直流电法、高密度和瞬变电磁法的简介

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瞬变电磁法原理介绍

瞬变电磁法原理介绍瞬变电磁法俗称TEM （Time domain electromagnetic methods ）法，属时间域电磁感应方法。

其探测原理是：在地面布设一回线，并给发送回线上供一个电流脉冲方波,在方波后沿下降的瞬间，产生一个向地下传播的一次磁场，在一次磁场的激励下，地质体将产生涡流，其大小取决于地质体的导电程度，在一次场消失后，该涡流不会立即消失，它将有一个过渡(衰减)过程。

该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场向地表传播，由地面的接收回线接收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。

如按不同的延迟时间测量二次感生电动势V(t)，就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲线。

如果地下没有良导体存在时，将观测到快速衰减的过渡过程；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬间，在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断，所观测到的过渡过程衰变速度将变慢，从而发现地下导体的存在。

瞬变电磁法特图3-1 瞬变电磁法原理示意图(1)对高阻层的穿透能力强，在高阻屏蔽地区用较小的回线可达到较大的探测深度，同时对低阻层有较高的分辨能力，利于在高阻围岩地区开展水文电法工作。

(2)瞬变电磁法一次磁场和被测磁场在时间上是分开的，所以，分辨率较高，并且可以在近区观测。

(3)方法本身受地形影响小。

使用回线源实现了装置的对称性,z x t＞0Tx t=t 12t=t t=t 3可以减少断面的不均匀性和地层倾斜的影响。

工作中根据实际情况采用了大回线源装置，用探头接收。

大回线装置的Tx采用边长较大的矩形回线，Rx采用小型线圈(或探头)沿垂直于Tx长边的测线逐点观测磁场分量dB/dt值。

地下感应涡流向下、向外扩散的速度与大地导电率有关，导电性越好，扩散速度越慢，这意味着在导电性较好的大地上，能在更长的延时后观测到大地瞬变电磁场。

从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变地磁场主要是由深部的感应电流产生的，反映深部的电性分布。

地球物理勘探考点汇总

地球物理勘探知识点一、名词解释1.动校正：校正因炮检距不等而存在的正常时差的影响。

2.时距曲线：若测线是沿一条线进行的，则测线上各观测点坐标与波至时间的关系图称为时距曲线。

3.多次覆盖：指采用一定的观测系统获得对地下每个反射点多次重复观测的采集地震波讯号的方法。

4.电阻率剖面法：当保持供电电极距AB不动时，电极系探测深度一定，移动电极系时就可以反应一定深度范围内的地下电阻率的变化情况，这种方法称之为电阻率剖面法。

5.电法勘探：是以岩石、矿石的导电性、电化学活动性、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查方法。

6.转换波：与入射波波形不同的反射波和透射波。

7.高密度电法：是集电测深和剖面法于一体的一种多装置，多极距的组合方法。

8.槽波地震勘探：是在井下煤层开采工作面内进行的，地震测线接受点和激发点沿煤巷布设，直接探测煤层内地质构造或其他地质异常体的勘探方法。

9.温纳四极装置：一种三电位电极装置，一次组合，可以获得三种电极排列的测量参数。

10.横波：质点振动方向与传播方向垂直。

11.地电断面：根据地下地质体电阻率的差异而划分界限的断面。

12.视电阻率：在电场有效作用范围内各种地质体电阻率综合反映。

13.正常时差：各观测点有不同的炮检距，因而有不同的旅行时，他们相对于自激自收时的差称为正常时差。

14.静校正：设法消除地表因素影响的校正过程。

15.观测系统：测线上激发点和接收点的相对位置关系。

16.同类波：与入射波波形相同的反射波和透射波。

17.纵波：质点振动方向与传播方向一致。

18.电测深：电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测量电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率沿深度的变化，达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的。

19.瞬变电磁法：是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。

瞬变电磁原理

瞬变电磁响应过程（1）
在导电率为s、磁导率为μ的均匀地质体表面敷设面积为S 的矩形发射回线中供以阶跃电流。
1 t 0 I t 0 t 0
在电流断开之前（t<0时），发射电流在回线周围的地质体和空间中建立起一个稳定的磁场。
均匀大地瞬变电磁响应过程（2）
在t=0时刻，将电流突然关断，由该电流产生的磁场也立即消失。一次场的剧烈变化通过空气传至回线周围的地质体中，并在地质体中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场不会立即消失。
瞬变电磁法的“烟圈”理论（2）
在发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地质体受激励引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场的强度。地质体介质被激励所感应的二次涡流场的强弱决定于地质体介质所耦合的一次脉冲磁场磁力线的多少，即二次场的大小与地下介质的电性有关：（1）低阻地质体感应二次场衰减速度缓慢，二次场电压较大；（2）高阻地质体感应二次场衰减速度较快，二次场电压较小。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断被测地质体的电性、性质、规模和产状等，由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势（即二次电位），因此，瞬变电磁作为一种时间域的人工源地球物理电磁感应探测方法，是根据地质构造本身存在的物性差异来间接判断相关地质现象的一种有效的地质勘探手段。
0t
V d t 2
矿井瞬变电磁法特点（1）
• 从烟圈效应的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反应浅部电性分布，晚期瞬变电磁场是由深部的感应电磁场产生的，反映深部的电性分布。因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电位的垂向变化，这便是瞬变电磁测深的原理。 • 矿井瞬变电磁法由于受仪器煤安条件限制、施工环境限制、测量线圈大小限制等诸多因素，其勘探深度不如地面深，一般深度小于100 m左右， • 井下为全空间瞬变响应，这种瞬变响应来自于回线平面上下(或前后)地层，井下的支护、轨道等铁构件属于良导体，这对确定异常体的位置带来困难。

三种探测煤层采空区的方法

第32卷第3期物　探　与　化　探Vol.32,No.3 2008年6月GE OPHYSI CAL&GE OCHE M I CAL EXP LORATI O N Jun.,2008　三种探测煤层采空区的方法王立会,潘冬明,张兴岩(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州　221008)摘要:采空区的存在对矿山生产和工程建设造成极大的安全隐患,采空区探测已成为重要研究课题。

笔者结合参加过的工程项目,具体介绍3种探测煤层采空区的方法:井间地震、探地雷达和浅层地震反射波法,并分析比较了它们的优缺点。

关键词:采空区;井间地震;探地雷达;浅层地震中图分类号:P631.4 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2008)03-0291-04 随着煤矿开采生产过程的进行,许多矿山形成了大量的采空区。

特别是小煤窑越界开采造成的不明采空区,更是形态各异,层位复杂。

另外,一些老采空区,由于设计资料不全或丢失,无法确定其位置和边界。

这些地下采空区,给矿山生产和工程建设,带来了极大的安全隐患。

这就需要对采空区的稳定性、位置、边界等进行勘查与评价,为将来的综合治理提供依据。

目前,采空区探测方法大体分为现场调查、物探与钻探3类。

在实际工作中,通常是首先收集相关资料和进行现场调查,然后利用各种物探方法进行探测,最后以钻探方法来验证、修正,使得物探资料解释更符合实际地质情况。

由此可见,物探方法在采空区探测中具有举足轻重的作用。

采空区探测的物探方法有井间地震、探地雷达、浅层地震反射波法、高密度电法、瞬变电磁法、测氡法等。

笔者结合参加过的工程项目,具体介绍前面3种物探方法。

1　井间地震1.1　原理井间地震是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的新型物探方法。

在测区内要有2口或更多已钻好的孔(井)。

在1口井的预定的位置上,设置震源点,此为震源井;而在另一口井设置接收点,布置检波器,此为接收井。

目前井间地震观测系统类型主要有共炮点数据采集、共接收点数据采集、炮点—接收点平行同步移动观测等。

测绘技术中常见的地电测量方法

测绘技术中常见的地电测量方法地电测量是现代测绘技术中常见的一种方法，通过对地球的电性质进行测量分析，以获得地下的物理和地质信息。

地电测量方法在地质灾害预测、地下水资源调查、矿产资源勘探等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍地电测量中几种常见的方法和其应用。

一、直流电法直流电法是地电测量中最常用的方法之一。

该方法是通过在地下埋设电极，通过加电流产生电场，然后测量地下的电位差来推断地下的电阻性质。

直流电法适用于对一些电阻率差异较大的地层进行测量，如地层的开裂带或岩石的裂隙、溶洞等。

直流电法不仅可以用来勘探地下水资源，还可以用于寻找矿藏。

二、交流电法交流电法是一种通过在地下埋设电极，应用交流电流来测量地下电性质的方法。

由于地下的电性质会随频率的改变而改变，所以交流电法通常会在一定范围内改变电流的频率，以获取更准确的地下电性质信息。

交流电法适用于勘探地下水层、寻找岩矿体、探测土壤的渗透性等。

交流电法具有高分辨率和较大深度侦查范围的优点。

三、自然电场法自然电场法是一种不需要外加电流，通过测量地表产生的自然电场来推断地下电性质的方法。

地球自然电场是由太阳光直接和间接引起的地球表面和大气层之间的电荷分布不均匀所产生的。

通过对地球自然电场的测量和分析，可以获得地下的电阻率和导电性分布情况。

自然电场法适用于勘探各类地下深部结构，如断层、岩石裂隙以及砂砾层等。

四、瞬变电磁法瞬变电磁法是一种通过产生短脉冲电流和测量感应电磁场来获取地下电导率和介电常数分布情况的方法。

该方法适用于浅层的地下勘探，如寻找地下的水层、岩矿体等。

瞬变电磁法能够在较大的深度范围内进行探测，并具有较高的分辨率和精度。

五、地电雷达法地电雷达法是一种通过测量电磁波在地下传播的速度和衰减情况来获取地下物质分布的方法。

地电雷达法通过发射高频电磁波，利用地下物质的反射和散射来获取地下物质的分布情况。

该方法适用于地下水层调查、建筑物下部结构识别等应用。

综上所述，地电测量方法在测绘技术中有着重要的应用。

瞬变电磁法简介

第三节瞬变电磁法（TEM）一、方法原理瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源通以脉冲电流为场源，以激励探测目的物感应二次电流，在脉冲间歇测量二次场随时间变化的响应。

当发射回线中的电流突然断开时，在介质中激励出二次涡流场（激发极化场），二次场从产生到结束的时间是短暂的，这就是“瞬变”名词的由来。

在二次涡流场的衰减过程中，早期以高频为主，反映的是浅层信息，晚期以低频为主，反映的是深层地下信息。

研究瞬变电磁场随时间变化规律，即可探测不同导电性介质的垂向分布。

瞬变电磁法的探测深度与回线线圈的大小、匝数有关，线圈越大、匝数越多，探测的深度就越深。

瞬变电磁法的观测是在脉冲间隙中进行，不存在一次场源的干扰，这称之为时间上的可分性，脉冲是多频率的合成，不同的延时观测的主频率不同，相应的时间场在地层中的传播速度不同，调查的深度也就不同，这称之为空间的可分性。

由这两种可分性导致瞬变电磁法有以下特点：把频率域法的精确度问题转化成灵敏度问题，加大功率，灵敏度可以增大信噪比，加大勘探深度；在高阻围岩地区不会产生地形起伏影响的假异常；在低阻围岩地区由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；可以采用同点组合（同一回线、重叠回线等）进行观测，使与探测目标的耦合最好，取得的异常强，形态简单，分层能力强；线圈点位、方位或接收距要求相对不严格，测地工作简单，功效高；有穿透低阻覆盖层的能力，探测深度大；剖面测量与测深工作同时完成，提供了更多有用信息，减少了多解性。

二、地球物理前提由于瞬变电磁法是观测断电后由一次脉冲激励出的二次涡流场随时间的变化规律，二次涡流场随时间的衰减快慢和强弱与被探测介质（道碴、混凝土、岩石等）及介质状态（含水与干燥、完整与破裂）有关，TEM法衰减曲线的变化过程反映了检测点由高频到低频、由浅层到深层的地质信息变化过程。

检测的参数是各层规一化的电阻率，对实测的衰减曲线进行反演拟合，绘制地下电性分层及分层的电阻率柱状图，进而以反演拟合曲线为基础，绘制成曲线簇断面图、等值线断面图及电性分级断面图。

瞬变电磁法

瞬变电磁法电磁学是研究电磁场产生、传播和作用的科学，电磁法的主要应用是地球物理勘探，即以电磁场的变化作为地球内部物质构造的判别与研究。

其中最重要的一种电磁方法就是瞬变电磁法。

瞬变电磁法是电磁勘探方法中最为重要的一种。

它是在短时间（几秒钟内）内电磁场的反复的改变，然后改变的电磁场引发地下不同的磁质体，从而表现出不同的响应特性，从而探测到地下结构及其物质构成。

瞬变电磁方法主要分为发射法和接收法，其中首先通过发射电磁场，形成瞬变磁场，再利用接收系统接收被感应磁场及其噪声信号，并再经过相关处理，进而获得物理参数信息。

瞬变电磁法有着极为丰富的信息，它可以获得地下物质的深度构造、属性等，还能探测隐藏的金属物质、水体分布等信息，因此，瞬变电磁法在地球物理勘探和评价方面有着十分重要的作用。

瞬变电磁勘探得到的主要成果是物质构造深度图、磁性参数图等，其中物质构造深度图可以用于描述地下物质构造的深度分布，它是用灰度值表示深度，磁性参数图可以用于反映地下物质的属性，它使用颜色表示不同的参数值，显示属性分布情况，这两种图像可以为解译地质构造、勘探和评价提供重要的基础。

瞬变电磁法的应用范围广泛，主要应用在金属和非金属矿产勘探，地质灾害预测，地下水探测，工程地质调查，水文地质等领域。

它可以准确地反映地下物质的属性，有效地探测地下结构，因此，它在各领域都得到了广泛的应用。

瞬变电磁法在勘探和评价中有着重要的作用，但它也有一些不足之处。

首先，瞬变电磁法只能提供局部的勘探，无法提供全局的勘探信息；其次，磁性参数的测量精度相对较低，它是一种非开放的技术，且具有较强的环境干扰；最后，探测结果受到各种磁场的影响，大气磁场的变化会影响测量结果的准确性，因而会影响勘探的准确性。

瞬变电磁法是一项重要的地球物理手段，它已经应用广泛，但相关技术也有待改进。

未来，应加强以瞬变电磁法为主体，结合其他手段，如超声波法、岩石物理法等，实现对地球物理领域的更加精确的勘探和评价，进一步推动地质物理领域的发展。

常用物探方法的工作原理

常用物探方法的工作原理1、瞬变电磁法：时间域电磁法（Time domain Electromagnetic Methods）或称瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），简写为TEM。

它是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。

其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题。

其工作原理为：通过地面布设的线圈，向地下发射一个脉冲磁场（一次场），在一次场磁力线的作用下，地下介质将产生涡流场。

当脉冲磁场消失后，涡流并没有同步消失，它有一个缓慢的衰减过程，在地表观测涡流衰减过程所产生的二次磁场，即可了解地下介质的电性分布。

该二次场衰减过程是一条负指数衰减曲线，如图1所示。

图1 二次场衰减曲线图一般来说，对于导电性差的地质体，二次场初始值较大，但衰减速度较快；反之，导电性良好的地质体，二次场初始值小，但衰减速度慢（图2)。

瞬变电磁场这一特性构成了TEM区分不同地质体的基本原理。

二次场的衰减曲线早期主要反映浅层信息，晚期主要反映深部信息。

因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电位的垂向变化。

图2 瞬变电场随时间衰减规律与地质体导电性的关系仪器野外工作方法及原理见图3。

主机通过发射线圈向地下发射烟圈状磁脉冲，当磁脉冲遇到不均匀导电介质时形成涡流场，仪器断电后，涡流场衰减过程中形成的二次场以烟圈状辐射，接收线圈接收到返回地面的二次场信号并将其传输给主机进行处理、显示。

图3 仪器工作原理图瞬变电磁法的特点表现为可以采用同点组合进行观测，使与探测目的物耦合最紧，取得的异常响应强，形态简单，分层能力强；在高阻围岩区不会产生地形起伏影响的假异常，在低电阻率围岩区，由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；线圈点位、方位或接发距要求相对不严格，测地工作简单，工作效率高；有穿透低电阻率覆盖层的能力，探测深度大；剖面工作与测深工作同时完成，提供了更多有用信息。

试谈瞬变电磁法的应用

试谈瞬变电磁法的应用一、瞬变电磁法的概述瞬变电磁法（简称TEM法）属于时间域电磁法，由于该方法是纯二次场测量，故与传统直流电法勘探相比较，具有对低阻异常体反映灵敏，勘探深度大，受地形影响小，工作效率高等优势。

瞬变电磁法开始只应用于金属矿勘探，上世纪90年代以后随着仪器的数字智能化发展，瞬变电磁法才开始应用于煤田水文探测中，如查明断层和陷落柱等构造的含导水性、地下采空区勘查、评价含水层富水性、结合水文钻孔预测矿井涌水量、矿井迎头超前探测等方面都取得了良好的效果。

地面瞬变电磁法多采用大定源回线装置，探测深度较大。

瞬变电磁法主要有：（1）地面动源类。

即发射系统和接收系统依点移动并观测记录结果，又可分为以下类型：同点类型：包括中心回线组合，同一回线组合，重叠回线组合。

该类型指发射回线的中心点与接收回线的中心点重合；分离回线类型：发射线圈与接收线圈相隔一段距离且同时移动；双回线类型：因使用步骤繁琐，使用效果不明显，故此方法极少使用，在此不做赘述。

（2）地面定源类。

不移动发射源，只移动接收线圈，并观测记录结果，又可分为以下类型：（大定源组合：发射回线边长一般较长；偶极定源组合：发射回线边长较小。

（3）地一井类。

发射回线在地面敷设，在井中逐点移动探头进行观测，可以在地面开孔，也可以是在坑道中开孔。

二、瞬变电磁法的特点及野外工作的要求2.1瞬变电磁法的特点瞬变电磁法能够在脉冲间隙中进行测量，这主要和这种方法不容易受到其他物质和磁场的干扰有关。

在使用这种方法的过程中，不同的脉冲强度是由不同的频率所合成的，这就使得脉冲在相同的时间场中有着不同的传播速度，勘察的深度也会不一样。

下面我们就具体的谈一下这种方法在空间和时间上的可分性特征。

（1）在提高煤炭資源勘察精确度的方法中，频率域法主要是通过提高自身精确度来实现的，但是瞬变电磁阀则是通过提高自身的灵敏度来实现，并成功的实现了提高精确度向提高灵敏度方面的转变。

（2）由于采空区的围岩区域地形差异比较大，所以如果采用原始的勘测方法，就容易受到地形的倾向而降低精确度，如果采用瞬变电磁法则能够避免这一问题。

瞬变电磁法

瞬变电磁法
瞬变电磁法是以时变电磁法为基础的一种测量方法，用于测量地下物质的集体性物理参数，如地层密度、水位变化和地下水的渗透率等。

它是地球物理测量方法中最常用的一种，用于探测地下分布状况，有助于人们对地下物质的性质和分布进行详细的了解。

瞬变电磁法的基本原理是利用特殊的装置，在地面上不断发射和接收时变的电磁波，在接收端可以检测到地下物体的信号反射，然后根据信号强度和持续时间，推断地下物体的参数，以及地面上电磁信号传播衰减规律。

瞬变电磁法是一种非接触性的探测方法，在探测深度和范围比较大的情况下，可以获得比较精确的测量结果。

瞬变电磁法主要包括发射、接收和计算三部分，发射部分是运用电子器件将电能变为电磁波，同时将其发射到地下；接收部分是接收来自地下的电磁信号，并将其转换为电信号输出；计算部分是根据接收到的信号，通过计算方法得到电磁属性的信息。

瞬变电磁法用于探测地下物体的几何特性，经常用于探测深层发育环境，用于表征水位变化、渗透率变化，以及地下资源运动态变化，如油气流动、岩溶洞穴生成等。

它可以用于钻探灾害监测，也可以用于地质灾害预测，比如岩溶型地质灾害和水文地质灾害等。

瞬变电磁法拥有广阔的应用前景，它可以用于地下水资源的勘探、评价和管理，可以用于环境监测，用于定位水补给点，可以用于污染源的探测，用于油气勘探、水文勘探，以及地震活动和火山灰等活动的监测等等。

瞬变电磁法是一种新兴的测量技术，只要安装简单，易于操作，测量效果可靠，准确性较高，而且受社会及科技进步的不断推动，其应用技术也会得到持续改善，可以被广泛应用到工程实践中去，为人们对地下物质的性质和分布提供重要的参考。

瞬变电法名词解释

瞬变电法名词解释1. 瞬变电法的定义瞬变电法（Transient Electro-Magnetic method，简称TEM）是一种地球物理勘探方法，利用瞬变电场测量来推断地下的电导率结构。

该方法适用于测量较浅的地下介质，并且可以提供关于地下结构的高分辨率信息。

2. 瞬变电法的原理瞬变电法利用了时间-空间互易性原理，即通过在地面上施加一个突然改变的电流源，产生一个瞬态电磁场。

这个瞬态电磁场会在地下传播并与地下介质相互作用，产生感应电流。

通过在接收线圈上测量感应电流的大小和方向，可以推断出地下介质的导电性。

3. 瞬变电法的仪器和测量步骤3.1 仪器设备•发射线圈：用于产生突然改变的电流源。

•接收线圈：用于测量感应电流。

•记录仪：用于记录接收线圈上的感应电流信号。

3.2 测量步骤1.在待测区域选取合适位置，安装发射线圈和接收线圈。

2.施加一个突然改变的电流源于发射线圈，产生瞬态电磁场。

3.接收线圈测量感应电流信号，并将其记录下来。

4.根据记录的感应电流信号，进行数据处理和解释，得出地下介质的导电性结构。

4. 瞬变电法的优势和应用领域4.1 优势•高分辨率：瞬变电法可以提供较高的空间分辨率，可以揭示地下细小结构。

•快速测量：测量过程相对快速简便，适用于大面积勘探。

•非侵入性：瞬变电法不需要在地下钻孔或挖掘，对地质环境无干扰。

4.2 应用领域•地质勘探：瞬变电法可以用于寻找地下矿产资源、水文地质调查等。

•环境监测：可以用于检测污染物的扩散情况、地下水位变化等。

•工程勘察：可用于土壤结构评估、地基稳定性分析等。

5. 瞬变电法的局限性和挑战5.1 局限性•深度限制：瞬变电法适用于较浅的地下介质，对于深层结构探测有一定限制。

•解释困难：由于地下介质的复杂性，解释瞬变电法数据需要结合其他地球物理勘探方法和地质信息。

5.2 挑战•数据处理：瞬变电法数据处理较为复杂，需要运用数学模型和计算方法进行解释。

•仪器改进：提高瞬变电法仪器的灵敏度和分辨率，是当前的研究方向之一。

水库大坝渗漏探测方法概述

2 . 6 自然电场法
水库大坝渗漏探测一般包括查明渗漏入口和渗漏通道。查明渗漏入口的方法主要有直接观察法、示踪法、压水法和伪随机流场法;探测渗漏通道一般采用物探方法，主要有自然电场法、充电法、高密度电法、示踪法、探地雷达法、瞬变电磁法、激发极化法、大地电磁法、弹性波 CT法等，部分方法还需要钻孔配合。
2 . 8 示踪法
根据示踪剂的来源不同，示踪法分为天然示踪法和人工示踪法。天然示踪法主要有温度示踪法、电导率示踪法和溶氧值示踪法，人工示踪法分为染色示踪法、盐类示踪法和同位素示踪法等。天然示踪法是根据大坝下游渗漏水的水温、电导率或溶解氧浓度与大坝上游库水的相似性原则，分析渗漏水的来源，确定渗漏入口位置。人工示踪法是在水库特定位置或钻孔中投放染料、食盐或同位素示踪剂，在大坝下游各渗漏水点或其他部位检测示踪剂及浓度，分析上游水库与渗漏水的来源关系，确定渗漏入口位置，计算渗流速度。借助钻孔,示踪法可查明渗漏通道的位置。
By HUANG Shiqiang: Leakage detection methods for reservoir dams
水库大坝渗漏探测方法概述
黄世强 ( 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州，311122)
摘要 :水库大坝渗漏病害十分常见，不仅影响工程效益，而且给水库大坝安全运行造成严重隐患,甚至导致溃坝

直流电法、高密度和瞬变电磁法的简介

矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法，两者属于频率域，而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。

1 直流电法技术的基本原理直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。

它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。

图1 电法勘探工作原理示意图一个点电源O 在均匀介质中的电场形态为球形(见图2) ，每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A 、B 两点会产生电位差，电位差的大小与其通过的介质的导电性(电阻率)有关。

此时通过直流电法仪测得A 、B两点的电位差，即可计算出介质的视电阻率。

j 电流线图2 点电源在均匀介质中的电场形态矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置，因测点位置靠近勘探对象，缩短了目标体的探测距离，许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体，在井下可获得较强异常响应，为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。

巷道顶底板直流电测深法装置形式固定MN 法（施伦贝尔装置）工作布置方式为A---M-O-N---B，即以O 点为中心，两边对称布置A、M、N、B四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。

三极装置（常用于井下迎头超前探测）工作布置方式为A---M—O—N----B（*）。

即以O点为中心，两边对称布置M、N两个电极，A、M、N三极由近及远逐步移动，B极位于无穷远处。

图2 三极测深法示意图上述两种装置中A、B、均为供电电极，用于向岩层供电；M、N均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。

通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。

矿井高密度电法巷道顶底板电测深法由于受其观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。

因此，所提供的关于地电断面的地质信息贫乏，资料解释存在相当困难。

煤矿钻物探一体化超前精细探水新技术

达
某
在
隧
某
道
隧
试
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原
模
始
型
数
图
据
钻孔雷达实地模型探测效果
钻孔雷达某隧道模型探测成果解读
国外钻孔雷达及探测效果
钻孔雷达隧道超前探测效果
钻孔雷达全方位探测成果图
钻孔雷达隧道超前探测效果
某铁路隧道超前探测效果图
钻孔雷达隧道超前探测效果
某磷矿隧道超前探测效果图
岩体较破碎
巷道积水
一、煤矿现有探测技术介绍 2、矿井瞬变电磁法介绍：
传统矿井瞬变探测示意图
电场示意图
瞬变电磁探测数据曲线
铁质材料对瞬变电磁探测影响图
矿井瞬变电磁法介绍：
矿井瞬变电磁法成果图
-10 -20 -30 -40 -50 -60 -70
15
10
9
电
8
阻
7
率
6
（欧
5
姆
·
4
米
3
）
2
1
-80 10 16 22 28 34 40 46 52 58 64 70 76
破碎严重并含水体
钻孔物探超前探测新技术之一——钻孔雷达全方位探测技术
检测钻孔深度62.6米，上方9.5米为钢套管。图中标识位置有明显反射信号钻孔检测深度66.7米，钢套管深度6.7米。图中50米至60米范围段界面反射明显
钻孔物探超前探测新技术之一——钻孔雷达全方位探测技术钻孔雷达全方位探测成果图
钻孔物探超前探测新技术之一——钻孔雷达全方位探测技术
雷达可测量信号到达目标的传输时间，利用传播速率计算出目标的距离。

直流电法、高密度和瞬变电磁法简介

直流电法、高密度电法和瞬变电磁法比较矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法，两者属于频率域，而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。

1直流电法技术的基本原理直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。

它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。

图1电法勘探工作原理示意图一个点电源0在均匀介质中的电场形态为球形（见图2），每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A、B两点会产生电位差，电位差的大小与其通过的介质的导电性（电阻率）有关。

此时通过直流电法仪测得A、B两点的电位差，即可计算出介质的视电阻率。

矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置，因测点位置靠近勘探对象，缩短了目标体的探测距离，许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体，在井下可获得较强异常响应，为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。

巷道顶底板直流电测深法装置形式地下一定深度范围内横向电性变化情况，同时还可以观测垂向电性的变化特征，总体而言具固定MN法（施伦贝尔装置）工作布置方式为A---M-O-N---B，即以0点为中心，两边对称布置A、M、N、B四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。

na（施伦贝谢尔）图1施伦贝谢尔对称四极测深法三极装置（常用于井下迎头超前探测）工作布置方式为A---M —0—N—B （*）。

即以0点为中心，两边对称布置M、N两个电极，A、M、N三极由近及远逐步移动，B极位于无穷远处。

通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。

电法在水工环地质勘察应用中的作用分析

电法在水工环地质勘察应用中的作用分析摘要：本文首先介绍了水工环地质勘察中常用的几种电法，然后对水工环地质勘察中电法的运用提了几点看法。

关键词：水工环；地质勘察；电法；应用中图分类号：f407.1 文献标识码：a文章编号：一、常用的几种电法1．频谱激电法频谱激电法(sip)是它利用常规电阻率法的电极装置，在超低频段上作多频视复电阻率测量，根据多频视复电阻率的频谱特性及其空间分布规律，推断地下地质情况，达到地质找矿目的。

因为此法是观测视复电阻率，故又称为复电阻率法。

由于频谱激电法获得的谱参数可为解决激电法的两大难题(识别和分离激电与电磁效应及评价激电异常)提供宝贵的信息，因而这一方法引起了国内外同行的广泛重视。

2．瞬变电磁法瞬变电磁法(tem)是近年来发展很快的电法勘探分支方法。

它是利用一定波形的脉冲激发，在一次场断电后，通过观测二次场随时间的衰减特性达到地质目标的一种时间域电磁法。

它除了具有电磁法穿透高阻层能力强及人工源方法随机干扰影响小等优点外，tem 法还明显地具有断电后观测纯二次场，可以进行近区观测，减少旁侧影响，增强电性分辨能力;可用加大发射功率的方法增强二次场，提高信噪比，从而增加勘探深度;通过多次脉冲激发后场的重复测量叠加和空间域拟地震的多次覆盖技术应用，提高信噪比和观测精度;可通过选择不同的时间窗口进行观测，有效地压制地质噪声，获得不同勘探深度等一系列优点。

瞬变电磁法今后的发展方向可概括为以下几个方面:(1)理论方面，与实际地质构造接近的复杂二、三维问题正、反演;电磁拟地震的偏移及成象技术;瞬变电磁法的激电效应特征、分离技术和解释方法等。

(2)方法技术方面，类似于csamt的双极源瞬变电磁法;拟地震的工作方法技术，如时间域多次叠加和空间域多次覆盖技术等。

(3)仪器方面，主要是发展大功率、多功能、智能化电测系统，高温超导磁探头的研制及磁场观测和解释方法研究。

(4)应用方面，除了通常应用于金属矿产及石油资源的勘查外，还应在地下水、地热、环境及工程勘查、井中瞬变电磁法及深部构造等方面拓宽其应用及研究领域。

电法勘探方法种类及优缺点

可控源音频大地电磁法(CSAMT)编辑利用人工场源激发地下岩石，在电流流过时产生的电位差，接收不同供电频率形成的一次场电位，由于不同频率的场在地层中的传播深度不同，所反映深度也就与频率构成一个数学关系，不同电导率的岩石在电流流过时所产生的电位和磁场是不同的，CSAMT方法就是利用不同岩石的电导率差异观测一次场电位和磁场强度变化的一种电磁勘探方法。

CSAMT采用可控制人工场源。

测量由电偶极源传送到地下的电磁场分量，两个电极电源的距离为1-2km。

测量是在距离场源5—10km 以外的范畴进行．此时场源可以近似为一个平面波。

2优点编辑由于该方法的探测深度较大(通常可达2km)，并且兼有剖面和测深双重性质，因此具有诸多优点：第一。

使用可控制的人工场源，测量参数为电场与磁场之比——卡尼亚电阻率．增强了抗干扰能力，并减少地形的影响。

第二，利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测深．提高了工作效率．一次发射可同时完成7个点的电磁测深。

第三．探测深度范围大，一般可达1~2km。

第四，横向分辨率高。

可以灵敏地发现断层。

第五，高阻屏蔽作用小，可以穿透高阻层。

与MT和AMT法相同，CSAMT法也受静态效应和近场效应的影响．可以通过多种静态校正方法来消除“静态效应”的影响。

3前景编辑CSAMT法一出现就展示了比较好的应用前景．尤其是作为普通电阻率法和激发极化法的补充，可以解决深层的地质问题，如在寻找隐伏金属矿、油气构造勘查、推覆体或火山岩下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方面．均取得了良好的地频率测深法[频率测法]frequency sounding method 是指频率在几十周/秒到几万周/秒的音频范围内，通过改变交变磁场频率的办法探测岩层电阻率随深度的变化以了解地质构造和找矿的一种人工场源电磁法。

由于岩石的电磁感应作用，交变电磁场在地下的分布随岩石电阻率和场源频率的变深化而变化。

频率低、岩石的电阻率高电磁波穿透深度大；频率高、岩石电阻率低穿透深度浅。