高密度电法在某工程找水中的应用
发布时间：2019-10-23
摘 要：高密度电法是工程勘察中应用较广的一种物探方法，在寻找岩溶异常、采空区、土石分界面及浅部断层等方面都有很好的实际应用效果，高密度电法具有精度高、效率高、成本低等优点。本文阐述了应用高密度电法在赣州某工区地下水勘察中的应用实例，对钻孔施工提供了依据。
关键词：找水工程 高密度电法 应用分析
高密度电阻率法在断层探测方面广泛应用，具有施工快捷、数据量大、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点。
高密度电法的基本原理：在预先选定的测线和测点上，同时布置几十乃至上百个电极;然后用多芯电缆将它们连接到特制的电极转换装置;操作员将这些电极组合成指定的电极装置和电极距;进而用自动电测仪，快速完成多种电极装置和多电极距在观测断面的多个测点上的电阻率法观测。再配上相应的数据处理、成图和解释软件，便可及时完成给定的地质勘查任务。
主要优点如下。
(1)高密度(采用较密的点距和极距变化)。
(2)具有剖面法和测深法双重性质。
(3)易于对多种电极装置作观测。
因而能适应各种地质勘查任务的要求，近几年主要用于岩溶探测、工程勘察、地下水勘察等方面。
1 地球物理特征
不同的岩石具有不同的物理性质(如密度、导电性、弹性等)，这是物探工作的理论基础和物理前提，也是物探工作进行地质解释的根本依据。
对工区的高密度电法勘探地质条件进行调查表明，测区地层分层较为明显，各地层透水性不同，地层之间存在较为明显的电性差异，并且当地下岩层存在断裂破碎带时，地下水的渗入以及断层间的充填物会导致电阻率的明显降低，形成明显的低阻异常，这为高密度电阻率法勘察断裂破碎带提供了良好的地球物理条件。
2 高密度工作方法
本次施工使用的仪器为重庆奔腾数据研究所生产的 WGMD-3型高密度电法仪，仪器可现场进行数据显示、处理、成图，现场解释，结果醒目、直观，不会因为地形起伏产生假异常，具有多重抗干扰技术等。
本次施工参数为：一次布置四根电缆，排列电极60根，电极间距10m，排列长度590m，采用α1方式测量。
为了保证观测质量野外施工必须严格按照《城市工程地球物理探测规范》(CJJ 7-2007)进行。
(1)放线人员严格按预定方向放线，保证距离到位。
(2)过水塘、河流、沼泽地时，做好漏电检查。跨越公路、铁路时，做好防止导线损伤措施。
(3)不得随意移动电极位置。
(4)电极接地良好;短极距入土深度应满足点电源的要求，长极距则至少应为电极长度的2/3。电极无法埋设在预定位置时，可以沿垂直放线方向摆动，但摆动距离应不大于它至中心点距离的3%。
在野外施工过程中按规定作了一些系统检查观测，通过计算系统观测总均方相对误差为3.5%，小于《规程》5%的要求，说明野外资料质量满足《规程》要求，可作解释分析用。
3 资料解释及应用分析
3.1 资料整理资料处理前，需将仪器班报、测量成果、野外采集数据等整理好，经相互核对无误后，方可进行处理。
3.2 处理流程与方法
首先，对野外采集数据中的少数奇变点进行剔除及圆滑处理;其次，利用RES2DINV高密度电阻率反演程序进行反演，该程序可以通过内设的地形改正子程序和不同的菜单设置，选择反演参数获得视电阻率最佳迭代拟合的断面电阻率模型，从而对探测目标进行直接的定量解释。由于视电阻率拟断面图既能反映低阻区的相对埋深，又反映横向电阻率变化特征，即二维形态，能比较详细地反映出地下地质构造和各种地质体的赋存状态。因此，把视电阻率拟断面图作为高密度电法的常规解释图件。
3.3 测线位置和推断解释
通过前期的数据处理和软件成图，以及后期对比出露地层资料所获得的信息综合分析解释，对比测线布置位置，得到工作区的异常解释如下。
工作区共布有二条测线D31线方位169.9°，D31线方位 25°，D32线方位30°，平面位置和高密度解释纵断面图见图1、图2。
D31线站点大号方向(方位25°)30m至小号方向(方位 205°)40m有一视倾向方向为小号方位的断裂破碎带，D32 线站点大号方向(方位30°)30m至小号方向(方位210°)20m 有一视倾向方向为小号方位的断裂破碎带，结合测线布置平面图，推断D32和D33为同一断裂破碎的反映。
4 结论与建议
本次探测所采用的方法正确、测网合理、仪器稳定性好、符合规程要求，解释方法选择得当，满足了本次探测任务的需要，圆满地完成了本次物探工作的地质任务。
(1)由于受到物探勘探精度和勘测网度的限制及地形高差的影响，物探解释会存在一些误差，因此圈定的异常断裂破碎带在断面图上会有一定的偏差。
(2)由于地下水等其他因素的存在一定的干扰，本次物探工作探测结果具有一定的不稳定性。
参考文献
[1] 刘国兴.电法勘探原理与方法[M].北京:地质出版社,2008.
[2] 黄志芳,邓晓斌.高密度电法在九江地区寻找隐伏断层中的应用[J].大科技,2016(34):207-208.
[3] 程志平.电法勘探教程[M].北京:冶金工业出版社,2007
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