高密度电法探测未知目标体的技术及其效果
高密度电法探测未知目标体的技术及其效果
王宇玺,肖宏跃,雷宛,贺智娟
(成都理工大学信息工程学院,成都 610059)
摘要:高密度电阻率法在各个领域得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。本文主要说明了高密
度电阻率法探测地下未知目标体的工作方法和各种可能遇到的问题及解决方案,包括线路连接,测
线布置等方面,以及资料处理的细节问题。高密度电法不同装置具有不同的特点,这里结合高密度电阻率法数据采集过程中的各种因素进行了综合阐述,通过实例说明了高密度电法探测未知目标体的装置特点及其适用领域。
关键词:高密度电法;未知目标体;装置特点中图分类号:P631文献标识码:B
H igh 2density resistivity method to detect unknow n
target of the technology and its effects
Wang Y uxi ,X iao H ongyue ,Lei Wan ,He Zhijuan
(College o f Information Engineering ,Chendu Univer sity ,Chendu 610059,China )
Abstract :High density resistivity method is applied widely in the field of engineering ,and the g ood effect is
gained.This paper describes the high 2density resistivity method to detect unknown target on the ground floor of the w orking methods and a variety of possible problems and s olutions ,including connections ,line lay out ,and s o on ,as well as data processing details.High 2density electrical devices have different characteristics.By the combination of high 2density resistivity data collected in the course of the factors ,this paper sets out a com prehensive analysis.Through exam ples of high 2density electrical method ,the unknown target of the characteristics of the device can be detected and this has a wide application in the field.K ey w ords :high density resistivity method ;unknown target ;device characteristics 收稿日期:2008212225;修订日期:2009203223
作者简介:王宇玺(1985-),男(汉族),四川广元人,硕
士.
① 邓一谦.地电学教程[M ].成都理工大学信息工程学院.
2005,162～163.
0 前言
高密度电法是根据水文、工程及环境地质调查的实际需要而研制的一种电阻率法,是以岩、矿石之间电阻率差异为基础,通过观测和研究与这些差异有关的电场在空间上的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体(岩溶、风化层、滑坡体等)的一类勘查地球物理方法。高密度电法在数据采集过程中组合了电阻率剖面和电阻率测深两种方法的观测系统,因而采集数据量大,数据观测精度高,在电性不均匀体的探测
中取得良好的地质效果[1]
。
高密度电法工作系统包括数据的采集和资料处理两部分,现场测量时,只需要将全部电极埋设在一定间隔的测点上,测点密度远比常规的电阻率法大,点距一般采用1～10m 。采用多芯电缆连接到程控式多路电极开关上,电极转换开关是一种由单
片机控制的电极自动转换装置,可以根据需要自动
进行电极装置形式、极距及测点的转换。图1为高
密度电阻率法线路连接示意图①,[2]
。1 高密度电阻率法几个主要装置的特点
高密度电法包括数十种装置,下面分别对几种主要装置作介绍。111 温纳装置
电极排列特点是AMNB (其中A 、B 为供电电极,M 、N 为测量电极),AM =MN =NB ,A 、M 、N 、B 逐点同时向右移动,得到一条剖面;接着AM 、MN 、NB 增大一个电极距离,A 、M 、N 、B 逐
图1
高密度电阻率法电路连接示意图
点同时向右移动,得到另一条剖面
;这样不断扫描
测量下去,得到倒梯形断面。
该装置的特点是对垂向分辨率比横向分辨率灵敏度高,抗干扰能力强。通常该装置用于电性的垂向变化(如对水平地层的分层)较有利,而对水平向变化的探测效果(如狭窄垂向结构或局部电性不均匀体)相对较差。该装置比较常用,当埋设60根电极,共测量16层(即n =16),此装置的测点数为552个。根据在实验室对已知模型所作大量实验数据表明:该装置的有效探测深度约为最大电极距的1Π6～1Π8倍。
图2及图3分别是温纳装置和偶极装置对某地地下情况探测对比图。
图2 温纳装置反演成像断面
图3 偶极装置反演成像断面
从图2可以看出温纳装置对地下界面的分层很
明显,而图3偶极装置则相对不明显,以上对地层的分层是经过工程验证的。112 偶极装置
电极排列特点是ABMN ,AB =BM =MN ,A 、B 、M 、N 逐点同时向右移动,得到一条剖面;接着AB 、BM 、MN 增大一个电极距离,A 、B 、M 、N 逐点同时向右移动,得到另一条剖面;这样不断扫描测量下去,得到倒梯形断面。
该装置的特点是对于电阻率的横向变化有着较大的灵敏度,但抗干扰能力较弱。通常该装置对探测地下特定目标体比较有利,而对水平层状结构的探测效果相对较差,该装置受地形因素影响较大,且其自身电测曲线复杂,所以地形变化较大的地区
不适用偶极装置[3]
。在与上述温纳装置相同的测量
条件下,其测点数也为552个,实验数据同样表明,其有效探测深度约为最大电极距的1Π6～1Π8倍。
图4及图5分别是温纳装置和偶极装置对某地下输水管道探测的对比图。
从图4与图5可以看出,偶极装置的反演断面图有两个明显的低阻封闭同心圆,该同心圆的埋深及直径经工程验证后与位于该地的地下管道的位置及规模吻合,温纳装置虽然也有低阻异常显示,但是对于地下管道的埋深、直径反映都不明显。113 微分装置
电极排列特点是AM BN ,AM =M B =BN ,A 、M 、B 、N 逐点同时向右移动,得到一条剖面线;接着AM 、M B 、BN 增大一个电极间距,A 、M 、B 、N
逐点向右移动,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
。
图4
温纳装置反演成像断面
图5 偶极装置反演成像断面
该装置对地质体垂向及横向分辨率都比较适
度,抗干扰能力较强,但是该装置灵敏度较差。此装置相对于前两种装置不常用,在与上两种装置相同的测量条件下,其测点数仍为552个,探测深度与前两种装置相同。114 三极排列和二极排列
三极排列分为A 2MN 、AB 2M 、MN 2N 几种,二极排列为A 2M ,其工作原理这里不作具体介绍。三极排列比四极装置场地要求小的多,但必须放置无穷远电极,适宜于场地条件有限的地方。二极装置测试深度大,对于小电极距及水平分辨率高的情况
较为合适[4]
。
2 高密度电法实测所遇问题及解决办法211 探测地下管线实例
根据施工方提供的资料能大致确定地下管线的走向,垂直其走向布置测线,如图6(a ),在取得数据后进行初步反演,根据反演结果选择最佳电极距并在原测线位置重新布置测线,用以控制勘探深度,使其高密度电法反演成像断面图所得到的地下管道低阻异常为最佳。根据实际工作需要,我们可以在原有测线的基础上,在管线不同的位置平行于原测线再布置两条测线,如图6(b )中的测线2及测线3,用以准确地控制地下管线的走向并可以避免单一数据解释造成的偶然性。
当两低阻异常体距离很近的情况下进行探测
图6 测线布置示意图
时,两异常体中电流相互影响,必然会对反演结果
带来影响,造成视电阻率异常假象,所以在测量和解释时要尤为注意。
图7为两根输水管道平行排列的情况,采用4m 电极距布设,在取得数据后进行反演,从反演结果上看,图中有单一低阻封闭圆,解释时会误以为地下只有一根直径约9m 的管道。经工程验证,实际
上地下是两根直径416m 的管道平行排列。后采用2m 电极距采集数据,便可区分两个低阻封闭圆
。
图7 反演成像断面
针对上述情况,可采取下列措施:(1)在布置
测线时可采用相对较小的电极距,从而提高勘探精度,增大反演图像的分辨率,使目标体更加容易区分;(2)采用较大的供电电压,从而抑制干扰;(3)反演时可以设置不同的参数,比如设置不同的阻尼系数或者不同的垂向Π水平平滑滤波比值等,所设的参数依据不同情况而定。212 长剖面测量
高密度电法通常是对一个规定的测区或某个地质推断构造进行测量,但实际工作中,有时系统固有的探测剖面不能满足勘探目的的需要,勘探线的长度大于系统测量剖面长度,通常的做法是单条剖面分段测量,然后再一块解释,由于各条剖面独立反演,所以异常色调不统一,反演的精度也不统一,同一条勘探线上异常不好对比,给解释工作带来了一定的困难和误差。相比上述方法较好的做法是,将测得的各个剖面的数据合并为一个,再进行反演,其结果为一条长剖面的二维断面图,它实现了对整条勘探线上各异常的对比和圈定,相对于单独解释各剖面的解译工作要更加容易,也消除了一定的误差。
高密度电法埋设电极数可以是60个、120个、180个…,但是我们野外工作时一般只采用60个电极,电极越多便会加大工作难度,增加成本。
这里以60个电极、电极距为1m ,合并两个断面的情况为例。单一的断面有16层剖面,且最后一层可测量12个测点,两个断面水平间隔12m ,在做法上是将第2个断面首电极在第一个断面首电极的位置处沿测线平移12m ,再将2次测得的数据合并进行反演即可。需要注意的是,在某些工程实例中,断面之间的水平距离大于最后一层剖面的长度,这样会造成断面拼接数据不足,产生一定的盲区
[5]
(见图8)。图9是将两个高密度电法断面合并后反演的成像图
。
图8
断面合并示意图
图9 断面合并反演成像
3 资料处理细节问题
(1)阻尼系数的设置。由于电阻率法的分辨率随着深度的增加而按指数规律降低,因此,为了稳定反演过程,最小二乘法反演的阻尼系数也必须逐层增大,一般增长系数设为112,初始阻尼系数值通常定在0125～0105之间;
(2)如果地表电阻率变化较大,可以使用子块模型等于1Π2电极距,及反演时使用精细模型;
(3)如果勘察断面图上的异常沿垂向延长,可以选取较大的垂向Π水平平滑滤波比值(例如210),以迫使程序反演出的模型沿垂向拉长;反之,对水平方向延伸的异常,可以选取较小的滤波比值(例如015);
(4)在某些情况下,例如在良导体上方进行测量时,电流线将被扭曲,致使地下某些部分电流很小,反演模型中的相应部位数据灵敏度降低。从而导致低阻体下方产生严重的畸变。这种情况下我们使用组合反演可以在某种程度上降低这种畸变;
(5)在数据噪声非常大的情况下,对模型电阻率进行圆滑约束可以保证反演模型的电阻率平稳变化,可能会得到较好的反演结果;
(6)如果测量地区含有地形信息,反演时注意加入地形信息,如地形对视电阻率影响较大,可作必要的地形影响校正。
4 结论
(1)高密度电法在对地下未知目标体探测时,具有高效率、高分辨率的特点,且自动化程度高,采集数据信息量大,反映的地质信息更加丰富、全面,成图更加形象直观,相对传统物探方法具有较大的优越性。
(2)高密度电法在进行装置选择时必须充分考虑地下地质体的垂向和横向变化、电性变化程度、良导体或绝缘体、探测深度、数据覆盖程度以及信号可靠性等,结合不同装置的自身特点进行有效合理的选择,使勘探的目标体能在反演断面图上有最佳的反映。
(3)高密度电法是一种间接的物探手段,仅是对地下电性的一个反映,如能结合其他物探手段加以综合勘探,必能使物探成果更加有效可靠。
在实际工作中应结合当地的地球物理条件,具体情况具体分析,先做实验,选取最适合当地地球物理条件的物探方法及装置,从而取得最佳的物探效果[6]。
参考文献
[1] 肖宏跃,雷宛.地电学教程[M].北京:地质出版社,
2008,99～115.
[2] 雷宛,肖宏跃.工程与环境物探[M].北京:地质出版社,
2006,230～233.
[3] 秦福刚等.高密度电阻率法的装置特点及其在水源勘察中的
应用[J].工程地球物理学报,2007,4(4).
[4] 董浩斌,王传雷.高密度电法的发展与应用[J].地学前缘,
2003,(1):174～175.
[5] 王怀坤等.高密度电法对横向目标体勘探效果比较[J].华
南地质与矿产,2008,(2):62～66.
[6] 肖宏跃,雷宛,雷行健.矿山地质灾害监控预警的工程物探
技术[J].成都理工大学学报,2007,(7).
(上接第47页)
参考文献
[1] 薛禹群,朱学愚.地下水动力学[M].北京:地质出版社,
1981.
[2] 刘兆昌,李广贺,朱琨.供水水文地质[M].北京:中国
建筑工业出版社,1998.
[3] 石振华,李传尧.城市地下水工程与管理手册[M].北京:
中国建筑工业出版社,1993.
[4] 李义昌,李宾亭等.地下水动力学[M].徐州:中国矿业
大学出版社,1995.
[5] 中华人民共和国标准.供水水文地质勘察规范(G B J272
1988)[S].北京:中国计划出版社,1988.
[6] 建设部颁标准.城市供水水文地质勘察规范.(C JJ16288)
[S].北京:中国建筑工业出版社.
[7] 建设部颁标准.供水管井设计施工及验收规范.(C JJ10286)
[S].北京:中国建筑工业出版社.
[8] 全国矿产储量委员会.煤炭资源地质勘探规范[S].北京:
煤炭工业出版社,1986.
[9] 煤炭工业部.煤田勘探钻孔工程质量标准[S].北京:煤
炭工业出版社,1987.
[10] 煤炭工业部.煤炭资源地质勘探抽水试验规程[S].北京:
煤炭工业出版社,1980.
高密度电阻率法实验报告
工程物探实验报告 实验一：高密度电阻率法勘探 班级： _________________________ 姓名： _________________________ 学号： _________________________ 贵州理工学院资源与环境工程学院 2016年11月
1实验目的 了解电阻率法（高密度电阻率法）的方法原理、野外工作布置及装置形式；掌握高密度 电阻率法数据的采集、处理和解释，熟练操作高密度电阻率法软件。 2高密度电阻率法原理 高密度电阻率法属于直流电阻率法的范畴，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一 种勘探方法，仍然是以岩土体的电性差异为基础，研究在施加电场的作用下，地下传导电 流的变化分布规律。相对于传统电法而言，高密度电阻率法其特点是信息量大。利用程控 电极转换器，由微机控制选择供电电极和测量电极，实现了高效率的数据采集，可以快速 采集到大量原始数 据。具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特 点。一次布极可以完成 纵、横向二维勘探过程，既能反映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 地层岩性沿纵向的电性变化情况，具备电剖面法和电测深法两 种方法的综合探测能力。 该观测系统包括数据的采集和资料处理两部分，现场测量时，只需将全部电极设置在 一定间隔的 测点上，测点密度远较常规电阻率法大，一般从 1m~10m 。然后用多芯电缆将 其连接到程控式多路电 极转换开关上，电极转换开关是一种由单片机控制的电极自动换接 装置，它可以根据需要自动进行电 极装置形式、极距及测点的转换。测量信号 由电极转换 开关送入微机工程电测仪， 并将测量结果依次存入随 机存储器。将数据回放 送 入微机，便可按给定程序 对数据进行处理。高密度电 阻率法现场工作时是在 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，电极转换装置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剖面的多个测点上 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 | 説据处返邮分 説孫輕野汨分
高密度电法实习报告(物探)
高密度电阻率法实习报告 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2014/11/5
一、实验目的 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握高密度电阻率法的试验方法和数据解释。 二、实验原理 高密度电阻率法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，仍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。 此次试验高密度电法用到两种装置： α排列（温纳装置AMNB）：Kα=2πa β排列（偶极装置AMBN）：Kβ=6πa
三、实验内容及步骤 测区：兰州大学榆中校区东区教学楼南侧草坪，测区地势平坦，地表植被除傍边有一排行道树外均为矮小杂草，见图1。 图1 测线布置方式：沿正东的方向布置单条侧线，电极间距a=8m，共n=32个电极。装置方式为温纳四极和偶极法依次进行。 步骤： （1）检查实验仪器; （2）将所用钢钎沿测线方向间隔一定距离插入土层中，要求与土层良好接触，将测线固定在钢钎上，使其相互接触； （3）将测线与仪器连接，进行电阻检测，检查各段测线与钢钎是否良好接触； （4）根据布设情况，选定参数及试验方法，开始测量； （5）将所得的视电阻率数据运用反演软件RES2DINV进行数据处理； （6）根据数据处理得到的地层剖面情况结合所测区域的地质情况，做出合理的
论高密度电法探测技术及其工程应用
论高密度电法探测技术及其工程应用 发表时间：2019-07-17T14:51:34.510Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：徐伟[导读] 摘要：电法勘探作为一种常见的地球物理勘探方法，经常在实际工程中得以运用。 广州市天驰测绘技术有限公司 510663摘要：电法勘探作为一种常见的地球物理勘探方法，经常在实际工程中得以运用。本文对高密度电法探测技术及其工程应用进行分析和了解。 关键词：高密度电法；探测技术；工程应用引言： 高密度电法是电法勘探方法的一部分，它相对于普通勘探方法具有多快好省的特点，因此它经常在城市工程、地质工程、管线工程和考古工作等方面发挥了重要的作用，并且以其自身的特点取得了良好的效果。高密度电法测试装置有很多，如：温纳装置、微分装置、偶极装置、温施装置等。 一、高密度电法的发展及现状 密度电法最早应该是从二十世纪六七十年代开始的，在那之前只有传统的电法，可是传统电法却有着相当大的弊端，所以科学家们都在大力对电法勘探进行改进研究，通过大量的研究以后把阵列的思想结合到了电法勘探应用之中，而在这个研究过程中，最早研制出相关的仪器的是英国的一个科学家，他研制出了一个叫做电测探装置的仪器，这也可以认为是高密度电法最开始的模式。然后等到二十世纪八十年代，日本通过了电极转换的思想将野外高密度电法的数据采集工作变成了现实，虽然当时的技术并不完善，还有很多地方存在不足，没有让高密度电法的特点和优势得到充分的利用，可是不得不说那时高密度电法勘探技术的基本思想已经基本上得到了充分的体现。而在这之后，世界多个国家的研究学者也开始对高密度电法进行深入研究，其中代表性的国家有：中国、英国、美国、意大利、加拿大、法国等等。他们进行了很多对高密度电法的基本原理和相关工程应用的研究，通过将理论和实际情况互相结合的方法，逐步对高密度电法的理论和技术进行改进和完善，而在这个阶段高密度电法的发展也可以说是达到了一个新的高度，在这个过程中也出现许多代表性的探测仪器和装置等。 二、高密度电法基本原理 高密度电法以地下岩土的电性差异作为基础，有效的对程控式地下探测仪和程控式地下电极转换仪进行利用，来实现对测线数据的测量、采集、存储等工作，然后对测得数据进行数据处理得到其地下视电阻率剖面图，通过对剖面图进行合理的分析和解释，推断此区域的实际地下地质情况。 需要做的是将需要测试的电极埋设在具有一定的电极间距的测点之上，电极间距通常在1m-10m的范围之间。电极转换开关是一种自动控制的装置，主要是通过单片机对其进行控制，然后可以根据需要自行选择合适的电极装置形式，或者对电极极距和测点随时进行转换控制。所需要的电极信号就是通过电极转换装置送入测量主机对数据进行储存，储存完毕后将数据导入计算机，运用相关的软件对数据进行处理，然后通过彩色绘图机绘制彩色剖面图。图1为高密度电法探测系统图，图2为高密度电法装置线路连接示意图。 三、高密度电法数据处理与分析 在进行高密度电法数据处理过程中，首先需要做的就是对野外探测所得到的数据的格式进行相应的转化，利用剔除坏的数据、数据拼接以及校正畸变数据等方法对测得的数据进行一定的处理，最后通过高密度电法反演，得到反演的效果图。下图即为高密度电法数据处理流程图：
高密度电法应用中的问题与思考
1 前言 近十年来，高密度电阻率法在工程勘察中的应用越来越广泛，尤其在岩溶、水文、构造、检测等领域，高密度电法的应用效果，已远远超过了理论上的预期。在国内，从事高密度电阻率法的单位和人员正呈逐年上升的趋势，可以说是形势喜人。 2 问题及分析 2.1 有效数据的分辨 这是个最基本的问题。不仅是本方法，其它的物探方法也是如此。在数据采集的现场，我们必需能有效地分辨：采集到的数据是不是有效的数据，用句简单的话就是：原始数据是否真实？ 我曾不少次碰到这样的情况：一些技术人员需要得到高密度电阻率法解释方面的帮助，可实际上，其原始数据的质量太差，根本无法进行资料解释，原始数据不行，就是再高级的大师也无法帮忙。如果在得到此类数据却不自知的话，其后果可想而知。这种情况在初学者中很普遍，而在一些多年的“老手”也会存在，如果其未对此进行过深入思考的话。 图1是最近见到的两个剖面的数据：从A 剖面数据可以看出：在145m 处，数据明显出现异常，有两条非常有规律的高阻异常斜向右下角，其间距越来越大——这实际上是由于145m 附近，电极接地条件太差，形成的“假异常”；有时，如电缆的某一点或多路转换开关的某点断开也会形成类似的“八字异常”，如该点位位于观测剖面中间，则会出现“双八字”异常；点位在两端，则会出现“半八字”异常。在现场采样时，应及时发现此类异常并及时处理。 图1中B 剖面的问题则更为严重，图左侧出现了太多的漩涡状封闭异常，这在地电断面中是不真实的。一般而言，我们直流电法采集到的地电断面，其等值线的起伏会比较缓，较难形成小型的封闭异常，更不用说形成如图中的密集型“漩涡异常”。图中剖面形成的原因是：剖面左侧是水泥路面，接地条件很差，现场操作人员未对接地条件进行有效改善就进行了数据采集，其数据当然是不可信的。 X(m) A B /3(m )A 剖面 X(m)A B /3(m ) B 剖面 图1 典型的无效剖面 一般而言，有效的高密度电阻率法成果数据有如下特征：等值线较为平缓，没有突变
测控专业综合实验报告
湖南科技大学测控技术与仪器专业专业综合实验报告 姓名 学号 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二0—三年 ^一月 ^一日目录 一、液压泵站综合控制实验 3 （一）实验目的 3 （二）实验内容 3 二、液压实验台PLC控制实验 4 （一）实验目的 4 （二）实验内容 4 —振动测试与故障诊断综合实验（ 一） 一）实验目的 5 二）实验内容 5 四．振动测试与故障诊断综合实验（二）（一）实验目的 6 （二）实验内容 6 五．基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验（一）实验目的7 （二）实验内容7 六．基于虚拟仪器的传感器综合实验8 （一）实验目的8 （二）实验内容8 七．地震仪器综合设计9 （一）实验目的9 （二）实验内容9 八．电法仪器综合设计10 （一）实验目的10 （二）实验内容10 九、实验心得11 一、液压泵站综合控制实验 （一）实验目的 了解液压控制的装置，熟悉PLC编程，并且了解 置的原理并且用于实践生活中去。（二）实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现，液压PLC综合控制实验室是我公 司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求，在我公司专利产品YY-18透明 液压传动演示系统的基础上，综合了我公司气动PLC与液压PLC控制实验设备的优点，采 用了开放型综合实验台结构，广泛征求专家教授与老师的意见，经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体 的理想的综合性实验设备。实验时，它们可以相互辅成，交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。 信号采集电路原理设计： （1）前置放大电路要求有阻抗匹配设计（前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50 两档手动设计） （2）主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10 至1500 倍之内。 （增益程档位要求有30 至40 梯度之内，具体每档增益值不做具体要求但要求梯度 增益呈线性） （3）主放大器末端输出值（Up-p）设计为5v，如有溢出则在设计说明中明。 PLC控制在工业领域的发展。理解液压装
AMT音频大地电磁法实验报告
本科生实习报告 实习类型生产实习 题目AMT生产实习 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名ZRY 学生学号 指导教师 实习地点东苑及5417 实习成绩 二〇一二年十一月二〇一二年十一月
目录 AMT音频大地电磁法 摘要 学会使用V8仪器以及野外音频大地电磁法测量的基本原理和方法，从而进行数据资料的采集；此外也需要学会使用SSMT2000软件对所采集的电磁信号进行处理，最终通过一系列的计算得到最终的成果，这是要求学会AMT数据资料的处理与解释。 关键字：V8；SMT；SSMT2000 第1章AMT数据资料的采集 1.1数据采集仪器 V8主机，AMTC-30磁棒，不极化电极，GPS，电线及屏蔽电缆，CF卡以及读卡器，蓄电池等，参数设计工具软件TBLEDIT.exe，台式机或笔记本电脑。 其中V8多功能电法仪具备时间域的常规电剖面、电测深、高密度电法、瞬变电磁测量功能；具备频率域的MT（大地电磁法）AMT（音频大地电磁法）CSAMT（可控源音频大地电磁法）SIP（频谱激电）勘探测量功能. 1.2实习内容 1.学习使用V8仪器，会熟练操作V8仪器； 2.学会AMT数据资料采集的野外布线方式； 3.掌握音频大地电磁法的基本原理以及操作方式。
1.3V8布线方式 1.3.1“十”字布极法 图 1“十”字布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。 1.3.2“L”型布极法 图 2 “L”型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。
1.3.3“T”字型布极法 图 3 “T”字型布极法 工作特点：AMT/MT单点测；张量观测：五分量测量；为适应不同地形条件。 1.3.4 RXU-3ER连接方法 图 44 RXU-3ER连接方法 工作特点：AMT/MT单点测深；张量观测：2电道观测；也有三种布极方法；只测量两个电道与V8主机共用磁道；提高工作效率 本次实习采用的是“十”字布极法。
直流电法仪物探报告
登封市慧祥煤业YDZ(A)直流电法仪探测报告 探测地点：12181巷道 探测日期：2007.10.23
本次YDZ(A)井下直流电法仪探测的地质任务是：12181掘进巷道前方地质含水结构 1、井下电法基本原理 矿井直流电法属全空间电法勘探。它以岩石的电性差异为基础，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下电流通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间稳定电场，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。 井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好； 该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括： （a）不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据； （b）改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性； （c）确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。 井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释：（1）单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板100m深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。 （2）单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。 （3）超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方80米内的断层及含水、导水构造。
（4）立体成图——对工作面底板下不同深度进行类似“CT”成像的断面、平面切片，分离出电法含水异常区域，得到视电阻率低阻异常断面图、平面图，进行立体解释。 2、系统组成 YDZ(A)防爆数字直流电法仪（以下简称电法仪）是井下电法勘探仪器，也可用于地面进行电法探测地质构造。由9节1.8Ah锂电池组成5.4 Ah 10.8V电池组，逆变电路，整流滤波电路，极性变换发射输出，单片机控制电路，接收电路，显示、存储、通讯等电路组成。 电法仪的各功能板如图1所示，电池输出的直流电压经逆变升压电路产生70或100V的高压，经整流滤波、极性变换输出，通过AB 供入大地；同时通过MN接收大地的感应信号，经A/D转换器放大并转换成数字后送给单板机存入存储器。存储器中的数据通过RS232串行通讯口进行数据交换；供电时间有可选。供出的电流在显示器上显示。 电法仪的组成
高密度电法在采空区探测中的应用研究
高密度电法在采空区探测中的应用研究 高密度电法是近年新兴的物探方法，广泛应用于多个工程领域。地下隐伏采空区的存在严重威胁着生产和人员的安全，运用科学的手段对采空区进行准确探测显得非常重要。本文通过高密度电法实测剖面的视电阻率异常特征，推断可能出现采空区的位置，经钻探验证，证实取得良好的效果。最后提出了一些采空区探测值得借鉴的经验。 标签：高密度电法采空区视电阻率 1引言 高密度电法是近年来新兴的物探方法。在地质灾害调查、坝基及桥墩选址勘查、物探找水、采空区探测等方面得到了广泛的应用，效果显著。主要有[2-6]：刘晓东等将高密度电法用在岩溶地质调查中了解基岩岩溶发育情况、勘查基岩断裂构造、划分岩溶区域，取得了良好的效果。杨湘生在湘西北岩溶石山区找水中应用高密度电法，在确定最佳井位方面也发挥了重要作用。辛思华等应用高密度电法勘查煤采空区，从探测的异常变化特征精确推断出地下采空区的具体位置，达到了勘查的目的和要求。 我国许多矿山，由于开采不规范，特别是民营矿山。致使地下存在许多不明采空区，其规模不一，分布无序。采空区以空洞形式保留了下来，但有的已经被水或粘土等物质充填，有的在覆盖层重力的作用下已经塌陷。这些采空区的存在，给正常采矿、安全生产构成极大威胁。因此对他们进行准确探测显得极为重要。 采空区探测的物探方法有很多，常用的主要有地质雷达、浅层地震法和高密度电法。地质雷达对浅部的采空区具有较好的效果，对于深部的采空区就比较难识别，特别是在低电阻率区域，高频电磁波能量在地下衰减剧烈，探测深度受到很大限制；浅层地震法是根据地震波的同向轴错动或缺失、能量减弱等标志来推断采空区，可以圈定采空区顶板界面的大致形态和位置，但对规模大小、具体形态难以做出准确的推断；高密度电法集电剖面法和电测深法为一体，可快速准确测量地下地质体横向和纵向的视电阻率变化，其探测精度高，解译结果直观。因此，在采空区探测中被广泛应用。 2高密度电法的原理 高密度电法的基本原理和常规电法基本相同。是以地壳不同岩（矿）石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律以达到解决地质问题的一类地球物理勘探方法[1]。与常规电法一样，通过AB电极向地下供电流I，然后在MN电极测量电位差UMN，根据公式ρS=K？UMN/I，即可得到不同电性地质体的视电阻率ρS，从视电阻率ρS的变化规律即可推断地质体或地层的分布。（K为探测装置系数，I为供电电流。）
高密度电法(1)
实验二高密度电法实验 一、实验目的 1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法；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中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，学习电法勘探的野外工作过程和仪器操作，对观测的数据进行整理，编写实验报告。 （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
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。 ２、在测区布设行距、排距均为1米的网格，并在地面设置标示。作业区域周边设置警示标示和围栏，禁止闲人进入。 ３、根据实地调查情况以及填埋物基本情况，选用相应的物探方
高密度电法实习报告
高密度电法勘探实习报告 一、基本原理 高密度电法指的是直流高密度电阻率法,但由于从中发展出直流激发极化法,所以统称高密度电法。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(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。当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物理解释的结果。显然,高密度电阻率勘探技术的运用与发展,使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步。由于高密度电阻率法所具备的上述优势,因此相对于常规电阻率法而言,它具有以下特点: (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2～5 s) ,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曲线形态,脱机处理后还可以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,勘探能力显著提高。 高密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。由于使用电极数量多，而且电极之间可以自由组合，这样可以提供更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：(1)电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；(3)数据的采集和收录全部实现了自动化，不仅采集速度快，而且避免了由于人工操作所引起的误差和错误；(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，大大提高了电阻率法的智能化程度。 按布线方式分类。一、集中式高密度电法测量系统：如WGMD-3 WGMD-4高密度电法测量系统，它以WDJD系列多功能数字直流激电仪为测控主机，再配以WDZJ系列多路电极转换器。二、分布式高密度电法测量系统：如WGMD-9超级高密度电法测量系统，它以WDA系列超级数字直流电法仪为测控主机，在配以分布式开关电缆，即可完成测量工作。
高密度电法资料处理及解释
《高密度电法资料处理及解释》实习报告 （姓名：范畅 班号：061084 指导老师：王传雷 成绩： ） 一、实习要求 (1) 每人选择相邻的两个排列的高密度测量数据文件进行处理； (2) 处理内容包括数据圆滑、格式转换、二维反演计算； (3) 二维反演计算误差要求%20 ； (4) 每人提交一份实习报告。报告内容包括： 地质任务；测线位置及地下情况；高密度电法数据资料质量评价；高密度电法资料处理及地球物理-地质解释（岩溶、裂隙发育情况调查，发育深度识别，基岩面的岩性划分）； 二、实习内容与过程 1.地质任务 对广西合浦公馆石灰石矿区进行地球物理调查，探明岩溶、裂隙发育情况，发育深度识别，并进行基岩面等岩性划分。 2.侧线位置及地下情况 公馆矿区南邻北部湾，地表主要为虾池和荒地，地层比较单一。上覆为第四系地层，局部基岩出露，揭露的第四系地层厚度为0-9米，其下为灰岩。 【地层】 区内出露的地层有上泥盆统天子岭组（D 3t ）、帽子峰组（D 3m ）和下石炭统孟公坳组（C 1ym ）。简述如下： A.天子岭组（D 3t ） 上部薄层条带泥灰岩、粉砂质灰岩、厚层状灰岩互层；下部主要为灰绿色含磷细砂岩。厚413m 。主要分布于矿区东南一带。 B.帽子峰组（D 3m ） 灰、灰绿色细砂岩、粉砂岩、页岩互层，夹薄层泥质灰岩、钙质页岩等，底部带有一层灰绿色含磷细砂岩。表层风化严重，呈砖红色泥质砂岩、砂质泥岩。厚63-167m 。主要分布于矿区东西两侧。
C.孟公坳组（C1ym） 上部主要为中厚层状微粒生物灰岩；下部薄层-中层状隐晶质灰岩、泥质灰岩夹生物灰岩，局部相变为细砂岩、粉砂岩互层。根据矿区钻孔揭露，表层灰岩质地相对较纯，颜色也较浅，下部炭质含量增加，颜色逐渐变深，局部地区转变成炭质页岩。该层厚403m，为主要水泥用石灰岩。 【构造】 区内主要为一向斜构造。轴部走向为北东向，向斜核部地层为下石炭孟公坳组（C1ym），两翼地层微上泥盆统帽子峰组（D3m）和天子岭组（D3t）。 矿区内发现有一条断层通过，断层走向北北西向。该断层将上泥盆统和下石炭统地层错断。其断层性质不详。 3.高密度电法数据处理及资料质量评价 A.首先利用软件ZH38对高密度电法资料进行数据圆滑处理，手工圆滑的基本原则是：电场不能突变。 B.其次将圆滑后的数据进行格式转换，可以转换为sufer格式，也可以转化为二维数据反演格式。 C.利用已有二维数据反演软件继续进行二维数据反演，使用的最小二乘法。最后记录三次迭代误差。 图1 一号测线第一排列最小二乘法反演结果
直流电法、高密度和瞬变电磁法的简介
矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法，两者属于频率域，而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。 1直流电法技术的基本原理 直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。 图1 电法勘探工作原理示意图 一个点电源O 在均匀介质中的电场形态为球形(见图2) ，每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A、B 两点会产生电位差，电位差的大小与其通过的介质的导电性(电阻率)有关。 此时通过直流电法仪测得A、B 两点的电位差，即可计算出介质的视电阻率。 A' j电流线 图2点电源在均匀介质中的电场形态 矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置，因测点位置靠近勘探对象，缩短了目标体的探测距离，许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体，在井下可获得较强异常响应，为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。 巷道顶底板直流电测深法装置形式 固定MN法（施伦贝尔装置）
工作布置方式为A---M-O-N---B ，即以 O 点为中心，两边对称布置A 、M 、N 、B 四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。 三极装置（常用于井下迎头超前探测） 工作布置方式为A---M — O —N----B （*）。即以 O 点为中心，两边对称布置M 、N 两个电极，A 、M 、N 三极由近及远逐步移动，B 极位于无穷远处。 图2 三极测深法示意图 上述两种装置中A 、B 、均为供电电极，用于向岩层供电；M 、N 均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。 矿井高密度电法 巷道顶底板电测深法由于受其观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。因此，所提供的关于地电断面的地质信息贫乏，资料解释存在相当困难。为了克服上述困难与不足，更好的发挥物探在工程勘察中的优势，便发展出了高密度电阻率这项新的勘探技术。 其在原理上属于电法勘探中电阻率法的范畴，它是以岩土体的电性差异为基础，以研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新的勘探方法。高密度电法集中了常规剖面法和电测深法两者的特点，不仅可以观测地下一定深度范围内横向电性变化情况，同时还可以观测垂向电性的变化特征，总体而言具
高密度电法在水面勘查中的应用
高密度电法在水面岩土勘查中的应用 李瑞华伍群才 （江西省勘察设计研究院江西南昌） 1 前言 江西某高速公路选线岩土勘察中。勘察线路穿越了多处水域，最宽水面2km。为不影响当地农民的渔业养殖环境。设计方确定在穿越水域部分勘察线路进行高密度电法勘查工作。目的是通过开展高密度电法工作，初步查明场内岩土层的分布，为确定下一步工作方案提供依据。 2、高密度电法勘探的基本基本原理 高密度电阻率法是近几十年发展起来的一种电法勘探新技术，它在工程勘察领域得到了广泛的应用，其基本原理与传统的电阻率法完全相同，所不同的是高密度电法在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。在设计和技术实施上，高密度电测系统采用先进的自动控制理论和大规模集成电路，使用的电极数量多，而且电极之间可自由组合，这样就可以提取更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探—样使用覆盖式的测量方式。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：(1)电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；(3)数据的采集和收录全部实现了自动化(或半自动化)，不仅采集速度快，而民避免了由于人工操作所出现的误差和错误；(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，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。由此可见，高密度电阻率法是一种成本低、效率高、信息丰富、解释方便且勘探能力显著提高的电法勘探新方法 3 基本地质概况 （1）地层 勘察区域出露的地层有：①第四系残坡积物（Q2el-dl）粉质粘土，岩性成分为褐黄、褐红色、棕红色粉质粘土夹碎石的粘土和粉土，厚度3.0～15.0米；②寒武系（∈）页岩：为灰黑色。隐晶质结构，泥质、碳质胶结，页理构造。③寒武系（∈）灰岩：为灰黑色。隐晶质结构，泥质、碳质胶结，中～厚层构造。 （2）地球物理特征 场地的岩土（水）体电性特征：湖水100～120Ω·M；粉质粘土层30～100Ω·M；页岩、炭质页岩30～60Ω·M；灰岩、炭质灰岩100～300Ω·M。本区各地层存在一定的电性差异，具备较好的地球物理勘察前提。 4 现场施工 （1）仪器设备 本次高密度电法工作使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的DZD-6型/DUK－2型电法测量系统及配套辅助设备。 （2）装置技术 高密度电法的电极装置采用温纳装置。最小间隔系数为1，最大间隔系数为14，电极点距5米。探测深度为60米，满足勘查工作要求。 （3）野外作业 水上作业采用干毛竹作为载体，将一个排列的测量电极按一定的电极距固定在毛竹上，利用机动船牵引至勘探剖面处，左右两端利用船体抛锚固定。示意图见下图1。 图1 水面高密度电法勘查示意图
多道瞬态面波探测实验报告
同济大学四平路校区文远楼前防空洞多道瞬态面波探测实验报告 海洋与地球科学学院地球物理系 指导老师：吴健生赵永辉 小组成员：刘佳叶何文俊马驰 2011年6月
目录 1. 目的 2. 原理 3. 仪器介绍 4. 野外实施 5. 数据处理 6. 保证质量措施 7. 问题对策 8. 结论分析 9. 体会展望 10. 参考文献
摘要:利用多道瞬态面波探测方法，测定不同频率的面波速度VR，达到了解同济大学四平路校区黑松林斜坡地下的情况。 关键词:面波探测黑松林斜坡 1.实验目的 通过人工地震资料的采集、处理的方法对同济大学四平路校区黑松林斜坡进行勘察。要求勘探出黑松林斜坡地下的情况。 2. 实验原理 面波分为拉夫波和瑞利波。本实验主要应用的是瑞利波。同一频率的面波的相速度在水平方向上的变化反映出地质条件的横向不均匀性；不同频率的面波的相速度的变化则反映了地下介质在深度方向上的不均匀性。 通过测定不同频率的面波速度VR ，即可达到了解地下地质构造的目的。 3. 仪器介绍 4. 野外实施 4.1 实验区概况 试验区域位于同济大学四平路校区文远楼前，入口朝北，由于无法进入内部，初步估测
该防空洞在平面上呈长方形。实验区上部覆盖种有草皮的土壤层，堪探时土壤较湿润。 4.2 野外布线 此次实验本小组总布线条数为 2条，布线方向为南北向。我们根据实验场地具体情况，在防空洞入口边缘布下了第一条线，在第一条线西侧距离为3米处布下第二条线。在实验过程中，炮点距为1米，检波器间距为1米，检波器每次向北移动距离也为1米。进行人工激发时，我们在每点处各激发两次并采集数据，总共得到数据14组。 4.3 野外操作 1. 排线，布检波器 第一道测线 第二道测线
高密度电法工作报告全解
烈山污水截流管道提工程 物探报告 二0一六年六月
报告名称：烈山污水截流管道提工程物探报告单位：物探院 项目负责：嵇星华 编写人：嵇星华 物探院 二0一六年六月
目录 1、工程概况 (4) 1.1、探测区地质概况 (5) 1.2、探测区地质概况 (5) 2、探测对象地球物理前提分析 (5) 3、探测依据的标准和规范 (6) 4、仪器设备 (6) 5、工作布置及完成工作量统计 (6) 6、探测原理及数据处理解释 (7) 6.1、探测原理 (7) 6.2、质量评价 (7) 6.3、数据处理与资料解释 (8) 7、剖面解释 (8) 7.1、雷河物探横剖面图 (9) 7.2、致富路物探横剖面图 (10) 7.3、琪嘉物探横剖面图 (11) 8、结论及建议 (14)
前言 1、工程概况 烈山污水截流管道提工程位于烈区，本次工作分别为雷河、致富路、琪嘉路道路两旁的绿化带内，地势较平坦，交通便利，见物探工作示意图（图1）。我院受委托开展该项目的工程物探工作。2016年6月9号设备、仪器进场开始野外工作，2015年6月11日结束野外转入室内数据处理，综合分析报告编写工作，2016年6月13提交物探成果报告。 （图1）
1.1、探测区地质概况 本区地下水动态变化主要受大气降水和蒸发因素的影响，地下水丰水期多现于6～9月份，枯水期多出现于12月至第二年2月。年水位变幅2.0m左右。本次勘查期水位埋深大约为4.0～4.3m。 根据以往地质资料，场地内埋深10.0m以浅地基土自上而下可分为四个地层，主要特性分析如下： ①层杂填土（Q4ml）:灰黄、黄褐色，松散，潮湿，主要由混泥土路面、石块及煤矸石结 构组成。本层厚度1.0～2.1m。 ②层黏土（Q4al）:黄褐色，可塑，光泽反应有光泽，干强度高，韧性中等，夹薄层粉土， 本层层底埋深3.5.0～4.4m。本层厚度1.3～3.4m。 ③层粉质黏土（亚黏土）（Q4al）：黄褐～青黄杂，可～硬塑状态，干强度高，韧性中等， 含砂礓，本层层底埋深3.5～4.4m，厚度4.2～5.0m。 ④层粉砂（Q3al）：浅黄色，饱和，中密状态，土质均匀。本层层底埋深4.4m以下（未揭 穿），最大揭露厚度1.9米。 1.2、探测区地质概况 本次烈山污水截流管道提工程物探勘察的目的主要是查明污水管道铺设路线地下隐伏的管线等地质情况，为该污水截流管道提工程管道的铺设路径及施工方法提供指导性科学依据。 2、探测对象地球物理前提分析 城市地下管道主要包括煤气、自来水、污水、雨水、通讯、暖气管线等等。地下管线在地面以下层层交错，错综复杂，形成了网状的地下管网。从制作材质上来说，地下管道可分为金属和非金属管道，其中非金属管道占据了很重要的一部分，施工过程中，为避免损坏地下管线，需要查阅施工区域的地下管线资料，但实际中，往往查阅不到精确、详细的资料，因此，地下管道的探测是一项很重要的任务。一般说来，在淮北平原地区，无论是金属材质的管道还是混凝土管道，在视电阻率或反演模型电阻率剖面上都呈现高阻反映。因为在埋设金属管道时，要在其表面包裹防锈防腐塑料布或涂复具有同样效果的涂层，管道沟内及管道周围大量投放碎石和砂土，完全覆盖后还要进行夯实碾压。反映在实际探测中，与管道周围的土层相比，应当呈现出相对高阻的闭合圈。此外，如钢质供水管道和钢质煤气管道的外面都包裹有塑料防腐材料，供热的钢质管道更包裹有一定厚度的泡沫海绵及橡胶保护层，地下集束型通讯电缆、光缆的塑料外皮毫无疑问属于高绝缘材质，其铺设需要事先埋置塑料材质的外保护管，这些外管也都是高绝缘物质，与周围相对低阻土层有明显的电性差异。因此，通过这种地电性质，我们可以很轻易的利用电阻率方法来找到管线的分界面。这一特性构成
高密度电法应用中的问题与思考
.
1 前言 近十年来，高密度电阻率法在工程勘察中的应用越来越广泛，尤其在岩溶、水文、构
造、检测等领域，高密度电法的应用效果，已远远超过了理论上的预期。在国内，从事高
密度电阻率法的单位和人员正呈逐年上升的趋势，可以说是形势喜人。
2 问题及分析
2.1 有效数据的分辨
这是个最基本的问题。不仅是本方法，其它的物探方法也是如此。在数据采集的现场，
我们必需能有效地分辨：采集到的数据是不是有效的数据，用句简单的话就是：原始数据
是否真实？
我曾不少次碰到这样的情况：一些技术人员需要得到高密度电阻率法解释方面的帮助，
可实际上，其原始数据的质量太差，根本无法进行资料解释，原始数据不行，就是再高级
的大师也无法帮忙。如果在得到此类数据却不自知的话，其后果可想而知。这种情况在初
学者中很普遍，而在一些多年的“老手”也会存在，如果其未对此进行过深入思考的话。
图 1 是最近见到的两个剖面的数据：从 A 剖面数据可以看出：在 145m 处，数据明显出
现异常，有两条非常有规律的高阻异常斜向右下角，其间距越来越大——这实际上是由于
145m 附近，电极接地条件太差，形成的“假异常”；有时，如电缆的某一点或多路转换开
关的某点断开也会形成类似的“八字异常”，如该点位位于观测剖面中间，则会出现“双
八字”异常；点位在两端，则会出现“半八字”异常。在现场采样时，应及时发现此类异
常并及时处理。
图 1 中 B 剖面的问题则更为严重，图左侧出现了太多的漩涡状封闭异常，这在地电断
面中是不真实的。一般而言，我们直流电法采集到的地电断面，其等值线的起伏会比较缓，
较难形成小型的封闭异常，更不用说形成如图中的密集型“漩涡异常”。图中剖面形成的
原因是：剖面左侧是水泥路面，接地条件很差，现场操作人员未对接地条件进行有效改善
就进行了数据采集，其数据当然是不可信的。
X(m)
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
0
-50
AB/3(m)
-100
-150
A 剖面
AB/3(m)
-50
-100
-150 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 X(m)
可编辑
高密度电法反演软件Res2dinv使用说明
二维高密度电法反演程序 ver.3.6 for WIN98/Me/2000/XP/2003 使 用 说 明
一、安装软件 当您拿本软件光盘后，双击2DRES，将软件解压至C:\2DRES目录中，插入USB加密锁后，双击2DRES.EXE即可运行该二维高密度电法反演程序。 如果你的操作系统是Windows98，则需安装USB加密锁驱动程序。 （1）点击DONGLE.exe，安装USB加密锁驱动程序。 （2）在98下插入USB加密狗后，提示寻找驱动程序，点击下一步，选择“搜索设备的最新驱动程序（推荐）”再点击下一步,找到C:\windows 目录，点击下一步，提示“请插入标签为......”点击确定后找到 C:\windows\system32\drivers”点击确定便可找到并安装该驱动程序。 以下是软件自带的一些示例数据可用于测试软件的全部功能： LANDFILL.DAT 有50个电极的温纳排列 GRUNDFOR.DAT 不规则数据分布的温纳排列 ODARSLOV.DAT 高阻体上的温纳排列 ROMO.DAT 另一个大型温纳排列 DUFUYA.DAT 有300根电极且超过1200个数据的温纳排列 GLADOE2.DAT 含有地形信息温纳排列 BLOCKWEN.DAT 带有坏数据点的温纳排列 BLOCKDIP.DAT 偶极－偶极排列 BLOCKTWO.DAT 单极－单极排列 RATHCRO.DAT 带有地形信息的温纳排列 PIPESCHL.DAT 温纳—施伦贝谢尔排列 WATER.DAT 水下测量 MODEL101.DAT 一个很大的数据文件，需64兆内存以上 DIPOLEN5.DAT 偶极排列方式，“n”为非整数 BLUERIDGE.DAT 不同“n、a”的偶极排列方式 WENSCHN5.DAT n为非整数的温纳－施伦贝谢尔排列方式 PDIPREV.DAT 单极－偶极排列方式 POLDPIN5.DAT n为非整数的的单极－偶极排列方式 OHMMAPPER.DAT 移动测量系统 KNIVSAS.DAT 中间梯度排列 IPMODEL.DAT 极化数据（IP） IPSHAN.DAT PFE的极化数据 IPMAGUSI.DAT 含金属因子的极化数据 IPKENN.DAT 带有相位角度的极化数据