 ,层底埋深 约 4.0~15.0m。第 2—3层实测 电阻率为 300—
高密度 电法是一 种列阵勘探方法 ,与传统 物探方法相 比,其 原 82012·in,推测 为砂 卵砾石 ,测试 范围内未见层底。
查;断层探测 。城市管线探测人防工程探测城市地下埋藏物探测等。 为探测 某 电站 厂房右侧地质 灾害异常 范围 、深度 ,根据 场地条
2.I 管线 物探
件 ,在相应地段实施 了高密度电法探测 。
金属管线探 测擅长于探测 电缆 ,金属水 管等方面 ,对 下水道水 高密度 电法测试结果 显示 :大致在水位 1056m 以上地层视 电阻
1020m,受影响严重的底 高程约为 1030m。在桩号 120 290m,高程
高密度电法勘探实施方案
高密度电法勘探实施方案一、背景介绍随着石油勘探技术的不断发展,高密度电法勘探作为一种高精度、高效率的勘探方法,受到了广泛关注。
其在地下储层、构造等方面具有较高的分辨率和探测深度,因此在石油勘探领域具有重要的应用前景。
为了更好地开展高密度电法勘探工作,制定科学合理的实施方案显得尤为重要。
二、实施方案内容1. 勘探区域选择在进行高密度电法勘探前,首先需要对勘探区域进行详细的地质勘察和资料分析,确定勘探区域的地质构造、地层特征等情况,从而选择合适的勘探区域。
同时,要考虑地质构造的复杂程度、地下水情况等因素,确保勘探工作的顺利进行。
2. 仪器设备准备在确定勘探区域后,需要准备好高密度电法勘探所需的仪器设备。
包括高密度电法仪、电极、数据采集设备等。
在选择仪器设备时,要考虑其性能参数、稳定性和可靠性,确保勘探数据的准确性和可靠性。
3. 勘探方案制定制定高密度电法勘探方案是勘探工作的关键环节。
需要根据勘探区域的地质情况和勘探目的,确定合理的勘探参数和方案。
包括电极布设方式、测线布设方式、采集参数设置等。
同时,要充分考虑地下介质的特点,确保勘探数据的准确性和可靠性。
4. 勘探数据采集在实施高密度电法勘探时,需要严格按照制定的勘探方案进行数据采集工作。
采集过程中要注意仪器设备的稳定性和工作环境的影响,确保采集到的数据具有较高的质量和可靠性。
5. 数据处理与解释采集到的高密度电法勘探数据需要进行详细的处理和解释工作。
包括数据的滤波、叠加、反演等处理过程,最终得到地下介质的电阻率分布图和勘探目标的识别。
同时,要结合地质资料和其他勘探数据进行综合分析,确保对地下构造的准确理解和判断。
6. 结果评价与报告最后,根据高密度电法勘探的结果,进行结果评价和总结工作。
编制相应的勘探报告,对勘探区域的地质构造、地层特征等进行详细描述和分析,为后续的勘探工作和地质研究提供重要参考。
三、总结高密度电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法,在石油勘探领域具有重要的应用前景。
地质勘查中高密度电法应用初探
地质勘查中高密度电法应用初探1、前言高密度电法是以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为基础,人工建立地下稳定直流电场,依据预先布置的若干道电极采用预定装置排列形式进行扫描观测,研究地下一定范围内大量丰富的空间电阻率变化,从而查明和研究有关地质问题的一种直流电法勘探方法。
高密度电法实际上是一种阵列勘探方法,它在二维空间内研究地下稳定电流场的分布,野外测量时,将数十个电极一次性布设完毕,每个电极既是供电电极又是测量电极。
通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔,用供电电极(A、B)向地下供直流(或超低频流)电流,同时在测量电极(M、N)间观测电势差(ΔUmn),并计算出视电阻率(ρs),各电极同时或不同时沿选定的测线按规定的电距间隔移动。
高密度电法高密度的滚动扫描测量,既丰富了地电信息,提高了电性分辨能力,又减少了人为影响因素,提高了工作效率。
当测量结果送人微机后,还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种物理解释的结果。
本次专项勘查使用重庆奔腾数控技术研究所研制的WDJD-3型高密度电法系统进行勘探。
2、項目概况贵州省某高速公路隧道右线出口端施工到YK157+535位置发生涌水,严重影响隧道正常施工,隧道施工一度中止。
同时由于地下水位下降,发生涌水段附近地表泉水枯竭,村民农业灌溉用水紧张。
涌水导致的地表塌陷也造成了一定的安全隐患。
应业主要求,我单位在地质调查的基础上采用高密度电法对隧道涌水段地表进行了物探勘查,旨在查明隧道涌水原因、地表坍塌原因及涌水段隧道地质状况,以保证隧道施工安全,为设计变更提供依据。
3、现场地质调查分析隧道右线出口端施工到YK157+535位置后,掌子面左侧拱脚位置发生涌水,沿炮眼地下水呈柱状喷射而出,初始涌水流量约20t/h,出水较浑浊,较大规模涌水持续时间约3天,而后涌水逐渐减弱。
涌水发生后,隧道洞身槽谷段地表发生塌陷,陆续出现直径约2~3m的陷坑4个,目测陷坑深度2~6m。
高密度电法在地基勘查上的应用
高密度电法在地基勘查上的应用摘要:随着当下科学技术的不断发展和进步,为了更好的帮助工程作业顺利进行,在对于地基的勘察上也有了许多技术的改进。
当下的高密度电法就是一种较为普遍并且非常重要的物理探测方式。
它具有相比于传统方式更高的效率、对于地基损伤更小、探测结果更为可靠等等多方面优势和特点。
籍此,本文将根据文献当中的相关实例,对于该方法的技术原理、相关操作以及数据处理进行相关的阐述和分析,以供相关的参考。
关键词:地基勘查;高密度电法;应用引言地下区域的断层、裂隙等等都会对地基造成影响,除此之外,地基的土层厚度以及土层质量也具有非常重要的作用。
因此,为了更好地开展相关的建筑工程,就必须提前对于地基进行勘察。
但是传统的方式往往需要多次测量才能够达到较好的效果,并且深入地基容易对地基造成不可逆的损坏。
而高密度电法则是能够高效率的准确性进行并且完成勘察工作,而且能够高效的进行多种不同电极排列方式来完成扫描和测量,从而得到更为丰富的有关地电断面结构特征的相关地层土质信息。
因此,高密度电法非常的适合对于地基的勘察方面的运用,是值得相关工程人员进行广泛推广的。
1.高密度电法的探测技术原理高密度电法利用小极距、多电极,多层进行叠加并且沿着纵向进行分层,并且能够和多种类型的装备构件进行相关的协同作用,从而进行一系列技术的演化。
与普通的电阻率方法相似,利用A、B的电极向地底下供给电力,可以测得电流是I,并且在N、M两个点之间通过相关的电压表进行测量最终能够得到电位差,最后进行电阻率的记录。
1.对于当地工况进行勘探充分的依据之前的钻探等作业施工的相关成果,工地的场地上覆盖地表层的是第四系全新统人工填土(Q4ml)杂填土,第四系上更新统冲击层(Q3al)粉质黏土,在这些填土层的覆盖下是白垩系上统灌口组(k2g)卵石,下伏强风化和中风化基础岩层为侏罗系遂宁组(J3sn),岩层的基本性质大部分都是粉砂性质的泥性岩层。
通过相关的土质岩石性质的专业以及物理等相关的性质,在根据相关的形成因素以及实际的建筑工程作业当中的相关规则进行如下的相关分类:(一)第四系全新统人工填土(Q4ml)杂填土:传统在乡村当中建设房屋或者鱼塘等等方面的活动最终形成,其中最占比最多的成分是粘性土。
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摘要:随着社会的不断发展,城市规模的不断扩大,工程建设类别的增多向工程地质的勘察工作提出了更高的要求,传统单一的地质钻探技术已经不能满足当前满足工程的需要。
这就要求岩土工程人员跟进时代的发展,不断加强对新技术的研究,在对地下地质条件进行测定时采用多种勘测手法综合勘测,以便能够为设计方提供高质量的勘察资料。
基于此,文中笔者就高密度电法的工作原理及岩溶地质进行了简要的阐述,并根据工程实例说出了高密度电法在工程勘察中的应用。
关键词:高密度电法、工程勘察、电阻率一、前言随着我国各大城市规模的不断增大,工程建设作为关系民生的重要项目受到社会各界的密切关注。
岩溶是工程建设中最严重的地质现象,但是由于在指定的比较小的范围内,岩溶发育的不稳定性、随机性及隐藏的特点,给区内岩溶的分布及其发育情况的详查带来很大的难题,而仅依靠钻探办法难以达到人们预期的结果。
在我国的矿产勘察与项目建设中大部分都采用高密度电法,高密度电法利用岩溶与围岩在电性上普遍存在的差别,能很快的探测出岩溶的各方向生长状况,进而运用合适的办法来防止灾害的产生。
笔者通过列举下面的几个运用,证明高密度电法在工程岩溶勘察的桥基和隧道中适用性及准确性。
二、工作原理高密度电法是根据水文、工程及环境地质调查的实际需要而研制的一种电阻率法,在岩石的电阻率差异,矿石为基础,通过对电场分布的特点和变化的空间差异的观察和研究,查明地下地质构造和寻找地下非均匀电体的地球物理勘探方法的一类。
两种方法在数据采集过程中结合电阻率曲线和电阻率测深观测系统,高密度电阻率的方法,因此,大量的数据收集,对观测数据的准确性,在电异质体的检测取得了良好的地质效果。
如图1所示,当地面A2,B2电源的输入电流强度,形成地下稳态电场E,以A2、B2的中点为O为中心,1/3A2B2长的范围内电场为均匀场,在此范围内安置测量电极M、N得到电位差ΔU,其中k为装置系数,不同的测量装置的装置系数不同,由此可得视电阻率计算公式:图1:高密度电法探测原理示意三、岩溶地质及地球物理特征1、地质特征岩溶的岩性基本都是碳酸盐岩,常见的有泥灰岩、白云岩、白云质灰岩、以及灰岩等。
高密度电法勘探施工指导书
高密度电法勘探作业指导书一、高密度电法勘探概述高密度电阻率法是以岩土导电性差异为物性基础,研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律的一种电探方法;它与常规电阻率法原理相同,所不同之处在于采取的方法技术;高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极置于观测剖面的各测点上,然后利用程控电极转换器或者微机工程电测仪器便可实现数据的快速和自动采集,当将测量结果送入微机后,还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果;高密度电阻率勘探技术的运动和发展使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步,相比传统电阻率法,高密度电法勘探具有以下特点:(1)电极布设是一次完成的,这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰,而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础;(2)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;(3)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;(4)可以对资料进行预处理并显示剖面并显示剖面曲线形态,脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件;(5)与传统的电阻率法相比,成本低,效率高,信息丰富,解释方便;阵列电探的思想早在20世纪70年代末期就有人开始考虑实施,英国学者所设计的电测深偏置装置系统实际上就是高密度电法的最初模式;80年代中期,日本地质计测株式会社曾借助电极转换器实现了野外高密度电阻率法的数据采集,但由于整体设计的不完整性,这套设备并没有充分发挥高密度电阻率法的优越性;80年代后期至今,我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用技术研究,从理论与实际相结合的角度,进一步探讨并完善了方法理论及有关技术问题,研制成了几种类型的仪器,如重庆奔腾数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率测量系统;近年来该方法先后在重大场地的工程地质调查,坝基及桥墩选址,采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域取得了明显的地质效果和显着的社会经济效益;二、测量系统和观测装置一测量系统高密度电阻率法的勘探系统一般由两部分组成,即野外数据采集测量系统和资料处理系统或实时处理系统;目前的大部分仪器都仍然是按分离方式设计的;现以重庆奔腾数控技术研究所研制的WGMD-3高密度电阻率测量系统为例说明;以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机,配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统;该系统具有存储量大,测量准确、快速,操作方便等特点,并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用,使解释工作更加方便直观;该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探铁道与桥梁勘探,金属与非金属矿产资源勘探等方面,亦用于寻找地下水确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文工程地质勘探中,还能用于地热勘探;1. 仪器的主要特点:(1)准确、高效;在保持良好重复性的前提下,测量一个552个点的断面所需时间一般不超过15分钟;(2)超大存储;在高密度方式I只存储电阻率参数可存储不小于43680次的测量值;在高密度方式II存储电阻率与电流参数可存储不小于21840次的测量值,掉电亦不丢失; (3)接地检查;在野外工作中可随时方便快捷地检查各电极接地是否良好;(4)电极排列;装置类型多达18种且可扩展;既可按固定断面电极排列有AMNB,ABMN,AMBN,AMN,MNB,A-MN-B,自电M,自电MN,充电M,充电MN扫描测量,又可按变断面连续滚动扫描测量电极排列有A-M,A-MN,AB-M,AB–MN,MN-B,A-MN,矩形A-MN-B,跨孔偶极,其中,连续滚动扫描测量可在电极总数不变的情况下允许测量断面连接至任意长,便于长剖面追踪,使用户得以低成本高时效解决实际问题;(5)所有电极排列测量断面均可任意指定断面起测电极号,方便、灵活;2. 仪器组件:(1)WDJD-3多功能数字直流激电仪;(2)WDZJ-3多路电极转换器;(3)高级电法处理软件;二观测装置高密度电法与传统电阻率法相比,其不同之处在于具有多种组合的剖面装置;以WGMD-3高密度电阻率测量系统为例,系统支持18种测量装置,其中,α排列、β排列、γ排列、δA 排列、δB排列、α2、自电M、自电MN、充电M、充电MN排列等适用于固定断面扫描测量,A-M、A-MN、AB-M、AB-MN、MN-B、A-MN、A-MN-B跨孔等电极排列适用于变断面连续滚动扫描测量; (1)固定断面扫描测量该测量方法在测量时以剖面线为单位进行测量,启动一次测量最少测一条剖面线,存储与显示时亦以剖面线为单位进行一个断面由若干条剖面线组成,且每条剖面线有唯一编号,简称剖面号;以排列温纳装置AMNB为例,测量某一剖面N时,AMNB相邻电极保持极距a,每测量完一点向前移动一个基本点距x,直至B极为最后一个电极止,剖面上的测点数随剖面号增大而减少,其断面上测点呈倒梯形分布,当实接电极数为60,剖面数为16,断面测点分布如图所示;图1 定断面扫描测量断面测点示意图当实接电极数给定时,任意剖面测点数由下式确定:Dn=Psum-Pa-1×n式中,n为剖面号,Dn为剖面上的测点数,Psum为实接电极数,Pa为装置电极数;(2)变断面连续滚动扫描测量该测量方法在测量时以滚动线为单位进行测量,启动一次测量最少测一条滚动线,存储与显示时则仍以剖面线为单位进行;滚动线是一条沿深度方向的直线或斜线不可视线;各测点等距分布其上,所有滚动线上相同测点号的测点构成一条剖面,不同深度的测点位于不同剖面上,一条滚动线上的测点数等于断面的剖面数;一个断面由若干条滚动线组成,且每条滚动线有唯一编号,简称滚动号;测量一条滚动线的过程称作单次滚动,即在保持供电电极与某个电极接通不动的情况下,沿测线方向电极号由小到大移动测量电极,测量电极与供电电极间距起始为一个基本点距,测量并存储当前点电阻率后,便移动一次测量电极,每次移动一个基本点距,重复上述测量移动过程直至测量点数等于剖面数为止;图为变断面连续滚动扫描测量断面测点分布示意图,图中,电极装置为A-M二极装置其它装置测点分布相同,仅水平坐标不同而已,滚动总数=15,实接电极数=18,剖面数=8,断面上测点呈平行四边形分布;由于剖面数为8,所以在18根电极布好不动的情况下,只能测量前10条滚动线,要测11~15号滚动线,则须将18根电极整体向前移动10个点距,即原11号电极位置成为1号电极,其余类推;当电极排列与实接电极数Psum确定时,最大剖面数即一条滚动线上最多测点数由下式决定:Nmax=Psum-Pa-1式中,Nmax为最大剖面数,Psum为实测电极数,Pa为装置电极数;若设定断面剖面数为NN≤max, 则在不移动电极情况下可连续测量的滚动线条数Rn由下式决定:Rn=Nmax-N-1若设定断面滚动总数为Rsum,则测量完全部滚动线须移动布置电极次数由下式决定:M=Rsum/Rn 整除或 M=Rsum/Rn+1 不整除断面总测点数=滚动线总数×剖面数;图2变断面连续滚动扫描测量断面测点分布示意图(3)典型电极排列方式【1】α排列温纳装置AMNB该装置适用于固定断面扫描测量电极排列如下图;测量断面为倒梯形;测量时AM=MN=NB 为一个电极间距ABMN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,ABMN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;【2】β排列偶极装置ABMN该装置适用于固定断面扫描;测量电极排列如下图;测量断面为倒梯形;测量时AB=BM=MN为一个电极间距ABMN逐点同时向右移动,得到第一条剖面线;接着AB,BM,MN增大一个电极间距ABMN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;【3】α2排列该装置适用于固定断面扫描测量;电极排列如下图;测量断面为倒梯形;测量时AM=MN=NB为一个电极间距,ABMN逐点同时向右移动,得到第一条剖面线;接着AM NB增大一个电极间距,MN始终为一个电极间距,ABMN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;【4】自电MN排列该装置适用于固定断面扫描测量,电极排列如下图;测量断面为线形,剖面数只能设置为1;测量时MN固定相隔一个电极间距逐点向右移动,测量两个电极间的自然电位,得到一条剖面线;三、野外测量方法(1)测区和测网对于主要应用于工程及环境地质调查中的高密度电法,按地质任务所给出的测区往往是非常有限定的,我们只能在需要解决工程问题的有限范围内来选择测区和布设测网;测网布设除了建立测区的坐标系统之外,还包含了技术人员试图以多大的网度和怎样的工作模式去解决所给出的工程地质问题,在这里,经验和技巧往往也是非常重要的;对于高密度电法而言,野外数据采集方式主要有两种;一种是地表剖面数据采集方式,一种是井中电阻率成像的数据采集方式;而后者又包含有单孔和跨孔方式两种;两种方式的应用效果,特别是后一种方式与测网的布设关系密切,实际工作中要特别引起注意;(2)装置高密度电阻率法采用的主要是电极排列方式有温纳四极排列,联合三极排列,偶极排列和微分排列;不同的测量系统基本上以这几种装置为主,但也各有特点;上述电极排列即可联合使用,也可根据需要单独使用;此外当惊醒单孔或者跨孔电阻率成像的数据采集时,二极法供收方式往往成为最经常使用的电极排列;极距取决与地质对象的埋藏深度,由于高密度电法勘探实际上是一种二维探测方法,所以在保证最大极距能够探测到主要地质对象的前提下,还要考虑围岩背景也能在二维断面图中得到充分的反映;根据上述考虑,三电位电极系的极距设计为:a=nΔx,其中n为隔离系数,可由1改变到15,也可任选,Δx为点距;显然在a=1/3AB时,它与勘探深度之间存在某种系数关系;(3)导线敷设以60路电极为例,野外工作的导线敷设方式如图:图3 高密度电阻率测量系统野外施工布线示意图(4)测点分布高密度电阻率法由于地表电极总数是固定的,对于常规排列,随着隔离系数的增大,测点书便逐渐减少,当N 在1~15之间时,对于60路电极而言,一条剖面的测点数可由下式计算:151(603)n N n ==-∑显然,n=1,N 1=57,N 15=15,即a=15Δx 时,最下层的剖面长度L 15=15Δx;测点在断面上的分布呈倒三角形状;四、数据处理高密度电阻率法的测量系统在施工现场采集到大量关于地电断面结构特征的地质信息,并以数字的形式保存在随机存储器里;将其传入微机进行数据转换和处理,然后生成供推断解释用的各类图件;下图为高密度电阻率资料处理系统框图;对采集的原始数据进行初步整理后可以进行二维反演;二维反演的数学实质:寻找一个地电模型,使其对应的理论计算与实测视电阻率数值在一定法则下重合最好;数学上将求解这类问题的方法称为最优化方法;用计算机对物探异常进行定量解释的最优化方法,实际上是求解多元函数极值的一种方法,最优化算法种类很多,如最速下降法梯度法、最小二乘法、单纯形法等;其中最小二乘法在电法资料解释中应用效果最好;在电法资料的定量解释中,最优化算法的基本步骤可归结为:1给出实测视电阻率离散值;2根据已知物性资料,地质资料和定性解释成果,确定地电模型,即给出地电模型初值;3通过正演计算得到地电断面的理论值;4评定理论计算数值和实测视电阻率的拟合程度,即通过计算拟合差来判定拟合程度;5若拟合差不符合要求,则修改模型参数值,并根据修改后的地电模型参数重新计算理论值;6再次评定拟合程度,反复修改地电模型参数,直到拟合差达到事先给定的精度为止;下图给出了反演的示意图:图4 反演示意图图为某测区α排列的初步反演结果,上图为原始数据的视电阻率断面图,中图为理论地电模型的视电阻率断面图,下图为理论地电模型图;图中显示反演结果经过了8次迭代,拟合误差达到了3%;。
高密度电法勘探
• (2)电测剖面原理
• 电测剖面法就是在供电和测量电极保持一定距离,按一定 的探测深度,沿着测线方向逐点进行观测,获得电阻率曲 线,以此反映一定深度内电性层的变化情况,即电阻率剖 面法是研究岩层电阻率在一定深度范围内的水平方向上物 性变化的探测方法。
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1、Auto 2、Step 3、On—Line Select(1-3) 5 、 WORK2
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (二)按住模式键,同时打开仪器电源开关 • 按数字键2,选中高密度电法DUK-2A,如果您要选择四 极法,请选择模式一,按模式键,再“回车”,再按数字 键1,再“回车”,再按数字键1,再“回车”,便进入设 置工作参数环境,屏幕显示如下:
关于阵列电探的思想早在70年代末期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,80年代
中期,日本地质计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻 率法的数据采集。只是由于整体设计的不完善性,这种设备没有充分发 挥高密度电阻宰法的优越性。 80年代后期,我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用 技术研究,从理论与实际结合的角度,进一步探讨并完善了方法理论及 有关技术问题、研制成了几种类型的仪器。近年来该方法先后在重大场
地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程
勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。 主要内容是学习高密度方法原理、野外工作方法、数据采集、资料解
释等方面。
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 电阻率法勘探都是要将所测的电流或电压值换算成电阻率 值,但是只有当地面为无限的水平面,并且地下充满均匀 各向同性的导电介质的条件下才可以得到大地的真电阻率 值,在实际工作中,地形往往起伏不定,地下介质也不均 匀,各种岩石相互重叠,断层和裂隙纵横交错,或者有矿 体充填其中。这时候经过测量所得的电阻率不是目标电阻 率,我们称为视电阻率
高密度电法勘探报告
XXXXX正巷高密度电法勘探报告
部长:
审核:
编制:
地质测量部
二〇〇九年十月三十日
XXXX正巷高密度电法勘探报告
一、工作概况
4210正巷工作面设计长度1639.8米,掘进段煤厚为5.87米左右,夹1--2层矸,为黑色优质无烟煤,导电性弱。
在90—410米段的探测范围有顶板淋水、底板积水现象。
二、探测仪器及目的
本次探测采用FDG-A防爆多功能高密度电法仪,其目的是探测巷道底板下60米范围内富水性或富水异常区,以便采取相应预防措施,达到安全生产目的。
三、工艺流程
在探测范围内布置高密度探测电缆,电极间距5米,探测剖面长度315米,共布置64个电极,电极布置完毕后,利用仪器对接地电阻进行检测,对接地较差的测点利用盐水或重新打桩进行改善直至达到接地要求,然后采集视电阻率。
四、参加探测人员
XXXXXX
五、探测结果
本次勘探范围内共有低阻异常区3个:
1#异常区在40—85米,纵深1—19.8米范围内,根据现场地质地理情况分析,在该异常区范围内地势较低,局部低洼,顶板淋水较大,可能造成该段积水渗水严重,导致视电阻率偏低。
2#异常区在115—155米,纵深3.25—19.8米范围内,根据现场情况分析,在该段有一20m3水仓并且有水,可能造成底板渗水和局部地段潮湿,导致视电阻率偏低。
3#异常区在200—215米,纵深3.25—28.7米范围内,可能为富水异常区。
六、建议
建议对异常区域引起高度的重视,加强水文地质观测工作,提前采取安全防护措施,保障安全生产。
4210正巷90—410米段底板富水异常剖面图。
高密度电法勘探在工程勘察中的应用
高密度电法勘探在工程勘察中的应用摘要:作为一种物探方法,高密度电法除了具有测点密度高、测得信息量大、信息较为准确等特点,并且对所测对象不会造成损伤,探测结果较为直观、精准,已广泛应用于矿山、水文、灭火、城市地质等各工程领域本文首先对高密度电法的原理进行了简要描述,接着阐述了告密度电法勘探在工程勘察中是如何运用的。
关键词:高密度电法;工程勘察;应用;反演处理引言随着我国经济的不断发展,国家的基础设施建设越来越完善,大量工程正在如火如荼的进行,同时对工程地质勘察的精度也越来越高,勘察工作也要越做越全面和详细。
而高密度电法以其数据采集量大、工作效率高、成本低、信息丰富、解释方便等优点在水利工程地质勘探中得到了广泛的应用。
但高密度电法仍存在有一定的局限性,仍是从事物探工作要逐步解决、多加研究的课题。
髙密度电法相对于其他勘探技术而言,具有更简便的操作,拥有先进性、经济性等特点,且是一种直流电法勘探技术。
高密度电法勘探目前已经被广泛应用于矿产勘察、石油勘察、地热资源勘察、不良地质现象勘察等领域。
相对于传统的勘探激素而言高密度电法勘探技术具有信息量大,对探测对象所造成的损伤小,测点密度髙等特点。
利用这种勘探方法所得到的数据直观且准确,勘探成果髙效,其在我国工程勘查的运用已经越来越广泛。
1高密度电法工作原理及特征识别1.1工作原理高密度电法集中了电剖面法、电测深等方法的优势,是一种全新的物理勘探方法,该方法不仅提供了地下一定深度范围内电性的横向变化,也提供了垂向电性的变化。
其基本工作原理是利用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。
地下介质电位的改变可以转换成相应的电阻率,通过观测记录相关电阻率的差异来研究分析在电阻率在不同空间上的分布特点和变化规律,形成多方位投影数据资料,并最终反演成像,得出隐伏地质构造和岩溶、风化层、滑坡体等地下介质分布情况以及构成的精准结构。
1.2高密度电法大特征识别根据已有地质资料,可以看出,不同岩层有着不同的物理性质。
高密度电法勘探.
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近地表地球物理勘探
地裂缝
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近地表地球物理勘探
污染检测
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近地表地球物理勘探
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High Density Resistivity Method
近地表地球物理勘探
z黄土暗穴探测
峡口村(K914+000)HD断面图
2 4 10 12 14 16 18 20 22 4 6 8 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
近地表地球物理勘探
1.3 高密度电法勘探的特点
z 电极布设一次完成,不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰,而且为野外数据 快速采集和自动化测量奠定了基础 z 能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量,可获得较丰富的关于地电断面结构 特征的地质信息 z 野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快,而且避免了由于手工操 作所出现的错误 z 与传统的电阻率法相比,成本低、效率高、信息丰富、解释方便,勘探能力显著 提高
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建筑场地评价
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岩 溶
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近地表地球物理勘探
高密度电法在水利工程勘察中的应用分析
高密度电法在水利工程勘察中的应用分析摘要在水利工程施工中,复杂的地质地形条件会给工程项目建设带来较大经济和安全隐患,而高密度电法是工程物探中的一种有效方法。
对此,本文首先对高密度电法进行介绍,然后以某水利工程为研究对象,对高密度电法的应用要点进行深入研究。
关键词高密度电法;测线布置;钻孔验证前言高密度電法指的是以岩、土导电性差异性,人工施加稳定电流场,根据地下介质传导电流分布规律判断地质条件的勘探方法。
在很多水利工程施工中,不良地质现象较为常见,如果规模较大,则会造成较大危害。
现如今,高密度电法逐渐被应用于水利工程勘察中,因此,对该项技术的应用要点进行详细探究迫在眉睫。
1 高密度电法概况高密度电法是一种较新的电法勘探技术。
在20世纪70~80年代根据阵列电法探测思想而发展起来,目前在工程勘察领域的应用十分广泛。
其基本原理与传统的电阻率法完全相同,综合电阻率剖面和电测深的优势,对测线进行较为高密度的观测。
观测前一次性将电极布置在测点上,减少人工换点的工作量和因电极重复布置引起的干扰,减少测量误差;通过不同组合的观测模式可以获得丰富的地电结构信息;单片机可以控制电极的自动转换,大大缩短了采集时间。
由此可见高密度电法相比较传统电阻率法具有高效率、高精度、高数据量、高信息量的优点,在勘察覆盖层厚度及基岩强风化厚度和断层、节理裂隙、岩溶等不良地质体上具有较为广泛的应用[1]。
2 工程概况某水库工程是一座以防洪为主,结合供水、灌溉等综合开发功能的水利枢纽工程,水库设计总库容约800万m3。
根据资料收集,同时组织人员进行前期测绘,据区域地质图和地调报告资料显示,在水库坝址区河床存在一条NEE向区域性顺河向正平移断层,断层两侧地层相顶,岩石破碎硅化,经现场地质测绘,发现坝址河床区大多被第四系砂卵石覆盖,基岩出露甚少,坝址区断层出露位置和规模无法确定,通过前期调绘成果,决定先采用高密度电法对三合店断层进行探测[2]。
高密度电法的地质工程物探勘察技术分析
高密度电法的地质工程物探勘察技术分析作者:廖柳来源:《科学与财富》2020年第32期摘要:当前随着我国经济社会的不断向前发展,地质工程的规模以及数量正在处于不断增加的状态当中。
在这一过程当中,如何才能采取积极措施使得勘察的质量以及效率得到实质性的提高,是基层产业机构在日常工作中重点关注的一个问题。
随着相关工作人员的不断研究,在应用的过程当中有着数据采集密度大、点距小以及施工效率高的高密度电法出现在人们的视线当中。
和传统勘探技术相比,这一技术的出现极大的满足了产业可持续发展目标的实际需求。
本文对高密度电法的基本内容进行了全方位的分析,并且对其在地质工程中的勘探应用进行了详细的探讨。
关键词:高密度电法;地质工程;物探;勘察技术0引言就我国目前的实际情况而言,在地质勘查相关工作正式进行的过程当中由于各种因素的影响,目标体埋入土壤中的深度不够,规模较小等一系列问题频频出现在人们的眼前。
而传统的电测探法以及电剖面法从某种程度上来说,在实际使用的过程当中仅仅能够完成一个记录点的数据观察工作无法有效使得上述问题得到有效解决。
这一问题的存在对基层产业机构的进一步发展等产生了极为不利的影响。
为了使得上述问题得到更好的解决,国家基层产业机构以及相关主管部门在日常工作的过程当中进一步加大了对勘探技术的研发力度。
当导线敷设工作完成之后,可以在瞬间完成数千个记录点数据观察工作的高密度电法由此被广泛应用于地质工程勘测工作当中,为企业的可持续发展提供了坚实的基础。
1高密度电法的基本概述通过图一不难发现,高密度主机、计算机、转化器等一系列内容组成了高密度数据采集系统。
在高密度电法实际应用的过程当中,为了使得高密度电法的实际需求得到满足,一般来说人们都是采用低频交流电为其进行相应的供电作业,而勘察的最终结果一般来说都是以地层电阻进行体现的。
在整个勘查工作进行的过程当中,不同的系统结构在实际使用中所能够发挥出来的作用也有着很大的区别。
物探高密度电法
物探高密度电法一、引言物探高密度电法(High-Density Electrical Resistivity Method)是一种应用于地质勘探和环境工程中的非侵入性调查技术。
通过测量地下电阻率分布来推断地下结构和岩土体特性。
本文将对物探高密度电法的原理、仪器设备、实施方法以及应用领域进行详细介绍。
二、原理物探高密度电法基于地下岩土体的电阻率差异进行测量和分析。
在该方法中,通过在地表上布置一系列电极,施加直流电流,并测量电位差来计算地下岩土体的电阻率。
根据欧姆定律,当直流电流通过岩土体时,会产生一个电势差。
根据测量到的电势差和已知的注入电流值,可以计算出不同位置处的地下岩土体的电阻率。
三、仪器设备1. 野外仪器物探高密度电法野外测量主要使用多通道自动测量系统(Multi-Channel Automatic Measuring System)。
该系统包括多个相互独立的通道,每个通道都由一个发射电极和多个接收电极组成。
通常使用的电极间距为1-10米,以获得更高分辨率的数据。
2. 数据处理设备野外测量得到的原始数据需要进行处理和分析。
数据处理设备通常包括计算机、数据采集卡和相关软件。
通过将原始数据输入计算机,可以进行数据滤波、去噪和反演等操作,从而得到地下岩土体的电阻率剖面图。
四、实施方法物探高密度电法的实施方法包括以下几个步骤:1.布置测量线:根据勘探区域的需求,在地表上布置一条或多条测量线,并确定好电极间距。
2.安装电极:根据测量线上的位置,在地表上安装发射电极和接收电极。
确保电极与地表接触良好,并保持稳定。
3.施加直流电流:通过发射电极注入直流电流,通常使用恒流源进行控制。
注入的直流电流大小根据具体情况而定。
4.测量电位差:使用接收电极测量不同位置处的地下岩土体产生的电位差,并记录下来。
5.数据处理和分析:将测量得到的原始数据输入计算机进行数据处理和分析,得到地下岩土体的电阻率剖面图。
五、应用领域物探高密度电法在地质勘探和环境工程中有广泛的应用。
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地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程
勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。 主要内容是学习高密度方法原理、野度电阻率法的基本原理
• 电阻率法勘探都是要将所测的电流或电压值换算成电阻率 值,但是只有当地面为无限的水平面,并且地下充满均匀 各向同性的导电介质的条件下才可以得到大地的真电阻率 值,在实际工作中,地形往往起伏不定,地下介质也不均 匀,各种岩石相互重叠,断层和裂隙纵横交错,或者有矿 体充填其中。这时候经过测量所得的电阻率不是目标电阻 率,我们称为视电阻率
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• (1)垂向直流电测深原理
• 直流电测深法是研究指定地点岩层的电阻率随深度变化的 一种物探方法。该方法是在地面上以测点为中心,从近到 远逐渐增加观测装置距离进行测量,根据视电阻率随极距 的变化可划分不同的电性层,了解其垂向分布,计算其埋 深及厚度。
U MN s K I
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 视电阻率虽然不是岩石的真电阻,但却是地下电性不均匀 体和地形起伏的一种综合反映。故可利用其变化规律发现 和勘查地下目标,达到解决工程地质问题的目的。高密度 电阻率法实际上是多种排列的常规电阻率法与资料自动反 演处理相结合的综合方法,它仍然是以岩土体导电性差异 为基础的一类电法勘察,只不过电极布设一次完成,能有 效进行多种电极排列方式的测量,如温纳装置,施伦贝射 装置,偶极-偶极装置等,从而可以获得较丰富的地电结 构信息,数据的采集基本实现自动化。
1、Auto 2、Step 3、On—Line Select(1-3) 5 、 WORK2
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (二)按住模式键,同时打开仪器电源开关 • 按数字键2,选中高密度电法DUK-2A,如果您要选择四 极法,请选择模式一,按模式键,再“回车”,再按数字 键1,再“回车”,再按数字键1,再“回车”,便进入设 置工作参数环境,屏幕显示如下:
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
DUK-1探测系统测试记录仪 DUK-1探测系统电极控制仪
1. 3 高密度电阻率法的测量过程 高密度电法野外观测示意图
1. 2 高密度电阻率法的测量过程
• 首先布好电极,再接上大线,连好仪器上的对应连线。 • 具体操作分两步: • 先打开多路电极转换器开关,再打开主机开关,如发现多 路转换器显示器出现MN对应数据跳动不停时,再应分别 接主机复位键和多路转换器复位键一次,此现象即可消除。
• (2)电测剖面原理
• 电测剖面法就是在供电和测量电极保持一定距离,按一定 的探测深度,沿着测线方向逐点进行观测,获得电阻率曲 线,以此反映一定深度内电性层的变化情况,即电阻率剖 面法是研究岩层电阻率在一定深度范围内的水平方向上物 性变化的探测方法。
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
地球物理勘探
高密度电法及其在工程与环境中的应用
华北水利水电学院
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 1 高密度电阻率法概述 • • • • 是一种重要的工程物探方法 以地下岩土介质的电性差异为基础 主要是观测研究人工建立的地下稳定电流场的分布规律 主要用于水文、工程和环境地质调查
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 高密度电法实际上是一种阵列勘探方法,它在二维空间内 研究地下稳定电流场的分布,野外测量时,将数十个电极 一次性布设完毕,每个电极既是供电电极又是测量电极。 通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不 同的极距间隔,从而完成野外数据的快速采集。当电极捧 列间距为△x时,测量电极距a=n•r.依次取n=l,2,…, 每个极距依固定的装置形式逐点由左至右移动来完成该投 距的数距采集。对某一极距而言,其结果相当于电阻率剖 面法,而对同一记录点处不同极距的观测又相当于一个电 测深点。
高密度电阻率相对于常规电阻家法而言、它具有以下特点: ①电极布设一次性完成,减少因电极布置而产生的故障和
干扰 ② 能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量,团而可 以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息 ③ 野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速 度快,而且避免了由于手工操作所出现的错误 ④ 与传统的电阻率法相比,成本低、效率高,信息丰富, 解释方便。勘探能力显著提高
1. 1 高密度电阻率法概述
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法。野外测
量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利 用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快 速和自动采集,当将测量结果送入电脑后,还可对数据进 行处理并得出关于地电断面分布的各种图示结果。
1. 1 高密度电阻率法概述
开关显示主菜单
MAIN 1、INPUT 3、WORK1 5、WORK2
MENU 2、TEST 4、LOAD 6、SDWR
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (一)先操作多路转换器:在主菜单的提示下: • 1)输入参数 • 键入1(INPUT)再键Y键输入有关参数:首先输入通道电极 总数,如SW=60, 再按Y键。 • 输入起始电极数如CHO=1,再按Y键 • 输入测线上有效电极数,如CH=50,再按Y键 • 输入最小间隔系数(最小层数,如Min=1),再按Y键 • 输入最大间隔系数,如Max=16,为16层,再按Y键,显 示:
1. 1 高密度电阻率法概述
关于阵列电探的思想早在70年代末期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,80年代
中期,日本地质计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻 率法的数据采集。只是由于整体设计的不完善性,这种设备没有充分发 挥高密度电阻宰法的优越性。 80年代后期,我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用 技术研究,从理论与实际结合的角度,进一步探讨并完善了方法理论及 有关技术问题、研制成了几种类型的仪器。近年来该方法先后在重大场