高密度电法数据采集和资料处理

高密度电法数据采集和资料处理

一、实验目的

1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法；

2.深刻理解高密度电法的基本工作原理；

3.了解数据处理的基本流程。

二、高密度电法的勘探原理

高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法大体相同. 它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法 ,根据在施加电场作用下地层传导电流的分布规律 ,推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况. 高密度电阻率法的原理是地下介质间的导电性差异. 和常规电阻率法一样它通过A 、B 电极向地下供电流 I ,然后在M 、N 极间测量电位差Δ V ,从而可求得该点 M 、N 之间的视电阻率值进行计算、分析 ,便可获得地层中的电阻率分布情况 ,从而可以划分地层 ,确定异常地层等.高密度电法数据采集系统由主机、多路电极转换器、电极系3 部分组成。多路电极转换器通过电缆控制电极系各电极的供电与测量状态。主机通过通讯电缆、供电电缆向多路电极转换器发出工作指令、向电极供电并接收、存贮测量数据。数据采集结果自动存入主机,主机通过通讯软件把原始数据传输给计算机。计算机将数据转换成处理软件要求的数据格式,经相应处理模块进行畸变点剔除、地形校正等预处理后,做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合钻探、地质调查资料作地质解释,并绘制出物探成果解释图。

三、实验内容及步骤

（一）实验内容

本实验在室外采用温纳装置做剖面观测。

（二）仪器

高密度电阻率勘探工作仪器包括测量系统和反演软件系统。测量系统包括WDJD-3多功能数字直流激电仪（测控主机）和WDZJ-3多路电极转换器。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。

（三）装置形式

采用的装置形式为：固定断面扫描装置α排列（温纳装置AMNB）见图1-1。

测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；依此不断扫描下去，得到倒梯形断面，由于供电电极AB和MN均按一定比例增大，所以在反映深部信息是有比较好的效果。

图1-1 α排列（温纳装置AMNB）装置

（四）各项检查

检查项目包括：主机电源电压，转换电极控制器开关，转换电极控制器电源电压，主机各接线柱之间的绝缘电阻，转换电极控制器各接线柱之间的绝缘电阻，32芯物探电缆完整性，干电池箱的电压等。在每次都要测量60根电极的接地电阻。

（五）参数设置

主要是设置高密度电法数据采集系统主机的工作参数，主要由以下几个方面：

断面号每个排列都需要设置，每个中段从1开始，以步长1逐渐增加。

转置类型α排列

滚动总数 1

电极数 60

点距 1m

MN间距 1m

滚动号 1

供电时间 1（测量延时50ms）

（六）测点观测

首先是在测量段布设32芯物探电缆两根，在电缆接线头处打下电极，待60

根电极连接好之后，首先进行接地电阻检查，以防止有漏接电极或者检出接地电阻过大的电极。

待接地电阻检查好后，进行测量。测量主机自动完成α排列方式的测量，并自动记录数据。

待一个排列测量结束之后，向前挪动电极和该段的电缆，完成下一个排列的测量。

结论：

密度电阻率法主要有如下优点( 1) 电极布设是一次完成 ,测量过程中无须更换电极 ,可以防止因电极设置而引起的故障和干扰. (2能有效的进行多种电极排列方式的参数测定,可以获得较丰富的关于地电结构的信息.3 数据的采集和收录实现了自动化或半自动化 ,不仅采集速度快, 而且可避免人工操作引起的误差和错误. (4) 可以实现资料的现场实时处理或脱机处理 ,可以根据需要自动绘制和打印各种成果图件 ,大大提高了电阻率法的智能化程度. (5) 与传统的电阻率法相比,成本低、效率高,信息量丰富,解释能力方面显著提高. 但是 ,高密度电法是一种较新的物探方法 ,需要通过实践应用和总结归纳对该方法进一步完善.

一、实验目的

1.掌握DUK-2型高密度电法测量系统的工作模式和操作方法。

2.学会高密度电阻率法数据采集和处理的方法

二、实验内容

本实验是在水槽中或野外采用温纳装置在高（低）阻地质体上做剖面观测，实验工作如图3-1所示。电极个数为60，间隔系数为1~16，极距的大小根据实验条件设计。模型应放置在剖面的中部，电极入水深度约2~3mm。

图3－1 高密度测点分布示意图

三、实验步骤

1.工作前做好各项准备工作（如仪器电源检查，多路电极转换器与主机连接，电极与供电线连接和模型布设等），如图3-2所示。

2 .根据仪器操作要求按菜单依次选定：仪器类型、工作模式、装置形式、电极距、存储序号、最小间隔系数、最大间隔系数、温施间隔层数、供电时间等。

3.进行接地电阻的检测，完成后复位。

4.仪器进入测量状态，在测量过程中仪器自动存储视电阻率值，测量完毕后显示数据总数。

图3－2 野外工作中导线敷设

5.高密度电法资料处理主要由五部分组成。分别为：

（1）数据传输系统：该系统利用传输软件（程序名HDCOMUS）将DUK—2机内数据传入计算机。

（2）原始数据前期处理系统：该系统主要包括原始数据的突跳点剔除、地形改正和数据连接等

（3）常规处理系统：该系统主要包括数据的圆滑滤波和电测深点的提取解释。

（4）原始数据的正反演处理系统：该系统负责对原始数据的正反演。采用的方法一般是左迪反演、有限元方法和最小二乘法等。

（5）数据成图系统：该系统负责对数据进行网格化并形成二维及三维彩色图。系统整体上分为两大模块。

根据以上CRT系统模块和CRTMapper系统模块提示选择点击模块图标，并按菜单提示完成操作。

下面以常用的二维地电断面图为例简述操作过程:

1.将主机（CUK—2）的信号口与计算机上的RS232接口用信号线相连接。

2.在计算机进入Q—basic状态，启动CDNUS传输程序。