高密度电法勘探的装置选择和资料解释
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。
高密度电法解析
DUK-1探测系统测试记录仪
DUK-1探测系统电极控制仪
DUK-1探测系统工作站
测量电极示意图
电缆抽头 拔插卡
电极
高密度电法野外观测示意图
4.5 基本的资料处理方法
1. 统计处理：视电阻率参数断面图或灰度图 取滑动平均；计算均值、方差；视参数分级
2. 比值换算法：等值线断面图或灰度图 λ 参数对局部低阻体
4.1 高密度电阻率法的特点（相对常规的电阻率法）
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；
可进行有效的多种电极排列方式采集，或 获得丰富的地电断面；
野外数据采集自动化，避免手工操作出现 的错误；
4.2 高密度电阻率勘探系统：
➢采集及处理（电极系、程控式电极转换开关、电 测仪） ➢ 将全部电极按一定的间距布置在测点上（110m），利用电极转换开关，将每四个相邻电极进 行一次组合，实现多种电极排列的测量参数。 ➢快速采集，提高工作效率、智能化，
第四章 高密度电阻率法
High Density Resistivity Method
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
高密度电阻率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，它具有一次布极即 可进行的装置数据采集以及通过求取比值参数而能 突出异常信息，信息多并且观察精度高，速度快， 探测深度灵活等特点。
温纳四极（等间距的对称四极）
温纳偶极
温纳微分
I
123456789
U
I
123456789
U
I
123456789
U
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。
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。
浅析高密度电法排列装置、电极距及隔离系数的选择
浅析高密度电法排列装置、电极距及隔离系数的选择作者：丁永坚来源：《地球》2014年第01期[摘要]简要介绍高密度电法在工程物探应用中，排列装置、电极距及隔离系数的不同选择对反演结果的影响，并由此提出高密度电法应用过程中对装置选择、电极距及隔离系数设置较为实用的建议。
对不同的埋深及规模的异常体，提出了电极距与隔离系数的设置方法，提高高密度电法勘察的实用性。
[关键词]高密度电法排列装置电极距隔离系数物探异常[中图分类号] P631.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-105-10前言笔者根据多年的高密度电法勘察的实践及工作过程中总结的经验，通过某一实例，对装置方式、电极距、隔离系数的选择提出肤浅的认识，供同行们参考及相互交流。
1典型实例1.1工程概况芜湖市某河道航道整治工程中，拟退建防洪墙，在现防洪墙与拟建防洪墙之间，有一古防洪墙，根据历史记录古防洪墙由条石及块石砌成，现已被杂填土填埋覆盖，埋深约5米，宽度1-2米。
新拟建防洪墙拟采用粉喷桩处理措施，因施工方要求，需查明古防洪墙的分布情况，包括平面位置及埋深等。
1.2工程地质条件场地人工填土厚度为3.3～4.50m，基本上分3层：第一层为杂填土，主要成分为黏性土灰土，含碎砖、碎瓦片，局部含少量碎石，主要为民房拆迁后遗留物。
第二层素填土，成分主要为黏性土，较均匀，几乎不含碎石、碎砖等杂物。
第三层为杂填土，成分复杂，含碎石、块石，局部见石板、砌石矮挡土墙，除局部较富集外，大部分地方块石分布无规律。
块石埋深局部超过5.0m，深入到淤泥质土层中。
1.3地球物理特征根据场地工程地质条件及探查物古防洪墙的特征，古防洪墙在视电阻率或反演模型电阻率剖面上都呈现高阻反映。
反映在实际探测中，与周围的土层相比，呈现出相对的高阻异常。
1.4勘查工作实施及反演结果高密度电法剖面根据现场条件，沿与古河道预计的走向成一定角度布设，60根电极和120根电极，电极间距2.0m，采用温纳排列和施贝剖面分别进行观测，最小隔离系数为1，最大隔离系数选择8和15，经数据采集及转换后，经过5次迭代反演得到不同的效果。
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
高密度电法高密度电法即是高密度电阻率法，它是以岩、土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地下传导电流分布规律的一种电探方法(一)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。
(二)高密度电阻率法采集系统：随着技术的发展，高密度电法仪日趋成熟。
表现在：采用嵌入式工控机，大大提高系统的稳定性与可靠性；采用笔记本硬盘存储数据，可以满足野外长时间施工的工作需求；系统采用视窗化、嵌入式实时控制与处理软件，便于野外操作；可实现多种工作模式的转换，计算机与电测仪一体化，携带方便。
新一代高密度电法仪多采用分布式设计。
所谓分布式是相对于集中式而言的，是指将电极转换功能放在电极上。
分布式智能电极器串联在多芯电缆上，地址随机分配，在任何位置都可以测量；实现滚动测量和多道、长剖面的连续测量图高密度电阻率法测量系统结构示意图系统可以做高密度电阻率测量，又可以同时做高密度极化率测量，应用范围宽。
常用装置：高密度电阻率法在一条剖面上布置一系列电极时可组合出十多种装置。
高密度电阻率法的电极排列原则上可采用二极方式，即当依次对某一电极供电时，同时利用其余全部电极依次进行电位测量，然后将测量结果按需要转换成相应的电极方式。
但对于目前单通道电测仪来讲，这样测量所费时间较长。
其次，当测量电极逐渐远离供电电极时，电位测量幅值变化较大，需要不断改变电源，不利于自动测量方式的实现。
高密度电法勘探资料处理与解释
高密度电法勘探资料处理与解释作者：罗春蔚来源：《中国科技纵横》2016年第09期【摘要】本文简要的叙述了电法勘探的野外采集方法，并进行电法勘探。
同时对从野外采集到的电法资料进行室内资料解释，判定了此地的高阻异常是由于断层还是高阻体所致。
其中主要包括：联合剖面法、电测深法、高密度法和反演技术；重点讨论了高密度数据处理的影响，通过分析各种平面图，推断此处的高阻异常存在因素。
【关键词】电法勘探高密度高阻异常反演高密度电法是基于静电场理论，以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为前提进行的。
实际上，它是集电测深法和电剖面法于一体的直流电法勘探方法。
该法采用阵列方式测量获得大量高精度数据，再用二维反演方法进行数据处理，并配以计算机实现图像重建，所得到的层析图像具有分辨率高、信息量大和易于解释推断等特点，使异常分辨率比常规的直流电阻率法有了明显提高。
本次评价的工程场地在地貌上属于溶蚀洼地地貌，太平洋断裂向东南方向延伸有可能通过此地区。
此断裂走向北西，倾向北东。
断裂主要发育于三叠系灰岩中，断裂通过处负地形地貌较发育。
总体来看断裂主要为早第四纪断裂。
1 地区地质物理概况本次物探工作区的基岩灰岩具有比较高的电阻率，完整岩石的电阻率一般为1000Ω·m以上。
如果有断裂活动形成破碎带，由于断裂破碎带的孔隙度和含水性增加，使得电阻率减小，将产生低阻异常，通过横切断裂布置测线，可以测出断裂的低阻异常，从而确定断裂穿过近地表的位置，并粗略判定破碎带宽度。
覆盖土层与基岩也有明显的电阻率差异，本次现场测试表明，覆盖土层的电阻率约为50～150Ω·m，与基岩电阻率有明显差异，因此，用电阻率法也可以探测基岩起伏情况。
2 测线布置本次物探工作布置了2条测线，分别编号为1线（1P）和2线（2P）。
测线方位大致垂直于可能通过工作区的断裂走向布置，方位均为67°。
其中，1P大致沿工作区的西北边界布置，2P大致沿工作区的东南边界布置，两条测线的间距约为190m。
高密度电法在矿山地质勘查中的应用探究
地质勘探G eological prospecting高密度电法在矿山地质勘查中的应用探究李泽阳摘要：高密度电法作为一种非侵入性的地球物理勘探方法，具有探测深度大、空间分辨率高、精度高等优点，因此，在矿山地质勘查中得到了广泛应用。
本文通过论述高密度电法的原理、仪器设备和测量参数，探讨了高密度电法在矿区勘查、矿床勘探和地质灾害探测等方面的应用，详细介绍了数据处理和解释方法，最后分析了高密度电法的技术发展趋势和应用前景。
关键词：高密度电法；矿山地质勘查；应用探究1 高密度电法概述1.1 高密度电法的原理和方法高密度电法是一种利用交流电场对地下岩矿体进行探测的地球物理勘探方法，其原理在于将高频电场作用于地下介质，进而引起该介质中的电流分布及其电阻率变化。
这样通过测量电流及电压分布，可以得出地下介质电阻率的空间分布以及其深度剖面。
高密度电法的探测深度一般在几十米到几百米，相比传统电法方法，其能够探测更深层次的地下结构。
高密度电法是通过在地下埋设电极以及在地表应用电压源，形成高频交变电场来探测地下结构，一般而言，需要设置多个电极以便充分地探测多个方向的地下信息。
具体的电极布置方式和测量参数根据勘探目标的不同会有所差异。
在进行高密度电法勘探时，需要对地下环境进行认真分析，以确定合适的电极布置方式、电源的输出参数、观测数据采集的时间、测线间距和采样点距等参数。
通常可以采用正漏电流中间值、MT法和谐波分析等方法，来分析不同频率下的地下结构及特征参数。
近年来，高密度电法得到了广泛的应用，特别是在矿山地质勘查领域中，已经成为了一种非常重要的无损地球物理探测技术。
通过高密度电法，可以对矿区地质结构、矿体形态、矿脉延伸、岩石类型和性质等进行探测，进而指导矿产资源的开发和管理。
1.2 高密度电法的仪器设备和测量参数高密度电法的仪器设备主要包括发射器、接收器、电极、电缆、数据采集装置等。
其中，发射器用于输出高频交流电信号，接收器则用于获取在地下介质中传输的电流信号，并将其转化为电压信号输出。
高密度电法测量实验
实验二十一 高密度电法测量的方法原理 实验二十二 地下已知模型的异常电场剖面测量 实验二十三 高密度电法测量数据的处理与解释(一)实验目的了解高阻体和低阻体模型上的视电阻率剖面异常。
(二)设备：1．DUK 一1高密度电法测量系统：其包括：“DZD 一4多功能直流电法仪器”、“多路电极转换器《II 》”及一套高密度测量专用电缆和电极。
2．供电用电池 3．皮尺 4．钉锤(三)原理及装置：地电学是研究大气，海洋和固体地球内部的电性及电场分布规律的科学。
我们利用电法勘探中的某些方法，来研究固体地球岗位介质及其周围的电性及其电场的分布。
地电学在地震预报和地球物理研究中都占有十分重要地位。
在地球表面存在头着天然的变化电场和稳定电场，其中天然的变化电场是由地球外部的各种电流系在地球内部感应产生的，分布于整个地表和广大地区，一般具有较小的梯度。
而天然的稳定电场主要是由矿体，地下水和各种水系产生的，分布于局部地区，一般具有较大的梯度。
电法工作主要研究对象就是这种稳定场。
这种稳定场又和变化场交融在一起，我们则要在测量中去伪存真，找出真正反映地下物质结构的稳定电场。
建立地下直流电场，则要将电源两端分别经两个供电电极（A 、B ）接地，电流由A 输入地下，通过B 又从地中流出，构成闭合回路，因电极的尺寸与其到观测点的距离相比很小，可视为点电流源。
如果把B 极置于相距很远（可认为“无穷远”）的地方，那么A 极附近的电场将不受B 极电场的影响或甚微，可忽略不计，我们则获得一个点电流源的电场。
这里地下任一点的电位为：rI U πρ2=（I ：A 极处电流强度；ρ：地下介质的电阻率；r ：该点距点电流源A 的距离）当供电电极A 、B 不远，且电流由A 极输入地下而由B 极自地中流出时，按场的迭加原理，该点的电场应是电流强度为I 的A 点电流源和电流强度为-I 的B 点电流源分别在该点产生的电场的矢量和，该点的电位则是A 、B 两电流源分别在该点的电位之和。
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。
高密度电法资料处理及解释
《高密度电法资料处理及解释》实习报告（姓名：范畅 班号：061084 指导老师：王传雷 成绩： ）一、实习要求(1) 每人选择相邻的两个排列的高密度测量数据文件进行处理；(2) 处理内容包括数据圆滑、格式转换、二维反演计算；(3) 二维反演计算误差要求%20 ；(4) 每人提交一份实习报告。
报告内容包括：地质任务；测线位置及地下情况；高密度电法数据资料质量评价；高密度电法资料处理及地球物理-地质解释（岩溶、裂隙发育情况调查，发育深度识别，基岩面的岩性划分）；二、实习内容与过程1.地质任务对广西合浦公馆石灰石矿区进行地球物理调查，探明岩溶、裂隙发育情况，发育深度识别，并进行基岩面等岩性划分。
2.侧线位置及地下情况公馆矿区南邻北部湾，地表主要为虾池和荒地，地层比较单一。
上覆为第四系地层，局部基岩出露，揭露的第四系地层厚度为0-9米，其下为灰岩。
【地层】区内出露的地层有上泥盆统天子岭组（D 3t ）、帽子峰组（D 3m ）和下石炭统孟公坳组（C 1ym ）。
简述如下：A.天子岭组（D 3t ）上部薄层条带泥灰岩、粉砂质灰岩、厚层状灰岩互层；下部主要为灰绿色含磷细砂岩。
厚413m 。
主要分布于矿区东南一带。
B.帽子峰组（D3m）灰、灰绿色细砂岩、粉砂岩、页岩互层，夹薄层泥质灰岩、钙质页岩等，底部带有一层灰绿色含磷细砂岩。
表层风化严重，呈砖红色泥质砂岩、砂质泥岩。
厚63-167m。
主要分布于矿区东西两侧。
C.孟公坳组（C1ym）上部主要为中厚层状微粒生物灰岩；下部薄层-中层状隐晶质灰岩、泥质灰岩夹生物灰岩，局部相变为细砂岩、粉砂岩互层。
根据矿区钻孔揭露，表层灰岩质地相对较纯，颜色也较浅，下部炭质含量增加，颜色逐渐变深，局部地区转变成炭质页岩。
该层厚403m，为主要水泥用石灰岩。
【构造】区内主要为一向斜构造。
轴部走向为北东向，向斜核部地层为下石炭孟公坳组（C1ym），两翼地层微上泥盆统帽子峰组（D3m）和天子岭组（D3t）。
高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用分析
高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用分析发布时间：2022-01-18T07:54:26.781Z 来源：《工程建设标准化》2021年23期作者：周旺友[导读] 本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础周旺友61272719910116****摘要：本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础，采用的是一种特殊的接地辅助装置，这样一来就很好的克服了该方法在矿区基岩裸露地面的接地障碍，并且将其很好的应用于某矿区之内，地下采空区以及已知断层的探测任务之中。
相关的资料解译成果表明，高密度电法在此类的勘查任务之中具有比较高的有效性以及可行性。
关键词：高密度电法；矿山地质灾害勘察；应用引言我们国家拥有相当规模的大中型的矿山，因为其中的各种原因，在矿山开发的过程之中，均对区域生态环境产生了比较严重的破坏，直接性的导致各类地质灾害频繁的出现，所以对于矿山地质灾害体的调查已经是势在必行。
本文主要对高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用进行分析研究。
1、高密度电法的原理高密度电法属于直流电法勘探的一种，它以不同地质体的电性差异为基础，研究人工施加稳定直流电场时地下相应传导电流的分布规律，以此来探测地底构造以及地下电性分布不均匀体。
高密度电法是组合电阻率剖面和电阻率测深2种方法的观测系统，因而较其他类型的直流电法拥有施工效率高、采集数据量大、数据观测精度高的优势。
高密度电法有十几种不同的数据采集装置类型，其中三电位电极系的α、β、γ装置现今应用相对较为广泛，经研究证实，α装置在抗干扰方面较其他装置存在明显优势，故本研究采用α装置进行数据采集和分析。
2、接地有效性实验矿山采矿作业使得采场地形地貌十分复杂且人为干扰较多，主要存在以下几点:地形开阔度低、地表基岩裸露、矿区工程车辆及生产爆破作业带来的震动干扰、矿区内电缆及通信线等带来的电磁干扰。
以上几方面都给地球物理方法野外作业带来了不小的阻碍，严重影响了物探手段在需解决矿区勘察的适用性。
浅析高密度电法排列装置、电极距及隔离系数的选择
浅析高密度电法排列装置、电极距及隔离系数的选择[摘要]简要介绍高密度电法在工程物探应用中，排列装置、电极距及隔离系数的不同选择对反演结果的影响，并由此提出高密度电法应用过程中对装置选择、电极距及隔离系数设置较为实用的建议。
对不同的埋深及规模的异常体，提出了电极距与隔离系数的设置方法，提高高密度电法勘察的实用性。
[关键词]高密度电法排列装置电极距隔离系数物探异常0前言笔者根据多年的高密度电法勘察的实践及工作过程中总结的经验，通过某一实例，对装置方式、电极距、隔离系数的选择提出肤浅的认识，供同行们参考及相互交流。
1典型实例1.1工程概况芜湖市某河道航道整治工程中，拟退建防洪墙，在现防洪墙与拟建防洪墙之间，有一古防洪墙，根据历史记录古防洪墙由条石及块石砌成，现已被杂填土填埋覆盖，埋深约5米，宽度1-2米。
新拟建防洪墙拟采用粉喷桩处理措施，因施工方要求，需查明古防洪墙的分布情况，包括平面位置及埋深等。
1.2工程地质条件场地人工填土厚度为3.3～4.50m，基本上分3层：第一层为杂填土，主要成分为黏性土灰土，含碎砖、碎瓦片，局部含少量碎石，主要为民房拆迁后遗留物。
第二层素填土，成分主要为黏性土，较均匀，几乎不含碎石、碎砖等杂物。
第三层为杂填土，成分复杂，含碎石、块石，局部见石板、砌石矮挡土墙，除局部较富集外，大部分地方块石分布无规律。
块石埋深局部超过 5.0m，深入到淤泥质土层中。
1.3地球物理特征根据场地工程地质条件及探查物古防洪墙的特征，古防洪墙在视电阻率或反演模型电阻率剖面上都呈现高阻反映。
反映在实际探测中，与周围的土层相比，呈现出相对的高阻异常。
1.4勘查工作实施及反演结果高密度电法剖面根据现场条件，沿与古河道预计的走向成一定角度布设，60根电极和120根电极，电极间距2.0m，采用温纳排列和施贝剖面分别进行观测，最小隔离系数为1，最大隔离系数选择8和15，经数据采集及转换后，经过5次迭代反演得到不同的效果。
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高密度电法勘探的装置选择和资料解释祁增云，任海翔，乔佃岳（国家电力公司西北勘测设计研究院，甘肃兰州730050）摘要：本文就高密度电法勘探做了一些综合性论述，重点就装置的选择、资料解释、限制因素以及高密度电法勘探后期展望做了一些探讨。
关键词：高密度电法；装置；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。
Dr.M.H.Loke 认为:（1）α装置对于电性的垂向变化比水平向变化反映灵敏些。
一般来说，此装置解决垂向变化（例如水平层状结构）问题比较有利，而去探测水平变化（例如狭窄垂向结构）就相对差一些。
（2）不等间距偶极装置对于电阻率变化有着最大的灵敏度，它对垂向电性变化十分灵敏而对水平变化相对不灵敏。
（3）α2是最常用的方法之一。
这种装置在水平和垂向结构中都有着适度的灵敏度。
在希望这两方面都有好效果的一些地质构造领域中，这种装置往往是α和β之间的一个调和。
2.4MNB装置的特殊作用MNB装置除了场地狭窄时候很有用处之外，还可以利用它来详勘。
图1 忠和互通式立交D匝道桥α装置ρs视电阻率断面图例如图1中采用α装置进行勘查，对于57.5m桩号处的高阻异常区受“倒梯形”勘探面积的限制，该异常测量不够完整。
这时可以采用三极中的MNB装置对该部位进行详细勘查（图2），工作结果可以发现，该异常得到了较完整的测量。
图2 忠和互通式立交D匝道桥MNB装置ρs视电阻率断面图另外，高密度电法一般用来进行剖面勘探，不太适合于勘探深度较大的电测深，而水电行业中电测深用得广泛。
在实际中，我们发现如果在勘探深度较浅的情况下，并且采取是两根电缆的仪器，那么可采用MNB装置，先后将电缆互倒则可以快速、省力地得到整条剖面的电测深成果。
2.5小结综合以上内容，根据我们的实践经验，得出这样的认识和结论：（1）四极装置是公认的最稳妥的装置，所以在工作中一般应予以选用。
如果探测精度要求高，则采用α2装置，否则，只宜采用α装置。
β装置的灵敏度略高于四极装置，但假象增多，电阻率剖面形态复杂，一般不提倡使用。
（2）不等距偶极装置灵敏度最高，但引起假象的可能性也同时增大了，并且此装置信号衰减最快，信噪比会随探测深度的加大迅速降低，以有效信号限制在间隔系数小于8来计算，其勘探深度偏小。
（3）对于剖面测量任务，应采用多种装置，但不主张采用过多装置。
一则避免扩大工作成本和采集耗时，二则避免解释复杂，引起混乱。
（4）完成上述步骤后，对于局部重点部位显露不完整的部位，应采用三极装置中的MNB装置进行详勘。
3 资料解释与分析高密度电法资料解释一般分数据传输、定性分析和定量解释几个步骤。
3.1定性分析等值线绘图程序做出等ρs视电阻率断面图，一般用美国Goldon公司的Surfer软件。
使用此软件应注意两点：（1）它的网格系数不能偏小，否则会出现明显锯齿状的边缘，如图3a。
（2）对于具有梯形剖面形态的装置要进行空白处理，否则会出现虚假外延现象，如图3b。
a b图3 ρs视电阻率断面图做图处理说明ρs视电阻率断面图是资料处理的重要分析依据，也是高密度电法勘探主要的定性图件之一。
根据断面图中显示的电性分布特征，判断出地质体的视电阻率范围，圈定出电性异常，此时充分应用已知地形、地质资料以及所采用的电极装置，分析引起电性异常的原因，例如地形引起的假异常、局部不均匀体引起的异常和探测目的地质体引起的真异常等，从而剔除干扰留下真实异常，并判断出目的体的位置。
在自然界中，地质体的形状是不规则的，由于正演计算复杂，很多正演资料只提供了少数装置下的几个规则体的理论模型。
在野外资料的定性分析中，一般用相近的理论模型去近似逼进已知地质体。
比如用二维板状近似断层、三维球体近似溶洞等等。
如果所取得的野外资料效果好，就可以应用相关理论判断出地质体的倾向等半定量的参数。
3.2 定量解释高密度电法勘探的定量解释一直是个难题。
时至今日，还没有一个完善的、公认的高密度电法反演软件。
如何克服多解性，正确地反演出定量的结果一直困扰着电法勘探。
大部分生产单位的解释工作也就停留在定性或半定量的阶段。
对于规模、埋深等定量参数，行业不同，要求有所不一。
象地质矿产部门，这方面的要求要低一些，他们更注重探测目标的平面位置及电性参数，而在水电行业，寻求埋深、规模的实际意义远大于电性参数，故而各行业采取的解释方法差别较大。
有的单位靠人工挖掘，有的单位凭地质推断，有的单位避而不提。
值得参考的一种方法是依据钻孔资料取得真实深度与相应电极距间的比值关系去推算整个测区。
这一比值有些单位直接固定为1/2或1/3的经验值，根据实践经验来看，固定比值法是一种不得已的方法。
一些科研单位一直在积极研究此方面的工作，陆陆续续地推出了一些软件。
其中比较好的有：国外M.H.Loke 工作组开发的“RES2DINV 软件”，中国地质大学“2.5维反演软件”和河北廊坊中石油物探所的“电法工作站”。
前者已进入商业化阶段，但价格不菲，网上有它的限制版，后两者尚在完善当中。
综观其功能，它们共同的缺点是：过于智能化，人工参与性不强，仍未摆脱多解性的限制，还停留在二维反演阶段等。
3.3不良地形、地质体条件下的勘探技术在地形起伏较大或者存在不利于电法勘探的地质结构的测区中开展高密度电法勘探时，消除或压制干扰对于实际生产中的意义是不言自明的，也是困难的。
根据国内外的资料，结合实际生产经验，通常采用且比较有效的方法有：（1）同一测线采用两种以上的装置。
装置选择的原则要考虑分辨率、受地形影响大小等等因素。
（2）正演。
有些地质构造对高密度电法勘探如局部不均匀体、透镜体、特殊隐伏构造等，单纯依靠软件反演会造成很大的误差。
此时应根据已知情况进行正演，在正演取得好的效果的基础上进行反演解释。
（3）地形校正。
起伏较大的地形引起的电性异常足可以掩盖真异常，从而大大在增加了分析难度甚至失去探测的意义。
地形校正一般采用“比值法”：/s o st s ρρρρ= （1）式中，ρst 为实测视电阻率；ρo 为地表无起伏时的理论视电阻率；ρs 为实际地形的理论视电阻率。
对于ρo 、ρs 一般采用有限元法、有限差分法等进行计算，这是一项计算量复杂而且庞大的工作，只能用软件来完成。
目前，只有少数程序才具有此项功能，一般为二维校正，与实际勘探中的三维地形有一定的差距。
4 应用的制约因素由高密度电法的产生发展可知，高密度电法的基础原理还是常规电法，所以它依然继承了常规电法固有的制约因素。
在水电行业应用中，主要呈现的制约因素有：（1）地形的影响是本行业最常见的影响因素，尽管目前也出现了地形改正软件，但功能完善的并不多，总体效果不是很理想。
（2）探测体埋深过大。
根据电法理论，探测体的规模与埋深需达到一定比例后方能被探测。
如果规模偏小，埋深偏大，则不能被仪器有效接收。
理论推导，直流电阻率法的最大垂向分辨能力（探测深度）深径比对二度体不超过7/1，对三度体不超过3/1。
（3）多解性。
由电法理论可知，探测体的电阻率和埋深之间存在S 等值和T 等值关系，如果其中一个参数不确定，那么就可能对应多个结果而曲线形态和曲线拟合结果完全一样。
这就会在工程应用中造成很大的误差。
（4）旁侧影响。
两个相邻的测点，其中一个点靠近山体或水边，那么其曲线形态就会发生较大变化，相应的解释也会发生大的变动，然而事实上地质结构却没有多大变化。
这种旁侧影响也会引起高密度电法产生较大误差。
图4 三维高密度电法勘探电极排列示意图5 展望从国外网站上了解到，高密度电法探讨领域已面向三维勘探方向发展，国内一些科研单位也进行了试验性工作，它的工作布置和数据采集如图4所示，它的资料解释图件也从二维的xz平面发展成三维中任一平面，参看图5。
可以看出这种方法的解释更接近于实际，精度大为提高，参数更加丰富。
但是此方法还停留在实验阶段，制约这一方法发展的主要原因是解释运算的数据量太大，尤其是反演中的雅可比函数矩阵尚无简便快速算法，它的计算量是目前最先进的个人计算机无法胜任的，所以只能等待先进算法的研究和计算机性能的提高了。
图5 三维高密度电法勘探成果图参考文献：[1] M.H.Loke，Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies,1999年8月，www.abem.se.[2] 资源、环境与工程电法勘探方法技术交流会论文集[C]. 地质与勘探，2003年增刊.[3] 水利水电工程物探新技术论文集[C].郑州：黄河水利出版社，2001.[4] 刘善军,等.高密度电法数据处理及成图[M].北京:水利出版社，1997.[5] 周颐善、钟本善,等.电法勘探数值模拟技术[M].成都:四川科学技术出版社，1986.[6] M.H.Loke，Rapid 3D Resistivity & IP inversion using the least-squares method , 2001.。