高密度电法作业流程及注意事项
第五讲高密度电法
(一)
两个点源的电场特征:
A(I)
M
B(-I)
U
AB M
I 1 1 ( ) 2 AM BM
电位差表达式 地下均匀介质的电阻率
二、如何测定大地的电阻率?
• 在地下半空间中建立人工的电流场,研究由于地质对象
的存在而产生的电场的变化(探测对象与周围介质之间 的电阻率差异是前提条件)。 • 将直流电通过电极向地下供电以形成人工直流电场,由于 直流电场中电荷的分布不随时间改变,这是一种稳定的 电流场。
沟 沟
测线1位于坝体顶部,与防浪墙相距1m。测线从溢洪道内边缘开始, 过输水隧洞上部,至水库管理所门口路边结束,总长206.5米。 测线2位于坝体后坡上,与测线1平行,距坝顶斜距为17米。起点位 于测线1的54.5米处下方,总长206.5米
测线3位于坝体后坡上,与测线2平行,距测线2 斜距为20.4米。起 点与测线2的起点对齐,总长206.5米
4.
结合正演资料进行分析地下断面的分布特征。
高密度电法数据处理中几个比值参数:
s (i) Ts (i) s (i)
sA (i ) B (i, i 1) s (i )
sA (i 1) sB (i 1)
G(i)
(i) (i 1)
A s A s
高密度电法野外观测示意图
5.5 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 比值换算法:等值线断面图或灰度图 λ 参数对局部低阻体 T 参数对局部高阻体有较强的分辨能力。
2.
3.
滤波处理 视电阻率曲线随极距的增大由单峰变为双峰,绘 制断面后除了主异常外,一般还会出现强的伴随异常, 应消除这种成分的影响。
高密度电法
废弃多氯联苯电力电容器物探探测实施方案一、项目背景本次主要对宜昌供电公司和黄龙滩水电厂共5处疑似含PCBs电力设备填埋点进行探测,准确定位含PCBs电力设备的位置和深度。
1、宜昌供电公司探测区宜昌供电公司探测区位于宜昌市国宾花园酒店附件,距离市中心约3km,距离宜昌火车站3km。
经过前期调查了解,共涉及4块区域,每块区域面积大约500平方米。
填埋物为6只含PCBs的10kV电容器,型号为:YL10.5-30-1,单只电容器尺寸约为30cm。
2、黄龙滩水电厂探测区黄龙滩水电厂位于十堰市张湾区黄龙镇以西4公里的峡谷出口处,紧邻襄渝铁路和316国道。
本次探测区位于黄龙滩水电厂的水电宾馆附近,填埋物为1只含PCBs的滤波电容器,填埋深度约8米。
目前已确定填埋地点位于我厂度假区接待中心楼东南方向与316国道之间的空地处(地表已做硬化处理),疑似埋设区域为顶边约5.54m、底边约21.14m、两腰约为24.47m的梯形区域内,面积约200㎡;坐标为:东经110°31′11″,北维:32°40′42″。
二、作业技术依据2.1技术依据(1)《城市地下管线探测技术规程》(CJJ61-2003)(以下简称规程);(2)《城市测量规范》(CJJ/T8-2011)(以下简称规范);(3)《城市工程地球物理探测规范》(CJJ 7-2007);(4)《电力工程物探技术规程》(DL/T 5159-2012);(5)《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ/T73-2010)。
2.2坐标和高程基准采用珠区平面坐标系统,投影带中央子午线为东经114°;高程系统为1985国家高程基准。
2.3 成图比例尺及成图规格成图比例尺为1:500,成图规格为50cm×50cm。
三、现场物探工作基本流程1、外业工作之前,通过调查、实地探测等手段对测区地形、地表覆盖物、地下可能干扰探测的金属管线(地下管线探测)等作全面了解和分析并制作测区地下管线分布图。
工程物探-高密度电阻率法
二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法
高密度电阻率法可以实现数据的快速采集和 微机处理,从而改变了电阻率法勘探传统的 工作模式,大大地提高了工作效率,减轻了 劳动强度,使电法勘探的智能化程度大大的 向前迈进了一步。
高密度电阻率法
一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
-AB/2(m)
1110 -5 -1 0 -1 5 -2 0 -2 5 -3 0 -3 5 -4 0 -4 5
1120
1130
1140
1150
1160
1170
1180
1190
1200
1210
1220
(a)原 始 视 电 阻 率 数 据 等 值 线 图
5 0 -5 -1 0 -1 5 -2 0 -2 5 -3 0 -3 5 -4 0 -4 5
-100
50
100
150
200
250
0
-50
50
100
150
200
250
(3)模型三:温纳装置
视电阻率断面
-AB/2(m)
-10 -20 -30 -40
20
40
60
80
100
电阻率反演断面
-5
-15
-25
20
40
60
80
100
Depth(m)
(4)实例一:施伦贝尔装置(岩溶勘查)
在730号点经钻孔验证: 0-9.8m为粘土; 9.8-15.2m为白云质灰岩; 15.2-18.6m为含砾粘土, 18.6-72.8m为白云质灰岩, 其中67.3-73.6m为溶洞。
高密度电法
• 将直流电通过电极向地下供电以形成人工直流电场,由于 直流电场中电荷的分布不随时间改变,这是一种稳定的 电流场。
(一) 两个点源的电场特征:
A(I)
B(-I)
M
U
AB M
一、需要了解的一些基本知识:
电阻率或导电率
介质 电阻率(·m) 介质
黄土
0-200
雨水
粘土
含水砾石 层
隔水粘土 层
1-200 50-500
5-30
河水 海水
潜水
影响因素:
成份 含水量(潜水面) 矿化度(咸、淡水层位) 温度(地热)
电阻率 (·m)
>1000
10-100 0.1-1
<100
二、如何测定大地的电阻率?
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
一次组合,获得三种电极排列的测量参数
三种排列测得的视电阻率关系如下:
s
1 3
s
2 3
s
可形成各种视参数的的等值线断面图
• 单独的
s
s
s
• 比值参数 T s相/邻两s 点的视电阻率值的比值
地表面剖面法 井中电阻率成像
单孔 跨孔
2. 电极距的确定:
a nx
n为隔离系数,x点距
I
0123456789
U
n=1
3. 测点分布
I
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。
高密度电法工作方式
高密度电法工作方式2008年08月29日星期五 06:30 P.M.一、电极检查。
将测线上的电极依次两个一组地与M、N测量输入端接通,每步的电极转换规律如下:第一步: M=1#,N=2#第二步: M=2#,N=3#……第五十九步: M=59#,N=60#.二、工作方式1、(WN)温纳它的电极排列规律是:A,M,N,B(其中A,B是供电电极,M,N是测量电极),随着极距系数n由n(MIN)逐渐增大到n(MAX),四个电极之间的间距也均匀拉开,设电极总数60,n(MIN)=1,n(MAX)=16,每步电极转换的规律如下所述:首先,n=n(MIN)=1,测量数据为57个:第一步: A=1#,M=2#,N=3#,B=4#;第二步: A=2#,M=3#,N=4#,B=5#;……第五十七步: A=57#,M=58#,N=59#,B=60#;接着,n=n+1=2,测量数据为54个:第一步: A=1#,M=3#,N=5#,B=7#;第二步: A=2#,M=4#,N=6#,B=8#;……第五十四步: A=54#,M=56#,N=58#,B=60#;最后,n=n(MAX)=16,测量数据为12个:第一步:A=1#,M=17#,N=33#,B=49#;第二步: A=2#,M=18#,N=34#,B=50#;……第十二步: A=12#,M=28#,N=44#,B=60#;显然,对应每一层位(n)的测量数据个数=(60-n×3),如果n=1~16,16个层位全部测量得到的完整的一个剖面,数据总数应该是552个。
2、(SB1)施伦贝尔1电极排列规律是:A,M,N,B测量过程中:MN固定不动,AB按隔离系数由小到大的顺序逐次移动,然后将MN 向前移动一个点距,再重复上诉过程。
数据按隔离系数由下到大的顺序分层存储,结果为矩形区域。
例如测定16层时,M=17#,N=18#,A=16#—1#移动,B=19#—34#移动(第一测深点)。
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。
第五章高密度电法要点
5.7 应用范围
广泛应用于堤防隐患探测(如对江河大堤的蚁穴,鼠洞和软 弱夹层及裂缝的高分辨率探测) 用于水文、工程、环境的地质勘探及高分辨率电阻率法工程 地质勘探; 用于煤矿采空区、人防工程及喀斯特地区的溶洞等勘探; 厂房地基、高速公路、桥梁、铁路、山体滑坡等地质灾害勘 探; 用于金属与非金属矿产资源勘探地热勘探。
每一层的测点数计算式:
N 总电极数 3 隔离系数
呈倒梯形
4. 野外工作示意图
0 11 12 23 24 35 36 47 48 59
程控开关
观测系统
5. 测量系统
理论图示
电流
I
E
A
M
N
B
ρs=KU/I
ρ—视电阻率,单位(Ω· m) K—装置系数 U—电位差,单位(mV) I—电流强度,单位(mI)
B→∞
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
∞← A
U
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U
两种排列与对称四极装臵测得的视电阻率关系如下:
s ( ) / 2
A s B s
5.4 高密度电法野外工作方法技术
1. 数据采集方式:
地表面剖面法 井中电阻率成像
单孔 跨孔
2.
电极距的确定:
a n x
n为隔离系数,x点距
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
n=1
U
3. 测点分布
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
N=4
U
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
N=3 N=2
浅探工程物探中高密度电法的应用
浅探工程物探中高密度电法的应用作者:辛欢来源:《西部资源》2021年第05期摘要:现代工程物探技术中常用的是高密度电法,该技术与传统的工程物探技术相比,自动化水平比较高,数据信息采集率也比较高,可以直观地反映其结果。
由此,本文从高密度电法的工作原理及应用着手,对其在工程物探中的应用方法做了探究,希望能为广大同行提供一定的参考。
关键词:高密度电法;工程物探;勘察研究。
1.高密度电法的概述高密度电法与普通直流电法原理大致打通,其均要求能够科学评价工程地下目标导体自身的额层电性能,进而能够对目标实施有效勘探。
相较于以往直流电物探而言,高密度电法主要是利用先进的计算机技术为载体实施,要求能够充分融合计算机技术与传统的直流电物探技术,从而构建起合理、稳定高效的数据采集、处理与统计几桶,随后应用计算机内的计算及数据处理功能,以实现勘探、统计分析的全自动化。
就目前来看,高密度电法工程物探技术与传统直流电工程物探技术相对比,其具有更高程度的自动化,数据处理速度更加快,所需操作成本也要低许多,且具有较高的精准度,有效地减少了人工计算所产生误差。
另外,利用计算机建设所得的物探系统能够反复使用,而且在实际应用环节仅要求设置和它对应的导线,同时连接起数据处理系统,如此便能够合理高效的对大量探测点实施勘察与监测,这样一来所需投入的人力、物力等成本将得到有效的节约,进一步降低了物探成本。
2.高密度电法的工作机理2.1高密度电法数据采集系统一般情况下在运用高密度电法时所使用到的数据采集系统含括了主机、多路电极转换器与电极系。
其中主机作用用于接收、储存测量所得数据,同时运用供电、通讯电缆来传输至多路电极转换器,所以在发出工作指令时应当要采用流程图与少许文字相结合的方式来进行,并且是能实现电机供电。
在具体运行多路电极时,主要是使用电缆来供电至电机系中的每一电极,同时科学控制测量状态。
目前,通常是在户外物探过程中使用高密度电法,且在实际使用时通常会涉及到许多不同类型的装置,所以要求工作人员在对其电极数和点距进行确定过程中能够将具体工作情况以及物探具体深度要求来进行综合考量。
地面高密度电法实施方案
地面高密度电法实施方案地面高密度电法是一种地球物理勘探方法,主要用于地下矿产资源勘探和地质构造研究。
在实施地面高密度电法时,需要根据具体的地质条件和勘探目的,制定详细的实施方案,以确保勘探工作的顺利进行和取得准确可靠的数据。
本文将介绍地面高密度电法实施方案的相关内容,以供参考。
一、前期准备工作在实施地面高密度电法之前,需要进行充分的前期准备工作。
首先要对勘探区域的地质情况进行详细的调查和研究,包括地层岩性、构造特征、地下水情况等。
同时,还需要对勘探区域的地形地貌进行调查,确定合适的测线布设方案。
此外,还需要对地面高密度电法仪器进行检查和调试,确保设备的正常运行。
二、测线布设测线布设是地面高密度电法实施的关键环节。
在进行测线布设时,需要根据勘探区域的地质情况和勘探目的,合理确定测线的长度和方向。
同时,还需要考虑地形地貌的影响,选择合适的布设方式,确保测线覆盖到目标区域。
在测线布设过程中,还需要注意避开可能影响测量结果的干扰源,如高压输电线、大型金属构筑物等。
三、数据采集数据采集是地面高密度电法实施的核心环节。
在进行数据采集时,需要根据测线布设方案,按照一定的间距和步长进行电极的铺设。
同时,还需要根据实际情况选择合适的观测频率和观测时间,确保采集到充分的数据。
在数据采集过程中,还需要及时记录和保存数据,确保数据的完整性和可靠性。
四、数据处理与解释数据处理与解释是地面高密度电法实施的重要环节。
在进行数据处理时,需要对采集到的原始数据进行去噪、滤波、平滑等处理,得到清晰准确的电法剖面图。
同时,还需要对处理后的数据进行解释分析,确定地下电性结构和异常体的位置、形状和性质。
在数据处理与解释过程中,还需要结合地质调查和其他地球物理资料,综合分析,得出科学合理的结论。
五、实施方案的优化与改进在实施地面高密度电法的过程中,还需要不断总结经验,优化和改进实施方案。
通过对前期实施情况和数据质量的分析,可以发现存在的问题和不足之处,进而调整和改进实施方案。
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%;。
高密度电法的实施步骤
高密度电法的实施步骤1. 简介高密度电法是一种用来探测地下电阻率的地球物理方法。
该方法通过在地面上放置一系列电极,将电流注入地下,然后测量产生的电压,以确定地下材料的电阻率分布。
高密度电法的实施步骤包括实地布置电极、进行电流注入和电压测量、数据采集和处理等。
2. 实地布置电极在进行高密度电法实施之前,首先需要进行实地电极布置。
电极布置应考虑到地下的电阻率分布情况以及需要研究的目标。
一般来说,电极布置要遵循以下原则:•电极布置应尽可能覆盖研究区域的整个范围,以获得较为全面的电阻率数据。
•电极应远离任何可能影响测量的干扰源,如金属结构物或高压电缆等。
•电极布置需要考虑到实地情况,如地形、土壤类型等。
3. 进行电流注入和电压测量电流注入是高密度电法中的一项关键步骤。
电流注入需要通过电极将一定电流注入地下。
通常采用的方法是将电极对分为两组,分别为注入电极和测量电极。
注入电极负责注入电流,而测量电极则用于测量注入电流产生的电压。
在进行电流注入和电压测量时,需要注意以下事项:•确保电流源的稳定性,并根据实际情况选择合适的电流大小。
•确保电极与地下的良好接触,以减小测量误差。
•在电流注入时,需要保持一定时间,使电流的分布达到稳定。
4. 数据采集和处理完成电流注入和电压测量后,需要对所得的数据进行采集和处理。
数据采集和处理旨在获得地下电阻率分布的信息。
以下是一般的数据采集和处理步骤:•使用数据采集系统将电压数据记录下来,通常采用数字多道技术,以提高数据采集速度和精度。
•将采集到的数据导入计算机进行处理。
一般采用地球物理数据处理软件,如Res2Dinv或Res3Dinv等。
•利用适当的数学模型和反演算法,通过对数据进行反演计算,得到地下电阻率分布图。
5. 结果解释与分析得到地下电阻率分布图后,需要对结果进行解释和分析。
解释和分析结果需要考虑到地质背景、研究目标等因素。
以下是一些常见的解释和分析方法:•对比野外观测结果与地质地球物理模型,判断测量结果的可靠性和准确性。
高密度电法操作规程
高密度电法操作规程
首先,高密度电法操作规程的第一步是进行仪器和设备的准备。
这包括检查电极、电缆、数据采集仪器等设备的完好性,确保设备
的正常工作。
同时,需要对勘探区域的地质情况进行充分的调查和
了解,以便确定合适的电极布设方案。
其次,对于电极的布设,需要根据勘探区域的地质特征和勘探
目的合理设置电极的间距和布设方式。
通常情况下,会采用直线、
网格或者等间距布设电极的方式,以确保数据的准确性和可靠性。
第三,进行数据采集和处理。
在进行高密度电法勘探时,需要
根据实际情况选择合适的电流电压参数,并按照预先设计的布设方
案进行数据采集。
采集完数据后,还需要对数据进行处理和解释,
包括数据的滤波、平滑、反演等步骤,以获得地下电阻率分布的准
确信息。
此外,在进行高密度电法操作时,还需要考虑现场安全和环境
保护等因素。
在选择勘探区域和设置电极时,需要遵守相关的安全
规定,确保勘探过程中不会对周围环境和人员造成危害。
总的来说,高密度电法操作规程涉及到仪器设备准备、电极布设、数据采集处理以及安全环保等多个方面,需要根据实际情况和勘探要求进行合理的规划和操作。
只有严格遵循规程,才能保证高密度电法勘探的准确性和可靠性。
高密度电法工作流程
高密度电法工作流程一、前期准备。
这就好比出门旅行前得收拾行李一样,高密度电法工作开始前也有不少准备工作呢。
场地得先选好,要找那种适合开展工作的地方。
可不能随便找个地儿,得考虑很多因素。
比如说,有没有干扰源啊,如果旁边有大型的电器设备或者是交通要道啥的,那测量的数据可能就不准了。
就像你在很吵的环境里听不清别人说话一样,电信号在有干扰的地方也会被影响呢。
然后就是设备啦,这设备就像是厨师做菜的锅碗瓢盆一样重要。
要把高密度电法仪还有那些配套的电极啊,电缆啊啥的都检查好。
电极有没有损坏,电缆有没有断的地方,这都得仔细瞅瞅。
要是设备有问题,那工作就没法好好开展了,就像你要骑自行车出门,结果发现车胎没气了,多闹心呀。
二、电极布置。
在布置电极的时候,还得把电极插得稳稳当当的。
这就好比盖房子打地基一样,要是电极插得松松垮垮的,那它和大地的接触就不好,电信号传输就会受到影响。
有时候地面可能还比较硬,就像要把钉子钉进木板里一样困难,但也得想办法把电极插好呢。
三、数据采集。
好啦,电极布置好了,就可以开始采集数据啦。
这时候就像是打开了一个宝藏的大门,等着我们去挖掘里面的数据宝藏呢。
操作电法仪的时候要小心翼翼的,按照正确的步骤来。
就像你玩游戏要遵守游戏规则一样,要是操作错了,可能就采集不到正确的数据了。
电法仪开始工作的时候,就像一个勤劳的小蜜蜂一样,在那里默默地采集着数据。
这个过程中可不能分心哦,要时刻盯着仪器,看看有没有什么异常情况。
要是数据波动太大或者出现一些奇怪的数值,那可能就意味着有问题了,就像你闻到蛋糕烤焦的味道就知道出事儿了一样。
四、数据处理。
采集完数据,就像把菜都买回来了,现在要开始做菜啦,也就是数据处理。
要把采集到的数据导到电脑里,然后用专门的软件来处理。
这软件就像一个魔法棒,能把那些看起来乱糟糟的数据变得有条有理。
要对数据进行滤波啊,校正啊这些操作。
滤波就像是把水里的杂质去掉一样,把那些干扰数据的噪声去掉,让真正有用的数据显现出来。
WGMD-9超级高密度电法系统说明书
WGMD-9超级高密度电法系统说明书注意事项1. 如果您是首次使用WGMD-9超级高密度电法系统,请您先仔细阅读本手册,并留意其中的注意事项。
2. 每次测量工作前,必须确保仪器主机及掌上电脑有电,若电池电量不足,要重新对其进行充电,以免影响测量工作。
3. 测量前必须把AB供电电极、MN测量电极以及接收电极接好,严禁将A、B、M、N相互混接。
4. 使用集中式高密度开关工作时,直流高压不能高于400V;使用分布式高密度电缆工作时,直流高压不能高于800V。
5. 高密度电阻率法进行分布式测量时,除了跨孔偶极装置需要用到两个分布式电缆插座外,其余15种装置只能在两个插座中任接一个。
6. 蓝牙无线通讯的有效距离为10米,因此操作员与仪器主机的距离不能超过10米,否则通讯失败,需重新配对蓝牙。
7. 在笔记本电脑上控制数据采集:需先安装蓝牙USB适配器的驱动程序,再将蓝牙USB适配器插到计算机的USB接口上,就可以使用了,程序操作方法与PDA上的操作一样。
8. 对于新的工作测线,在测量前,请首先设置正确的工作参数。
9. 如仪器显示“过流保护!”,请关掉电源检查AB是否短路。
10. 高密度电阻率测量时,在整个断面的长度内,每根电极的接地电阻相差不要太大,尽量减小接地电阻,以利于供电,若表层土壤干燥,应浇水保证电极接地良好。
11. WDA-1B主机可选择外接直流高压或内置高压电源工作。
如果两者同时使用,则仪器将会根据两者的输出电压幅度选择输出电压较高的一个进行工作。
12. 由于WDA-1B主机的内置高压电源输出电流较小,故可以将其应用在电阻率测量方式中,而对于激电测量方式,建议仍然使用外接直流高压。
13. WDA-1B主机仪器包含电池保险,用于高压输出短路时保护内部电路。
若输出短路烧坏保险,可拧开保险插座自行更换一个2A保险即可。
14. 仪器不应长期存放在潮湿或有腐蚀性气体环境中。
15. 严禁将仪器工作或存放在-20℃以下温度的环境中。
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高密度电法作业流程及注意事项
一,根据要采集的地层数,结合地形图设计放线;并分派任务、谁导航,谁放线,谁打电极,谁定点、并在哪
几根电缆之间接中级器(蓄电池),谁操作仪器。
注意事项:为保证所采集的地层完整,两边至少需延长三百米,设计放线时需分派劳工,谁带几把线、几把电极、蓄电池到哪等着。
二,导航。
根据具体的地形图结合JPS,找桩子,指导准确的放线路径。
注意事项:JPS需注意精度,地形图需看懂。
三,放线。
根据前面导航人的指导,放出准确的电缆。
注意事项:尽量别让电极悬空,务必别让电缆打结,提高效率。
四,订电极。
让电极、电缆、大地三者接触良好。
注意事项:务必别把电极打在岩体,混凝土,和一些导电性能差,或绝缘体上以免影响所采集到的数据。
五,定点,并准确的接上中级器、蓄电池。
注意事项:检查之前订的电极。
并定出明显的地形起伏点,标出线路上或线路旁边一些标注物,如,电线杆、房子角、马路边、桥洞、悬崖低、悬崖上、山顶上。
抄坐标时需细心,画地形图时需认认真真。
六,开机,设参,自检,接地检,采集,保存。
注意事项:设参时注意设全,保存时保存两遍。
七,处理数据,做出资料。