第五章高密度电法..
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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置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
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。 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
(i) (i 1)
B s B s
2
资料解释的基本原则
1、首先根据所测地电阻率的结果评价地电阻率的分布特征； 2、利用比值参数Gs和λ的平面图和拟断面图，研究观测剖面 横向电阻率的变化特征，并根据此确定断层和裂隙发育带 的位置、含水性及倾斜方向； 3、比值参数TS的分布变化特征既包含了垂向电阻率变化的信 息，又反映了横向电阻率的变化。因此利用TS的平面剖面 图和拟断面图研究地电断面的异常性质，要综合Gs和λ的 异常信息。 4、如果以单对数坐标系绘制的α法和β法视电阻率平面剖面 图上，两组剖面曲线之间存在固定间距，即比值参数TS是 一个常数，那么介质电阻率只存在垂向变化。若TS小于1则 说明介质电阻率随深度的变化而增大；否则减小；
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
ρ =KU/I s
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)
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）
测定地下介质的电阻率：
在A\B两点供电、任意M/N点测量其间的电位差，来反算地下介质的电阻率
A
AB AB U MN U M U N
M
N
B
I 1 1 1 1 ( ) 2 AM BM AN BN
等位面 电力线
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
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。
K
U MN I
K为电极排列系数（联合剖面、对称四极排列、温纳四极排列）
均匀大地电阻率的概念：
实际上相当于将本来不均匀的的地电断面用某一等效 的均匀断面来代替，按上式计算的电阻率不应当是地下介 质的真实值，而是在电场分布范围内、各种地下介质电阻 率综合影响的结果，视电阻率。
U MN s K I
一、需要了解的一些基本知识：
电阻率或导电率
介质
黄土
粘土
电阻率（· m）
0-200
1-200
介质
雨水
河水
电阻率 （ · m）
>1000
10-100
含水砾石 层 隔水粘土 层
50-500
5-30
海水
潜水
0.1-1
<100
影响因素：
成份 含水量（潜水面） 矿化度（咸、淡水层位） 温度（地热）
二、如何测定大地的电阻率？
5.1 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；
5.2 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，
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
ILeabharlann Baidu
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
N=3 N=2
U
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
I
0 1 2
U
3 4 5 6 7 8 9
N=1
地面
U nx
• 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。
（一）
两个点源的电场特征： A(I) M B(-I)
第五章 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。
1 2 s s s 3 3
可形成各种视参数的的等值线断面图
•
•
单独的
比值参数
s s s
T s / s
相邻两点的视电阻率值的比值
（能够更为直观地反映地电断面的特征）
高密度电阻率的装置及工作原理：
温纳三极装置（W-A）
联合三极装置
温纳三极装置（W-B）
5.3 高密度电阻率的装置及工作原理：
温纳四极（等间距的对称四极） 温纳偶极 温纳微分
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温纳四极装置
(三电位电极装置)
U I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
I
0 1 2 3 4
U
5 6 7 8 9
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：
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置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
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。 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
(i) (i 1)
B s B s
2
资料解释的基本原则
1、首先根据所测地电阻率的结果评价地电阻率的分布特征； 2、利用比值参数Gs和λ的平面图和拟断面图，研究观测剖面 横向电阻率的变化特征，并根据此确定断层和裂隙发育带 的位置、含水性及倾斜方向； 3、比值参数TS的分布变化特征既包含了垂向电阻率变化的信 息，又反映了横向电阻率的变化。因此利用TS的平面剖面 图和拟断面图研究地电断面的异常性质，要综合Gs和λ的 异常信息。 4、如果以单对数坐标系绘制的α法和β法视电阻率平面剖面 图上，两组剖面曲线之间存在固定间距，即比值参数TS是 一个常数，那么介质电阻率只存在垂向变化。若TS小于1则 说明介质电阻率随深度的变化而增大；否则减小；
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
ρ =KU/I s
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)
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）
测定地下介质的电阻率：
在A\B两点供电、任意M/N点测量其间的电位差，来反算地下介质的电阻率
A
AB AB U MN U M U N
M
N
B
I 1 1 1 1 ( ) 2 AM BM AN BN
等位面 电力线
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
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。
K
U MN I
K为电极排列系数（联合剖面、对称四极排列、温纳四极排列）
均匀大地电阻率的概念：
实际上相当于将本来不均匀的的地电断面用某一等效 的均匀断面来代替，按上式计算的电阻率不应当是地下介 质的真实值，而是在电场分布范围内、各种地下介质电阻 率综合影响的结果，视电阻率。
U MN s K I
一、需要了解的一些基本知识：
电阻率或导电率
介质
黄土
粘土
电阻率（· m）
0-200
1-200
介质
雨水
河水
电阻率 （ · m）
>1000
10-100
含水砾石 层 隔水粘土 层
50-500
5-30
海水
潜水
0.1-1
<100
影响因素：
成份 含水量（潜水面） 矿化度（咸、淡水层位） 温度（地热）
二、如何测定大地的电阻率？
5.1 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；
5.2 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，
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
ILeabharlann Baidu
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
N=3 N=2
U
I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
I
0 1 2
U
3 4 5 6 7 8 9
N=1
地面
U nx
• 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。
（一）
两个点源的电场特征： A(I) M B(-I)
第五章 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。
1 2 s s s 3 3
可形成各种视参数的的等值线断面图
•
•
单独的
比值参数
s s s
T s / s
相邻两点的视电阻率值的比值
（能够更为直观地反映地电断面的特征）
高密度电阻率的装置及工作原理：
温纳三极装置（W-A）
联合三极装置
温纳三极装置（W-B）
5.3 高密度电阻率的装置及工作原理：
温纳四极（等间距的对称四极） 温纳偶极 温纳微分
I
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温纳四极装置
(三电位电极装置)
U I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
I
0 1 2 3 4
U
5 6 7 8 9
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：