关于改进高密度电阻率法数据采集方法的设想

运用地面点电流源电场的分布规律和高密度电阻率法的基本思想,提出了分别利用单极供电、偶极子供电,其余电极同时测量,通过室内数据整理实现高密度电阻率法的温纳对称四极、温纳偶极、温纳微分、温纳三极A、温极三极B和二极等装置.     

高密度电阻率法不同装置比较

本文介绍了高密度电阻率法的一些基本知识,比较了几种常用2D装置在五种模型上的勘测特点及效果。综合分析数值模拟的结果可以得出:温纳装置在垂向变化率上具有较高的分辨率(水平构造),而温纳--斯隆贝尔阵列在横向和纵向结构都有较好的分辨率。偶极--偶极装置对电阻率的横向、垂向变化较敏感,单极-单极装置的分辨率是最低的。     

网络并行电法在某大桥地基勘察中的应用

山东某大桥近海施工,基础地层中富含卤盐,岩溶地貌十分发育,且大桥工程巨大,探明大桥基底岩溶发育情况是关键。为此采用并行电法技术,布设了15个测站对场地进行勘探,完成2 590m的勘探测线。数据采集使用了AM与ABM法,分别进行了二极、温纳三极、温纳四极、温纳偶极和温纳微分五种装置数据提取、计算和反演,获得了各测站的电阻率断面图。结合钻孔揭露地质资料对场地条件进行分析,推测场地的岩溶发育与分布状况,为桩基的施工处理提供有效的指导。     

高密度电阻率法在近地表隐伏断层检测中的应用

隐伏断层对于道路、地基等具有重大威胁,高密度电阻率法是以地层之间电阻率差异为基础的探测地下构造和电性异常体的一种间接性的地球物理方法,近年来,在近地表探测隐伏断层方面应用广泛。基于此,首先对断层模型进行正演模拟,研究了断层模型的响应规律,然后以山西某段公路隐伏断层检测为例,简要介绍了高密度电阻率法的基本原理以及常用的两种施工装置,即温纳四极装置(α)和单边三极装置,分析了两种施工装置的优缺点,以实测视电阻率剖面图和反演视电阻率剖面图进行对比研究,揭示了反演结果的优势,并在反演结果的基础上进行背景电阻率值的剔除,在断层产状判断及其影响区域划分上进行定量解释,验证了高密度电阻率法探测近地表隐伏断层的可行性,为后续施工提供了可靠的地质资料。     

重金属污染场探测装置抗噪性能与灵敏度比较

为比较对称四极与三极电测深装置在重金属污染场探测过程中的抗噪性能与灵敏度，基于电场理论推导两探测装置信号强度关系与灵敏度方程。建立层状重金属污染场地二维模型，正演模拟视电阻率和视极化率变化规律，分别在无噪声、平均值5mV的扰动电压、5%随机噪声工况下，反演模拟两种探测装置视电阻率和视极化率误差。建立均匀大地介质和二层水平均匀介质模型，利用Comsol软件对两探测装置进行灵敏度仿真分析。研究结果表明：相同极距与隔离系数布极方式下，对称四极装置信号强度是三极装置的2倍；对称四极装置纵向灵敏度对称平行分布，纵向分辨率高，三极装置灵敏度横向包络大，横向分辨率高，且探测深度大于对称四极装置。     

高密度电法在工程勘察中实测效果分析

高密度电法具有数据采集密度大、观测精度高及其分辨率高等特点,在工程地质勘查中得到广泛应用。结合工程实例阐述高密度电法在探测基岩面及坑道等方面的应用,并对工区内同一条测线的多种装置勘探结果进行比较。结果表明:温纳装置采集信号强度大、信噪比高、探测基岩面起伏及局部异常低阻地质体效果较好;同一地质条件相同剖面长度下:温纳装置对水平电性变化较为敏感,偶极装置适用于垂向电性变化大的地区;不同装置形式组合测量会得到更好的勘探效果。     

高密度电法探测煤火的正演模拟研究

通过建立煤火的地电模型,采用有限差分法分别对温纳装置进行正演模拟,得到模型的视电阻率断面数据。在对数据加入5%噪声后反演得到视电阻率拟断面图。反演结果表明:火区燃烧中心、烧空区和松散冒落带在反演视电阻率拟断面图上均反映出了异常且与模型相吻合。验证了高密度电法探测煤火的有效性和准确性。因此,高密度电法以其高精度、大信息量的优势,在煤火探测领域必将取得很好的效果。     

非常规电极排列在大功率激电测深中的应用

在大功率激电测深中引入了非常规电极排列（Non-conventional arrays）测量方式,该装置能在不降低勘探效果的前提下简化野外工作,同时可增大勘探深度,我们使用RES2D INV二维电法反演软件,使用矩形水平柱体组合模型,可反演计算出非常规电极排列装置的剖面电阻率和极化率,实际应用效果较好。     

坑道内赤道偶极电阻率测深的可行性

对坑道内赤道偶极装置电阻率测深的可行性进行研究。分别在4个坑道面上布设测线，利用赤道偶极电阻率测深装置对坑道周围介质进行探测；采用有限单元法对坑道内赤道偶极装置电阻率测深进行正演计算。计算结果表明，对于单个地质体，坑道内任一断面的视电阻率异常均与其相邻的2个坑道面上的测深断面异常性质相反，而与坑道对面的测深断面异常性质相似；当坑道面外侧存在多个地质体时，各坑道面上的测深断面均不能将其有效区分。根据视电阻率测深断面异常形态和性质，对地质体的定位和定性解释的难度很大。采用赤道偶极装置在坑道中进行电阻率测深是不合适的。     

大地电磁主轴各向异性二维理论模型反演分析

地下介质普遍存在各向异性,为反应地下真实地质情况,需建立各向异性模型进行研究。本文主要进行主轴各向异性大地电磁二维反演研究,采用有限单元法作为正演模拟方法,将正演响应结果与前人计算结果进行对比分析,验证了算法的正确性,并对不同方向上电阻率响应灵敏度进行分析。采用非线性共轭梯度法进行反演研究,该方法不需要直接计算雅克比矩阵,相对于其他反演方法节省了计算时间,计算效率高;目标函数的建立对于不同方向上的电阻率采用不同的正则化参数来进行约束。通过复杂的各向异性体模型进行反演,结果显示对于不同方向上电阻率的恢复以及异常体位置的圈定都取得了较好的效果,说明了反演算法的有效性。