高密度电法工作方式

高密度电法工作方式2008年08月29日星期五 06:30 P.M.一、电极检查。

将测线上的电极依次两个一组地与M、N测量输入端接通，每步的电极转换规律如下：第一步： M=1#，N=2#第二步： M=2#，N=3#……第五十九步: M=59#,N=60#.二、工作方式1、（WN）温纳它的电极排列规律是：A，M，N，B（其中A，B是供电电极，M，N是测量电极），随着极距系数n由n（MIN）逐渐增大到n（MAX），四个电极之间的间距也均匀拉开，设电极总数60，n（MIN）=1，n（MAX）=16，每步电极转换的规律如下所述：首先，n=n（MIN）=1，测量数据为57个：第一步： A=1#，M=2#，N=3#，B=4#；第二步： A=2#，M=3#，N=4#，B=5#；……第五十七步： A=57#，M=58#，N=59#，B=60#；接着，n=n+1=2，测量数据为54个：第一步： A=1#，M=3#，N=5#，B=7#；第二步： A=2#，M=4#，N=6#，B=8#；……第五十四步: A=54#，M=56#，N=58#，B=60#；最后，n=n（MAX）=16，测量数据为12个：第一步：A=1#，M=17#，N=33#，B=49#；第二步： A=2#，M=18#，N=34#，B=50#；……第十二步： A=12#，M=28#，N=44#，B=60#；显然，对应每一层位（n）的测量数据个数=（60-n×3），如果n=1~16，16个层位全部测量得到的完整的一个剖面，数据总数应该是552个。

2、(SB1)施伦贝尔1电极排列规律是：A，M，N，B测量过程中：MN固定不动，AB按隔离系数由小到大的顺序逐次移动，然后将MN 向前移动一个点距，再重复上诉过程。

数据按隔离系数由下到大的顺序分层存储，结果为矩形区域。

例如测定16层时，M=17#，N=18#,A=16#—1#移动，B=19#—34#移动（第一测深点）。

高密度电法应用技术一、工作原理高密度电法应用技术是近几年发展应用起来的地球物理电法勘探技术，其工作原理与传统的电法勘探基本相同，其地球物理前提是被勘探体中介质的电性差异。

通过向被勘探体加入一定电压、电流的直流电，由于被勘探体中介质不同或电性存在差异，致使被勘探体存在电位、电流异常，这种异常经过反演得到被勘探体内部结构。

高密度电法技术与传统的电法勘探相比，具有一个排列多电极同时作业、极距根据需要可以加密调整、野外工作效率高、勘探精度高、勘探深度大等优点。

二、G MD高密度电法仪性能指标及野外工作布置（一）仪器性能指标该仪器性能优越，与国外同类仪器相比，各项性能指标处于领先地位。

外业施工方便，一根电缆(10芯)覆盖整个剖面，国内首创，连接方便、灵活。

1、仪器性能指标参数(1) 最大电极通道数240道(2) 电位测量范围±10V，分辨率10μV(3) 电流测量范围±3A，分辨率0.01mA(4) 输入阻抗大于20MΩ（内部>100 MΩ）(5) 供电电流±3A，最大电压400V(6) 50Hz工频抑制≥60dB2、仪器性能指标测试结果高阻斜板高阻背斜（模型）直立铜板充水铜球（二）野外工作布置高密度电法技术野外工作测线布置根据勘探目的，结合场地情况（地质、地形等），进行布线设网。

电极数量、极距应根据勘探目标体的大小、埋深等因素进行选择。

下图为高密度电法野外工作示意图。

三、高密度电法应用领域高密度电法技术应用领域非常广阔，涉及到水利水电、公路、铁路、城市建设、环保、地矿等部门。

在水利水电部门，应用高密度电法技术，进行堤、坝的隐患（管涌、脱空、塌陷等）探测、江河水位探测、地下水位探测和找水等工作；在公路部门，应用高密度电法技术，进行地质构造探测（岩溶、断层破碎带、滑坡体等）、路基检测等；在地矿部门，高密度电法技术用来地质勘探、矿床探测等。

总之，高密度电法技术愈来愈来被工程界看好，其应用领域会被人们的实践不断扩大。

2 高密度电阻率法高密度电阻率法仍然是以岩、土导电性的差异为基础, 研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律的一种电探方法。

因此, 它的理论基础与常规电阻率法相同,所不同的是方法技术。

高密度电阻率法野外测量时只需将全部电极( 几十至上百根) 置于观测剖面的各测点上, 然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集, 当将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图示结果。

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的上述特点, 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2～5s) ,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。

（一）高密度电阻率法采集系统早先的高密度电阻率法采集系统采用集中式电极转换方式。

如图4.1所示。

进行现场测量时，用多芯电缆将各个电极连接到程控式电极转换箱上。

电极转换箱是一种由微片机控制的电极自动转换装置，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。

电极转换箱开关由电测仪控制，电信号由电极转换箱送入电测仪，并将测量结果依次存入存储器。

图4.1 高密度电阻率法测量系统结构示意图（集中式）随着技术的发展，高密度电法仪日趋成熟。

表现在：采用嵌入式工控机，大大提高系统的稳定性与可靠性；采用笔记本硬盘存储数据，可以满足野外长时间施工的工作需求；系统采用视窗化、嵌入式实时控制与处理软件，便于野外操作；可实现多种工作模式的转换，计算机与电测仪一体化，携带方便。

高密度电法的原理及应用1. 引言高密度电法（High-Density Electrical Method）是一种地球物理勘探方法，利用电流通过地下的传导率差异来揭示地下的电阻率变化。

该方法广泛应用于矿产资源勘探、地下水资源评价、环境地质调查等领域。

本文将介绍高密度电法的原理及其在不同领域的应用。

2. 高密度电法的原理高密度电法是一种电阻率测量方法，通过电极对地的注入电流和测量地下电势差来反推地下电阻率分布。

其原理基于地下不同岩石和介质的电导率不同，从而推断地下结构和成分变化。

高密度电法的原理如下： 1. 在地表上选取适当的测线布设电极，并在地下注入一定电流。

2. 通过一组电极对地的电流注入和另一组电极对地的电势差测量，得到地下电压分布图。

3. 根据电流和电压数据，计算地下电阻率分布。

4. 通过解释电阻率数据，推断地下的岩石类型、含水性、断层和构造等信息。

3. 高密度电法的应用3.1 矿产资源勘探高密度电法在矿产资源勘探中发挥着重要作用。

通过测量地下电阻率分布，可以推断不同岩石类型和含矿石层的存在。

应用高密度电法可以帮助勘探人员快速找到潜在的矿产资源，指导矿区的开发和利用。

3.2 地下水资源评价高密度电法在地下水资源评价中也具有广泛的应用。

地下水的存在和分布与地下岩层的含水性和渗透性有关，而这些特性可以通过电阻率来反映。

通过高密度电法测量，可以快速获取地下水含水层的位置、厚度和均匀性等信息，为地下水资源开发和保护提供重要依据。

3.3 环境地质调查高密度电法在环境地质调查中的应用也日益广泛。

例如，在城市土地开发过程中，为了评估土壤和地下水的环境质量，需要了解地下污染源的存在和扩散情况。

高密度电法可以通过测量电阻率来揭示地下的地质层分布和污染程度，为环境保护和治理提供重要信息。

4. 结论高密度电法是一种有效的地球物理勘探方法，应用广泛于矿产资源勘探、地下水资源评价和环境地质调查等领域。

通过测量地下电阻率分布，可以推断地下结构和成分变化，为资源开发和环境保护提供重要依据。

高密度电法作业流程及注意事项
一，根据要采集的地层数，结合地形图设计放线；并分派任务、谁导航，谁放线，谁打电极，谁定点、并在哪
几根电缆之间接中级器（蓄电池），谁操作仪器。

注意事项：为保证所采集的地层完整，两边至少需延长三百米，设计放线时需分派劳工，谁带几把线、几把电极、蓄电池到哪等着。

二，导航。

根据具体的地形图结合JPS，找桩子，指导准确的放线路径。

注意事项：JPS需注意精度，地形图需看懂。

三，放线。

根据前面导航人的指导，放出准确的电缆。

注意事项：尽量别让电极悬空，务必别让电缆打结，提高效率。

四，订电极。

让电极、电缆、大地三者接触良好。

注意事项：务必别把电极打在岩体，混凝土，和一些导电性能差，或绝缘体上以免影响所采集到的数据。

五，定点，并准确的接上中级器、蓄电池。

注意事项：检查之前订的电极。

并定出明显的地形起伏点，标出线路上或线路旁边一些标注物，如，电线杆、房子角、马路边、桥洞、悬崖低、悬崖上、山顶上。

抄坐标时需细心，画地形图时需认认真真。

六，开机，设参，自检，接地检，采集，保存。

注意事项：设参时注意设全，保存时保存两遍。

七，处理数据，做出资料。

高密度电法
高密度电法：是一种阵列勘探方法，它以岩、土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律。

野外测量时只需将全部电极( 几十至上百根) 置于观测剖面的各测点上, 然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集, 当将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图示结果。

高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法。

其原理与普通电阻率法相同．所不同的是在观测中设置了高密度的观测点。

关于阵列电探的思想早在20 世纪70 年代末期就有人开始考虑实施, 英国学者所设计的电测深偏置系统实际上就是高密度电法的最初模式。

80 年代中期, 日本地质计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻率法的数据采集, 只是由于整体设计的不完善性, 这套设备没有充分发挥高密度电阻率法的优越性。

80 年代后期, 我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用技术研究, 从理论与实际结合的角度, 进一步探讨并完善了方法理论及有关技术问题, 研制成了约3 ～5 种类型的仪器。

近年来该方法先后在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘查领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。

高密度电法的实施步骤1. 简介高密度电法是一种用来探测地下电阻率的地球物理方法。

该方法通过在地面上放置一系列电极，将电流注入地下，然后测量产生的电压，以确定地下材料的电阻率分布。

高密度电法的实施步骤包括实地布置电极、进行电流注入和电压测量、数据采集和处理等。

2. 实地布置电极在进行高密度电法实施之前，首先需要进行实地电极布置。

电极布置应考虑到地下的电阻率分布情况以及需要研究的目标。

一般来说，电极布置要遵循以下原则：•电极布置应尽可能覆盖研究区域的整个范围，以获得较为全面的电阻率数据。

•电极应远离任何可能影响测量的干扰源，如金属结构物或高压电缆等。

•电极布置需要考虑到实地情况，如地形、土壤类型等。

3. 进行电流注入和电压测量电流注入是高密度电法中的一项关键步骤。

电流注入需要通过电极将一定电流注入地下。

通常采用的方法是将电极对分为两组，分别为注入电极和测量电极。

注入电极负责注入电流，而测量电极则用于测量注入电流产生的电压。

在进行电流注入和电压测量时，需要注意以下事项：•确保电流源的稳定性，并根据实际情况选择合适的电流大小。

•确保电极与地下的良好接触，以减小测量误差。

•在电流注入时，需要保持一定时间，使电流的分布达到稳定。

4. 数据采集和处理完成电流注入和电压测量后，需要对所得的数据进行采集和处理。

数据采集和处理旨在获得地下电阻率分布的信息。

以下是一般的数据采集和处理步骤：•使用数据采集系统将电压数据记录下来，通常采用数字多道技术，以提高数据采集速度和精度。

•将采集到的数据导入计算机进行处理。

一般采用地球物理数据处理软件，如Res2Dinv或Res3Dinv等。

•利用适当的数学模型和反演算法，通过对数据进行反演计算，得到地下电阻率分布图。

5. 结果解释与分析得到地下电阻率分布图后，需要对结果进行解释和分析。

解释和分析结果需要考虑到地质背景、研究目标等因素。

以下是一些常见的解释和分析方法：•对比野外观测结果与地质地球物理模型，判断测量结果的可靠性和准确性。