直流电测深法

直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的应用摘要：我国的铁路桥有很大一部分都修建在山沟或者河流的周围，这些地方的地形地势较为复杂。

尤其是在河流上建造铁路桥，会使得在铁路桥结合部的桥台后基由于常年受到水流的冲击与腐蚀，时间长了很容易形成洞穴、液化以及松软土等现象，给铁路桥带来非常大的危害，也使得铁路桥出现很严重的隐患。

如今的勘察技术发展的速度较快，且形式多种多样，要想对铁路桥的桥台后基进行勘察，主要的技术手段就是利用直流电测深法。

利用直流电测深法能够准确的探测出在铁路桥周围出现的洞穴、液化以及松软土等现象的具体出现的位置和出现的大小。

文章将会从实际出发，对直流电测深法进行系统的描述，并且将直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的具体应用进行详细的阐述。

关键词：直流电；铁路桥结合部；台后路基勘察；具体应用我国最常用的勘测法应当就是直流电测深法，它是一种有效且较为快捷的测探方式，在勘察地下水、高原冻土、水电站地质、煤矿陷落柱、火力发电厂的水源、寻找基岩地下水等流域都应用到了直流电测深法，可以说应用范围十分广泛。

此种勘察法具有生产成本较低、工作的效率较高且勘察结果较为准确等优点。

1 直流电测深法的勘察原理直流电测深法主要是以地层中的部分介质自身的导电性差异作为基础，通过仔细的观察与研究天然或者人工建立起来的地下稳定电流场的分布规律，从而解决某些潜在的或者已经出现的地质问题的方法。

直流电测深法的原理：它是探测电性具有差异的岩土层竖直方向分布情况的一种电阻率方法，此方法主要采用在同一个测试点上多次地加大供电电极距，逐层次的去测量视电阻率ρs发生的变化，只要加大供电的电极距就能够增大地质勘探的深度。

因此在同一个测试点上如果能够不断地加大供电的电极距，那么得出的视电阻率ρs的变化将会准确的反映出该测量点下的电阻率存在差异的地质体的不同深度具体的分布情况。

有一点值得强调的是，直流电测深法的常规测深方法就是对称四级测深。

直流电法探测城市地下病害的方法1、电测深法测深法是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率方法。

其方法原理是人工向地下供电，依据适当加大供电极距可以增大勘探深度的原理，采用在同一测点上多次加大供电极距的方式，了解地下地质体在不同深度的分布状况。

（1）优点垂向分辨率高。

（2）缺点效率低，城市区域场地要求高。

2、高密度电阻率法密度电阻率法是在传统直流电阻率法基础上发展起来的一种适合浅层勘探的新方法，利用人工建立的稳定地下直流电场，依据预先布置的若干道电极可灵活选定装置排列方式进行扫描观测，研究地下大量丰富的空间电性特征，从而查明地下被探测目标体分布情况的一种物探方法。

（1）优点效率高，分辨率高，成果直观可靠。

（2）缺点城市区域场地要求高。

3、光学法探测CCTV、QV光学法检测。

利用管道检测机器人，对管道内部进行视频摄像作业，通过分析视频资料了解管道内部结构质量及缺陷，评估管道状况。

V法光学检测是通过LED光源照亮，CCD摄像机摄取由锥形镜反射的孔壁图像，图像信息经电缆传送至控制器和电脑，整个采集过程由图像采集控制软件系统完成，此系统把采集的图像展开和合并，记录在电脑上。

全地形机器人法光学检测是通过设备上3个摄像头在管道内部进行视频摄像作业，其中400万云台摄像头可水平360°旋转，搭配水下声呐探头可进行声呐探测，适用场景广泛。

通过采集的视频和声纳数据分析可以了解管道结构性和功能性缺陷。

孔内摄像检测法是采用孔内摄像设备预应力管桩及其他有竖向孔（含钻孔）的桩内或孔内质量检测的一种方法。

（1）优点效率高，成本低。

（2）缺点平面位置定位差。

4、地面精测法-管线探测通过感应法、直连法、夹钳法、示踪法、调查法及其它综合物探方法查明各类地下管线的位置、走向、埋深及井深，为抢险注浆处理布孔提供依据。

（1）优点效率高，成本低、定位准确。

（2）缺点不能对管道内部结构缺陷进行评价。

直流电阻率测深在地下水资源勘查中的应用摘要：电测深是指保持观测点不动，而不断改变电极距进行多次观测随着供电极距AB的增大，电流分布的范围加深变广，ρs值就反应了该点周围更深更广范围内电性不均匀的情况，应用范围较广，可以解决水文地质问题。

关键词：直流电测深；电极距；电阻率1概况水是生命之源，是人类赖以生存的物质基础，但是随着社会发展，这句话应该改为“安全的水是生命之源”。

特别是饮用水安全，已成为政府、社会、公众日益关注的焦点。

没有安全的饮用水，就没有健康的生命，更没有和谐的小康社会和城镇化建设。

问题更突出表现在农村地区，本次工作就是在淡水资源缺乏的滨州市惠民地区进行，主要目的是查明工作区内地下咸、淡水分布情况，为淡水资源的合理开发利用提供基础资料。

2地质概况2.1本区为平原区,在大地构造单元上属于华北地台，齐河—广饶大断裂将其分为两个构造单元，断裂南为鲁西台背斜，断裂之北为辽冀台向斜。

其地层大致如下：第四系(Q)全新统：冲积、湖沼相沉积，上部多为土黄色粘质砂岩、粉土；中部多为灰黑色淤泥质砂岩；下部系一层土黄色粉砂或粉细砂；砂层厚度1~8米，最厚可达15.00米。

上更新统：冲积、海积及湖积。

主要为黄土，灰黄色粘质砂岩，沙质粘土次之，间夹砂层。

砂层一般可见1~5层，最多达11层。

中更新统：冲积，湖积为主，局部地区见有少量海相层。

岩性多为棕黄、灰黄色粘砂，夹1~6层砂，多为粉砂，细砂，层厚1~12米。

下更新统：冲积，湖沼相沉积。

沙质粘土为主，夹粘质砂岩及细砂、粉细砂。

凸起边缘以粘质砂岩为主，粘土层多见于中下部；惠民桑落墅附近以粘土为主。

砂层可见1~7层，颜色多呈棕黄、褐黄等色、夹杂有灰绿、棕红、灰褐黄色。

新近系（N）上新统：冲积、湖沼相沉积。

沙质粘土为主，夹粘质砂岩、粘土及砂层，惠民县少数地区以粘土为主：可见1~12层砂，层厚1.00~14.00米，多为粉细砂，中细砂。

颜色多呈灰褐、棕红、灰绿、褐黄等杂色。

一维层状直流电测深的反演作者：彭亚余勇峰来源：《知识窗·教师版》2014年第07期摘要：为进一步研究直流电测深反演的问题，解决因受各方面数据的干扰而造成反演问题的多解性，本文研究验证了水平层状大地模型的三层模型，用反演流程图对阻尼最小二乘法进行了反演，通过分析得出反演模型结果对比图，对直流电测深研究不仅具有理论指导意义，还具有实践意义。

关键词：一维层状直流电测深法反演一、直流电测深法理想条件下的一维反演稳定电流场的电位满足拉普拉斯方程：在理想条件下，直流电测深反演过程的算法比较简单。

一般记某一测点下第i个极距处的视电阻率值为 yi，采集的总点数为m。

X=（x1，x2…，xn）T是各层深度为hi和真电阻率为pi的参数向量，函数关系fi（x1，x2…，xn）是表示第i个极距下的理论视电阻率值。

在此理想条件下，可通过求解方程组二、最小二乘法最小二乘法的目标函数为：P是模型函数的参数向量，fi（p）是模型函数的第i个采样点上的电阻率理论值，fi是第i 个采样点的电阻率实测值，m是采样点的个数。

模型函数fi（p）是参数P的非线性函数，由于很难求出其值，最后高斯提出了一种线性方法，得出：再以P1作为初始参数值，进行下一次的叠代计算，直到满足精度要求为止。

上述方法被称为最小二乘法。

三、阻尼最小二乘法在实际电测深反演中，由于参数个数n一般都远远大于7，而当法方程系数阵A的阶数大于7时，高斯法迭代解的稳定性较差，而且每步所求解都有很大的误差，再加上误差的不断积累，致使校正结果偏离真实的解，从而使得迭代发散。

于是，马奎特提出了一种改进方案，即阻尼最小二乘法，该方法结合了最速下降法和最小二乘法两者的优点。

其定义是具有正对角元的对称优势阵A是正定的，那就能使实对称优势阵A构成的新的阵A+αI也为正定的。

其方程为：即：（A+αI）△P=g四、直流电测深法模型的反演结果由图2可以看出，对正演得到的电阻率进行反演的结果与正演得到的电阻率结果非常吻合，反演效果很好。

①电性层的数目；
②各层电阻率的相对大小； ③估计第一层和底层的电阻率值。
※面积性电测深资料的定性解释
需要绘制各种图件，以此来反映测区内不同电性层的分布情况， 从而了解共取得地质构造或电性层的形态。
电测深法图件分类：
1. 视电阻率断面图（剖面和平面等值线图） 2. 电测深曲线类型图（分为剖面上和平面上）注意曲线 类型的变化，一般反应了电性层的变化，如构造接触 带、地层尖灭、基底起伏等。
• 对于“电测深法”应重点掌握如下3点
• 1）电测深法的应用条件
• 2）根据地电断面能确定电测深曲线的类型，并能定性 的绘出电测深曲线；
• 3）对单独一条电测深曲线，能判断出其类型，并能根 据其类型推断地下电性层的层数、各相邻层间电阻率的 相对大小及第一层和底层的电阻率值。
作业： 定性画出下列所给剖面上NO1、NO2、NO3三个测深点处的电测深
电阻率测深法
1、电测深法概述
电剖面法：是在测量过程中保持AB不变，使整个或部分装置沿测线 移动，逐点观测，以了解某一深度范围内不同电性体沿水平方向的 分布。
电测深法：是在同一点上逐次扩大供电电极据，使探测深度逐渐增
大，以此来得到观测点处沿垂直方向上由浅到深的ρs变化情况。
1.电测深法的原理
在模数为6.25cm的双对数坐标纸上，以AB/2为横坐标，以ρs为纵 坐标，将同一测点上不同AB极距所对应的ρs标上并连成曲线，就 构成了一条电测深实测曲线。见下图
4、电测深资料的解释
解释分为：定性与定量解释。 1.定性解释 目的：通过定性解释可以了解工作的区的地电断层的类型及变化情 况。 单独一条电测深曲线的解释：
更多的层则以此类推。当n层时，则
电测深曲线类型数为:

，R=UI ,则为同步变化，不受电流大小影响7.在可控源电磁测深中，反映物性的电磁参数主要是哪个？（B）A. 直立的低阻矿体B. 直立的高阻矿体C. 处于山谷的低阻矿体D. 水平的高阻矿体19. MT中浅部电性不均体主要影响哪个量的测量：(A)A.电场振幅B.电场相位C.磁场振幅D.磁场相位20. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度21.下列哪些情况可视为远区工作的有（D）A.观测场为平面波B.发收距大于趋肤深度C.CSAMT工作法D.MT工作法22. 下列地球物理勘探方法中，属于电磁法勘探的是（D）A.充电法B.频率测深法C.激发激化法D.对称四极测深法23. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度三、填空题1.在电法勘探中已被利用的岩（矿）石的电学性质有岩（矿）石的电阻率，极化率，介电性以及介电常数。

2. 目前用于煤田的勘探方法主要包括MT、 AMT、CSAMT以及TEM等3.电法勘探按观测的场所分海洋电法、地面电法、航空电法、以及井下电法。

4.大地电磁测深曲线中，高视电阻率对应低相位。

5.中间梯度法理论上在寻找直立的高阻体和水平的低阻体能产生明显的异常。

6.作为边界条件，在两种岩石分界面上，连续的参数有电流密度的法向分量及电场的法向分量。

7. 自然电场法的测量方式有电位梯度测量、电位观测法以及追索等位线。

四、简答题1、瞬变电磁勘探存在一个最小勘探深度，即盲区，为什么？因为无论是发送线圈还是接收线圈，自身有一个过渡过程，在激励关断瞬间，接收线圈接收到的信号既有地下电磁感应信号，又有线圈本身的自感及发送线圈的自感信号，在早期，自感信号大于感应信号。

第 4 页共6 页这个点采集时间需要1/0.0001，也就是10000s，但是半分钟不可能得到如此低频的数据；2.“通过软件直接反演电道磁道数据而无需阻抗数据”不合理，对于人工源，我们是可以知道频谱的，但是对于天然源，我们是无法知晓的，因此天然源只能反应阻抗差，不能直接反演电道磁道数据。

直流电测深法在水工环地质分析中的运用摘要：随着科学的不断发展与进步，当前的水工环地质分析调查出现了许多的方法，而直流电测深法就是一种非常重要的物探方法。

将其应用在水工地质分析中，可以有效的提高水工环地质调查的质量以及效率，并为调查水工环地质创造了更为有利的条件，同时还能够有效的促进基础建设。

本文主要对于在水工环地质分析中运用直流电测深法进行分析探讨，并基于实例验证对于水工环地质分析中应用直流电测深法的效果进行论述。

关键词：直流电测深法；运用；水工环地质分析随着当前我国经济的不断发展，对于水工环地质分析工作提出了更高的需求，而以往的方法已经满足不了当前的分析调查工作的开展。

因此，当前的地下水资源勘测面临着严峻的形势，其中主要包括改进传统的勘查技术，例如瞬变电磁法和音频大地电磁法等，但实施新技术新方法还存在干扰和盲区大等特点。

因此，在水工环地质勘测工作在现如今的发展形势下，需要紧抓工作重点，不断地探索新的勘测技术。

而物探是一种水工环地质中十分重要的调查方法，直流电测深法是物探勘查方法的手段之一，对于水工环地质的分析与调查具有十分重要的作用。

一、项目概况根据中宁县恒泰元农牧有限责任公司设计供水孔的要求，于2019年10月18日在中卫市长乐基地实施野外电法勘探工作。

工区位置北坐标4146923.305东坐标516723.952高程1270.591。

该区域第四系地貌类型为丘陵、沟壑地、山地和土石丘陵地交错分布。

二、直流电测深法（一）基本原理直流电测深法是通过接地电极将直流电供入地下，建立稳定的人工电场在地表观测在垂直方向的电阻率变化，从而了解岩层的分布特点，可以将其简称为电测深法[1]。

这一种方法是以地下岩层的电位差作为物理基础，通过测量地下人工电场以及天然电场空间分布，从而了解岩层的分布特点，根据岩土视电阻率分布推断分析地下地质结构。

在地下岩层空间分布中，稳定电流主要是遵循克希霍夫第一定律以及欧姆定律，而将其采用公式的形式表达出来，可以表达为：上述的公式是一个拉普拉斯公式，同时也是均匀导电介质中，求解稳定电流场的一个基本公式，并且可以将其看做是稳定电流场在任意一个点的电位方程。

电法勘探-直流电法-测深法工作方式
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
40、学而不思则罔，思而不学则殆自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳

• 3、经过定性解释，分清了曲线类型，对符合电测深定量解释条 件的，用量板法或解释程序进行定量解释。
4、参数图类及推断成果图类 （1）剖面图
剖面图的作法是：以测点距为横坐标，以电参数（ s或s ）为纵坐标，将各测点的
s (或s ) 值之间用直线连接，两头适当留空。
剖面图反映的是沿测线方向，同一探测深度 s (或s ) 变化的情况。
• 以上为一般常用图件，然而在工作中也常因具体情况绘制其 他形式的图件。如地电断面图，推断成果图等
复习： 1.电阻率测深法的装置 2.不同层数电阻率测深曲线的类型 3.测深法的地质解释？
高密度电阻率法
高密度电阻率法及其应用技术
高密度电阻率法是集电剖面和电测深为一体采用 高密度布点，进行二维地电断面测量的一种电阻率法 勘查技术。由于它提供的数据量大，信息多，并有观 测精度高，速度快和探测深度较大等特点，因此在工 程地质和水文地质勘查中有着广阔的应用前景。
电测深资料的解释
电阻率测深法
电测深资料的解释
• 1、在工区内或周围凡有钻孔的地方，都应布置井旁测深或十字 测深，并对比测深曲线与钻孔剖面（柱状）及测井曲线的对应关 系，充分采集、测定、利用区内外岩矿层的电阻率资料，初步推 断垂向电性层的结构特征。
• 2、编制电测深测量成果图，包括电测深曲线类型图、等视电阻 率断面图、多AB/2 a 平面及剖面图，并与相应的地形地质图、 地质剖面图等资料进行对比及定性解释。
测量电极距MN的选择：在实际工作中，由于AB极距的不断 加大，MN距离如始终保持不变，那么当AB极距很大时，MN 电位差将会太小，以至于无法观测。因此，随着AB极距的 加大，往往也需要适当加大MN距离，通常要求MN满足条件
AB/3>=MN>1/30AB

三层
多层 三层
三、定量解释
前提 目标 适用 在定性解释后，初步确定了地层结构。 确定各电性层的埋深、厚度、电阻率。 水平层状且层数较少的地层结构， 曲线无明显歧变。 量板法、数值法、各种经验法。
方法
1、量板法 优点
实测曲线与理论曲线(量板) 对比求解的方法。
ρS/ρ1 =ρ2/ρ1
双 解释精度较低、只适合少 对 缺点 于三、四层的地层结构。 数 坐 标 原理 理论曲
•读取量板的坐标原点在实测曲线坐标系的值 ρ₁、h₁；
•读取量板 μ₂，计算 ρ₂=μ₂∙ρ₁ 。
②三层量板
？-μ2-μ3
μ2=ρ2/ρ1
μ3=ρ3/ρ2
27号量板：H-1/10-15 μ2=1/10；μ3=15；ν2=0 ～ ∞
ν2 =h2/h1
例：已知ρ2=18.5Ωm、ρ3=750Ωm；求ρ1、h1、h2。
2cm
300
3cm
250
2.5cm
200
2cm
3、极形图的作法
例：2个极距、 四方位极形图
4、图形解释
•理由说明
AB/2较小时～浅层反映； AB/2适中时～短轴指示低阻带走向； AB/2远大于覆盖层时～长轴指示低阻带走向。
①供电点全在低阻区时→等轴图形；
②供电点在低阻区内外都有时，区内供 电显然比区外供电得到的ρS值要小→短 轴指示了低阻带的走向。 ③供电点全在低阻区外时～相当于浅层 非等轴异常体对观测的影响，长轴方向 地表电流的聚集比短轴方向要大，因此 低阻带的走向为1350 ρs也大→长轴指示了低阻带的走向。
电测深法探测水下岩层分布情况的实例：
工程在水面上进行，最大极距450m；低阻封闭推断为泥 质类岩，不适合作为工程基底。为了解其走向，以7号 测点为中心作了环形电测深。

直流电位降裂纹测深仪的数值标定李智军;薛河【摘要】直流电位降法(DCPD)是实时测量裂纹长度(深度)的重要方法之一,其原理是在试样的两端施加恒定电流,使之在试样厚度方向上产生恒定的电场,含裂纹试样中的电位分布将会受到裂纹形状和尺寸的影响.为了验证直流电位降法测量裂纹动态长度的可行性和标定电位降与裂纹长度的关系,文中设计了一个合有半圆表面裂纹的试样,并利用有限单元法对试样的电位场进行了数值模拟分析,为直流电位降裂纹测深仪研制和重要参数标定提供一定的理论基础.%Direct current potential drop (DCPD) method is an important approach in the in-situ measuring of crack growing length, which principle is to apply a constant current at both ends of the specimen , and to produce a constant electric field along the thickness direction of the specimen. The current potential distribution in the specimen will be affected by the crack growing length. In order to verify the feasibility of measuring crack growing length by directional current potential drop method, and to calibrate the relation of potential drop and crack growing length, a specimen with semi-circular surface crack is designed, and the current potential field in the specimen is numerically simulated and analyzed , which provide a theoretical basis of developing new crack growing monitor and calibrating parameters in direct current potential drop method.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】5页(P116-120)【关键词】直流电位降法;裂纹长度;实时测量;有限元【作者】李智军;薛河【作者单位】西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TH114由于核电站压力容器结构材料中的疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹等在服役过程中的裂纹扩展是金属结构材料老化失效的重要原因，在模拟实际工作条件下，利用标准试样进行疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹的扩展实验是核电站安全评价工作的重要组成部分之一。

介绍两种实用的直流电法探测技术摘要：文中介绍了三维直流电法测试技术和岩土体电阻率测试技术的现场施工方法、资料处理及其解释的技术路线，据试验研究结果来看在城市建设和水利电力工程勘测中具有广泛的应用前景。

关键词：地球物理勘探实用测试技术三维直流电法岩土体电阻率1 前言物探——地球物理勘探的简称，它是以地下岩土层（或地质体）的物性差异为基础，通过仪器观测自然或人工物理场的变化，确定地下地质体的空间展布范围（大小、形状、埋深等）并可测定岩土体的物性参数，达到解决地质问题的一种物理勘探方法。

按照勘探对象的不同，物探技术又分为三大分支，即石油物探、固体矿物探和水工环物探（简称工程物探），我们使用的为工程物探。

工程物探技术方法门类众多，它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，物探技术的发展日趋成熟，而且新的方法技术不断涌现，几年前还认为无法解决的问题，几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。

它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科，它又是城市建设和水利电力岩土工程勘察的重要方法之一，在某种程度上讲，它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。

下面介绍两种实用的直流电法勘探技术——三维直流电法探测技术和岩土体电阻率测试技术，供广大物探同仁工作时参考。

2三维直流电法探测技术三维直流电法探测就是应用现有的直流电法仪器和勘探方法，在施工方法上优化改进，进行加密采样数据以取得三维数据体，然后采取电阻率层析成像技术进行资料处理和成图。

该方法是传统直流电法的三维化，可使勘探精度得到很大提高，在原有仪器设备条件下提高了传统直流电法勘探的能力，但野外测试工作量较大，是以“时间换取空间上的高分辨率”。

把它应用到工程与环境地球物理勘探中，不失为一种较理想的方法。

三维直流电法勘探施工采取一次布极，多极距测量技术，通常采用的装置形式有两极装置、单极——偶极装置和偶极——偶极装置等。

电测深法原理电测深法是在同一点上逐次增大供电电极距AB,使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿深度方向由浅至深的视电阻率变化规律。

通过对反应地电断面变化的电测深p曲线的分析，可以了解深度方向上地电断面的特征。

在电测深法中，最常采用的对称四极装置如图1-1所示，图中A、B为供电电极，M、N为测量电极，他们对称于观测点0布置。

工作时，供电电极距AB从最小电极距A i B i变化至最大电极距A n B n，每改变一次电极距AB，相应观测一次△ U MN和I AB，按照式1-2计算出视电阻率p 值。

根据每个极距的观测结果，可绘制出以AB/2为横坐标，P为纵坐标（采用双对数坐标系）的电测深P曲线如图1-3。

P = K △U MN1-2S I下面以两个水平电性层的地电断面为例，来说明电测深法的物理实质。

首先设厚度为m、电阻率为p的第一电性层之下是电阻率为p 的基地岩层，且p> p , p层相对于p层的厚度视为无限大。

当用较小的供电电极距（A1B1<<h1 ）测量时，根据勘探体积概念，认为该装置是处于均匀介质p中，下部高阻基地岩层埋藏较深，此时电流不受高阻层p的影响，此时j MN=j o , P N= p。

根据视电阻率微分形式表达式可得：fS = JJMN p MN = p （p 曲线1段）J O当增大供电电极距AB/2时，电流向下穿透深度开始增加，即勘探深度加深，p高阻层开始影响电场的分布。

由于p高阻对电流有排斥作用，使j MN增大，j MN>j o,则P> P1。

随着AB/2的继续增大，p 介质的影响愈加明显，p也愈来愈大（p曲线2段）。

当AB/2>>h，相应的勘探体积主要为第二层介质，而第一层介质p在整个勘探体积中仅占很小的比例，所以p介质在影响场的分布问题上起主导作用。

可以证明，此时得到的视电阻率值趋于第二层真电阻率，即pi p （p曲线3段）。

p随着AB/2变化的关系曲线称为电测深曲线。

的 电阻率方法 ， 方 法采 用 在 同 一测 点 上多 次加 大 供 该
电电极距 的方式 ， 逐次测量视 电阻率 Ｐ 的变化 ， 加大 掘 进巷道 的生 产 。 供电电极距可以增大勘探深度 ， 因此， 同一测点上不 在 矿 区地层 为 ： 地层 由第 四系与第 三 系组 成 ， 新 岩性
维普资讯
第 ２ 卷 第 ６期 １
２０ ０ ７年 １ ２月
资 源环 境 与 工 程
Ｒｅ ｏ ｒ ｅ ｓ ｕ ｃ ｓＥｎｖｒ ｎ ｅ ｉｏ ｍ ｎｔ＆ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｇ ｎ ｅｉ ｇ
Ｖｏ． １２１． ． Ｎｏ ６ Ｄｅ ， ００ ｅ．２ ７
直 流 电 测 深 法 在 煤 矿 陷 落 柱 探 测 中 的 应 用 实 例
喻佑 顺 ，刘 金 涛 ，王 柱 ，郑信 斌 ，周 万 勇
（ 湖北 煤 炭 地 质 物 探测 量 队 ， 北 武 汉 ４ ０ ０ 湖 ３ ２０）
摘
要 ：利 用直流 电测深法进 行野外数据采 集，通过如 Ｋ剖 面计算等 方法 ，对直流电法原始数据进 行换算处理 ，
２ １ 直流 电测 深 法 探测 任 楼煤 矿 中 １ 部 导 水 隐伏 ． 深 陷落柱
提高资料解释精度。 直流 电测深法经 多个 矿区 的成 功运用 ， 明直 流 电 说
测深法不但 能探测 导水 型 的陷落 柱 ＇， 可探 测非 导 ５也 ｊ 水型 陷落柱 ， 而对非 导水陷落柱 的探 测往 往是 直流 电法
能 良好， 电阻率一般在 ２ ・ ＯＱ ｍ左右 ， 为实测 曲线的 首支 ； 煤系 地层岩 性主要 为二 叠系 泥岩与 粉砂 岩 ， 电阻
率一 般 为 ２ ６ ・ 石炭 系石 灰岩 及 奥 陶系石 灰 Ｏ～ ＯＱ ｍ；

第18卷第9期中国水运Vol.18No.92018年9月China Water Transport September 2018收稿日期：2018-04-18作者简介：程守金（1979-），男，山东莒南人，山东省临沂市水利勘测设计院高级工程师，工学学士，主要从事水文地质与工程地质工作直流电法在地下水勘察中的应用程守金（山东省临沂市水利勘测设计院，山东临沂276001）摘要：本文介绍了物探方法中的直流电法地下水勘察过程中的实际运用。

该方法已经多次使用且通过后期成井的验证，方法快捷有效探明地下水的埋藏深度，估测水量及区分淡、咸水。

关键词：直流电测深；对称四极复合剖面法；激发极化法中图分类号：P641.72文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）09-0092-02一、测区水文地质条件泗县地处安徽淮北平原东北部低山丘陵区的黄泛边缘，地形较为平坦开阔，测区下伏基岩主要为震旦纪灰岩，其次为砂岩或泥质砂页岩。

第四纪厚度呈东北薄，西南厚的变化规律，且第四纪地层较厚，下部往往孕育着砂层，而砂层则是地下水的富积区。

因此，物探找到砂层越厚、颗粒越粗、夹粉质壤土越少，也就找到了丰富的地下水源地（系指淡水）。

由于城关镇供水需求量大，其基岩震旦纪灰岩为相对贫水地层，所以该测区主要是寻找古河床或沉积较厚的砂层等为饮用水源地。

但地下水的形成受不同地质时期的气候、温度、地质成因和地下水互相连系等因素制约，形成不同成份的地下水，例如咸水等。

所以本次寻找比较富裕地下淡水含水层以及分布范围，对于有咸水层发育的区域，查清平面及空间位置，以便成井时进行封堵。

因此，复杂的水文地质条件，就必须做细致的水文地质物探勘测工作。

二、测区地质条件极地电特征测区地形平坦，地表为耕植粉质壤土，土壤较潮湿，电极接地条件好，利于物探工作开展。

耕植粉质壤土视电阻率一般为16~18Ω·m；细粉砂夹粉质壤土视电阻率一般为20~25Ω·m，细中砂夹粉质壤土视电阻率一般为26~30Ω·m，深部100~250m 高矿化度地下水地层视电阻率一般为6~10Ω·m，在测区分布较为广泛，其下伏岩体为高电阻率，这种天然的地电断面组合，具备了电法勘探工作条件，效果是良好的。

[收稿日期]　2004208216;[修订日期]　2005208220[作者简介]　李福文(19632),男,吉林通榆人,吉林省地球物理勘查公司高级工程师.纵轴直流电测深法在找水中的应用李福文,于忠生,吴冬铭,李玉龙(吉林省地球物理勘查公司,吉林长春　130021)[摘　要]纵轴直流电测深方法具有较高的垂向地质分辩能力,能够较准确预测断裂规模、产状,详细划分含水层及厚度,为井位布置及凿井工艺选择提供了可靠的地质依据。

[关键词]纵轴直流电测深;方法原理;分辩能力;综合参数[中图分类号]P 613.3+2[文献标识码]A [文章编号]100122427(2005)032044204随着我省降雨量的普遍减少,目前迫切要求我们应不断地去寻找新的水源地,以弥补水资源的不足。

电法勘探是找水工作行之有效的物探方法之一,但随着勘察程度的提高,找水工作难度的加大,常规方法难以达到预期效果,因此必须寻求新的勘探技术方法,以满足不同勘察阶段中的需要。

近几年来我单位采用了一种新的直流电测深方法——纵轴直流电测深法,在我省大部分地区找水效果普遍较好。

该方法具有地质分辨能力强,图象直观,解释简易等优点,给物探找水工作带来一个新的突破。

1　方法原理111　电场特征点电源在地下半空间电场的分布规律是纵轴直流电测深法的原理基础。

(1)电场等位面是以接地O 点为圆心的半球面,在地面上的电场等位线是以O 点为圆心的一簇同心圆。

(2)电流线是从接地O 点发出的辐射直线,电流密度的衰减与至O 点距离的平方成反比。

(3)在地面距接地O 点为Χ的M 点的电位值与O 点下深度为Χ的M ′点的电位差相等。

因此,研究点电源电场在地面的分布规律,可间接地了解点电源电场在地下的分布规律。

这样,我们可以借助点电源电场的这种特性,来达到地球物理勘探的目的。

实际上,纵轴直流电测深法所采用的电极装置是3个点电极的组合场源,测深点位上设置中心供电接地O 点,在其两侧的相当远处,对称地设置两个与其相异性的供电接地A 和B ,这样建立起来的人工电场是3个点电源的叠加,中心供电接地O 点周围的等位面是以O 点为中心的半椭球面,地面上的等位线是对称于O 点的一簇同心椭圆。

2.对称四极装置
A MO N
B
如图所示，AM=NB，O点位观测点，整个装置关 于O点对称为对称四极装置,实验过程中，AB不断加 大，则勘探深度不断加大，勘探深度h=AB/2，勘探 体积V= AB/2 *AB/2 * AB
3.本次实验采用对称四极装置中的等比测深装置，即 MN与AB的比值不变，本次实验取MN/AB=1/10.
65.3
66.5
34
57.5
71.8
73.7
37
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电 阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处45°上 升不矛盾 此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为 高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致
分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似 平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定 在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘 在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布， 则说明电性横向变化稳定 在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降， 说明此区域横向电性分布很不均匀
1、将数据整理附到实验报告上 2、用双对数坐标纸绘制电测深曲线并分析(用 胶水粘到实验报告本上） 3、用单对数坐标纸绘制电剖面曲线并分析 4、用单对数坐标绘制视电阻率等值线图并 分析（物探专业做） 5、小结体会
注：成果分析和实验小结部分不能相互抄袭。
实验纪律
1、在野外施工过程中不要追逐打闹，不攀折 树枝花草，不要乱扔垃圾（草稿纸等），保持 实验场地草坪或马路路面整洁，环卫工人也很 辛苦，珍惜他们的劳动果实。
16.4
16.65
7.7
12.2