WGMD-4高密度电法系统说明书
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GeoPen®E60M型分布式高密度电法操作说明书吉林大学工程技术研究所二OO九年二月警告!!!由于本仪器基于常规计算机系统开发,可享用现有Windows操作系统下的所有资源,但需确认使用合法且无病毒软件,以避免仪器因感染病毒而无法正常工作。
钉电极时,必须将电缆开关与电极接脱开!仪器工作时供电电压较高,请不要带电操作!目录E60M型电法仪介绍一、仪器简介 (1)二、仪器的基本配置 (1)三、系统介绍 (3)3.1 认识仪器 (3)3.2 仪器面板及相关端口定义 (4)3.2.1 E60M高密度电法工作站面板介绍 (4)3.2.2 PS-2P开关电缆电源站 (6)四、仪器的操作与软件运行环境 (7)EMS2008高密度电法数据采集软件操作说明一、简介 (8)二、软件使用说明 (8)2.1 软件工作台面的操作说明 (8)2.2 软件中各区功能的介绍及操作方法 (9)2.2.1菜单控制区 (9)①打开 (9)②保存 (10)③参数设置 (11)④接地电阻 (14)⑤开关自检 (15)⑥清屏复位 (16)⑦开始 (16)⑧向前、向后移动 (17)⑨VI曲线 (17)⑩系统自检 (17)2.2.2 状态显示区 (18)三、高密度电阻率勘探野外工作 (19)3.1 观测系统设置 (19)①二极装置POLE-POLE (19)②单边三极装置POLE-DPOLE,DPOLE-POLE (19)③偶极装置DPOLE-DPOLE (20)④斯龙贝格装置SCHLUMBERGER (20)⑤温纳装置WENNER (20)3.2 野外数据采集的基本步骤 (20)3.3 常见问题解答 (21)E60M型电法仪介绍一、仪器简介E60M型电法工作站是一种新型的电法仪,仪器采用程控方式进行数据的采集和电极控制,采集的数据以图像的形式实时显示在屏幕上,以便您随时可以监控资料的质量。
该型仪器可以进行各种装置的高密度电阻率装置形式的测试。
目录一、熟悉仪器 (1)(一)仪器的功能特点 (1)(二)仪器的主要技术指标 (2)(三)仪器面板介绍 (3)(四)仪器的电池特性 (4)(五)掌上电脑的使用方法 (5)(六)注意事项 (7)二、蓝牙配对 (8)三、电阻率与自电功能 (10)(一)主要概念介绍 (10)(二)系统主界面 (11)(三)操作说明 (11)四、激电与自电功能 (16)(一)主要概念介绍 (16)(二)系统主界面 (18)(三)操作说明 (18)五、野外操作实例 (20)六、仪器的成套性 (23)七、附录 (24)附录一:电极排列的说明(常规电阻率法) (24)附录二:格式转换软件 (29)附录三:计算机蓝牙USB适配器的安装 (30)附录四:无极差电极的制作 (36)一、熟悉仪器WDA-1、1A超级数字直流电法仪是我所在多年研制和生产先进电法仪的基础上,集全中文掌上电脑、蓝牙、24位A/D、大功率控制等当今最新电子技术研制的新一代数字直流电法仪,仪器的体积和重量均显著缩小,主要技术指标及功能领先于当前国内外同类产品,能更好地工作于各种条件复杂地区。
广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中,还能用于地热勘探。
(一)仪器的功能特点●轻便灵活——集先进的发射、接收功能于一体,体积小、重量轻。
●真正一机多能——电压电流量程和小信号测量精度的大幅提升,使仪器能胜任岩样测试仪、大功率激电接收机、常规电阻率仪、激电仪、找水仪、2D和3D高密度电法仪主机(有关高密度电法系统的更多功能请参见本所以WDA-1、1A为主机的WGMD-9超级高密度电法系统说明)等众多仪器的工作。
●多测量参数、应用广泛——可测量电压、电流、视电阻率、自然电位、视极化率、金属因数、半衰时、衰减度、激发比、偏离度及电压衰减曲线(即激电谱数据)。
●超大供电功率、超宽量程、超高精度——高达7200W(1200V×6A)的供电能力、64Vp-p的超宽电压输入范围、极高的小信号测量精度(电压小至0.1mV及电流小至0.1mA时仍能给出±1%的测量精度),让仪器能更好地应用于高阻地区工作,获得更深、更好的测量结果。
高密度电法在某变电所的水文物探应用摘要:在变电所初设阶段,要考虑到施工阶段建筑施工用水以及变电所建成以后消防用水和日常生活用水,需要在拟建的所址内找水。
本文结合实例说明应用高密度电法在某变电所址内找水。
关键词:高密度电法;砂砾岩灰岩地区找水;岩溶裂隙水1引言近年来,各地区需建造了许多变电所和输电线路,以解决能源紧缺状况。
在变电所初步设计阶段,要考虑到施工阶段建筑施工用水以及变电所建成后消防用水和日常生活用水,需要在拟建的所址或所址周边范围寻找地下富水源,为了提高找到地下水源的准确性和效率,近年来我们采用了高密度电法的方法找水。
一般而言,寻找地下水就是寻找地下富水构造。
2高密度电法原理高密度电阻率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。
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。
3某工区水文地质、地球物理特征场地内土层主要为第四系洪积层(Qpl)和坡残积层(Qsl+el),下伏基岩为白垩系下统新隆组(K1x)粉砂岩、砂岩及砾岩,中厚层状,岩体节理裂隙发育,完整性差,属较软岩。
4应用实例及资料解析在该地区找水是寻找岩溶构造裂隙带位置,结合水文地质条件,推测含水层的岩性及厚度,然后进行布置水文井位。
站址测区探测目标体的地电断面大致分为三层,即覆盖层、裂隙发育带、基岩。
岩溶裂隙发育带为相对低阻异常带。
水文物探共布置了3条高密度电法勘探线。
测量方法采用高密度电法,测试时采用AB:MN=3:1温纳装置,总电极数依据剖面长度定,电极数60根,单位电极距5.5m。
测试仪器为WGMD-6高密度电阻率仪。
内业资料处理主要是对高密度电法所采集的数据经过二维反演软件处理,直接反演成真电阻率等值线断面图,根据等值线的变化形态及电阻率值相对大小对电性异常带进行地质方面的解释,对3条高密度剖面反演模型电阻率断面图中出现低阻异常的区域,利用对称四极电测深进行检查验证。
Value Engineering0引言我国山区工程地质条件复杂,新构造运动强烈,地形起伏大,气候多变,为滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的发育创造了条件。
滑坡、泥石流等广泛发育,灾害频繁,造成交通中断,会形成一处受灾全线瘫痪的局面,严重影响运力发挥和运输安全,造成巨大的经济损失和不良的社会影响[1]。
因此在公路滑坡勘探中,经济性和高效性就成为了研究热点,传统的钻探方法虽然能较好揭露地层岩性,但效率低,成本高,因此采用成本低、采集信息量大、观测精度高、探测速度快和探测深度较深等优点的高密度电法作为勘探手段,以期采用较低成本和较快的速度解决公路滑坡勘探问题[2]。
1高密度电法勘探原理概述高密度电法是一种阵列式的直流电阻率勘探方法,因此高密度电阻率法同时具备电剖面法和电测深法的特点,可以同时测量地下垂向和纵向的地电信息,并计算出视电阻率,为地电断面的地质解译提供基础资料。
在常规的电阻率法勘探中,为测定均匀大地的电阻率,通常采用对称四级装置,即建立供电电极A 和B ,和测量电极M 和N ,利用相关仪器测量M 、N 之间的电势差ΔU MN 和AB 回路中的供电电流I ,根据电学中的定义,可以写出ΔU MN的值为:(1)式中:I 为电流强度,A ;ρ为均匀大地电阻率,Ω·m 。
由式(1)可以导出均匀大地电阻率的计算表达式为:(2)式中:K 称之为装置系数,其中,m 。
装置系数K 的大小仅与供电电极A 、B 和测量电极M 、N 的相互位置有关,当电极位置固定时,K 即可确定。
在实际工作中,常遇到的地电断面一般是不均匀和比较复杂的,当采用式(2)计算电阻率的时候,所得到的结果是在该电场分布范围内,各种岩石电阻率的综合影响值,称之为视电阻率,并且用ρs 表示。
因此,视电阻率的表达式为[3]:(3)式中:K 称之为装置系数,m ;ΔU MN 为测量电极M 、N 之间的实际电势差,mV ;I 为供电回路A 、B 的电流强度,mA 。
高密度电法和瞬态面波法寻找管道漏水点叶章【摘要】以高密度电法和瞬态面波法联合寻找管道漏水点为例,阐述了该手段的现场工作方法,以及解决类似问题的可行性.以此为例,也说明了在今后解决各种工程物探中的疑难杂症时,可以运用多种物探手段,提升物探手段的精确度,最终解决实际问题.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)031【总页数】3页(P57-59)【关键词】高密度电阻率法;瞬态面波法;管道漏水【作者】叶章【作者单位】山西省勘察设计研究院,山西太原 030013【正文语种】中文【中图分类】P6311 概述传统的地震勘探一直使用的是体波,近些年来,工程地质上逐渐应用面波进行地质调查,并在相关领域取得了较好的成绩和进展。
面波可分为天然面波和人工面波,由于激振方式不同,致使面波又进一步分为稳态面波和瞬态面波。
高密度电法具有体积效应,在以往的物探工作中对于比较精细的探测目的受到了较大限制,而瞬态面波法数据可采用单点测量。
在此次工程实例中,联合应用了这两种方法,互补了这两种方法的优缺点。
首先用高密度电法探测出大体异常范围,其次结合瞬态面波法在异常范围进行单点加密探测,快速锁定了某坝体漏水点的具体位置。
2 工作原理2.1 高密度电法利用不同物质成分所具有的电性差异,通过地表不同电极距的设置采集到地下不同深度的视电阻率值,再对蕴含有各种地质体信息的视电阻率值,采用计算机数据处理、解释及成图,从而推演出地质体的大小、形状、分布和特征。
2.2 瞬态面波法面波沿地面表层传播,表层的厚度约为一个波长,因此同一个波长的面波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映着不同深度地质情况。
多道瞬态面波法是利用瑞利面波在地下地层传播过程中,其振幅随深度衰减能量基本限制在一个波长范围内,某一面波波长的一半即为地层深度(半波长解释法),即同一波长的面波的传播特性反映地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映不同深度的地质情况。
玄武岩地区高密度电法物探法的应用通过介绍高密度电法物探技术在玄武岩地区勘察中的具体应用实例,展示了其在查明复杂地基土条件方面的优势,对类似地区工程勘察具有一定的指导意义。
标签:高密度电法;玄武岩;工程勘察;应用1、高密度电法以及应用范围高密度电法(High-densityResistivityMethod)是以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为基础,人工建立地下稳定直流电场,依据预先布置的若干道电极,采用预定装置排列形式进行扫描观测,研究地下一定范围内的空间电阻率变化,从而查明和研究有关地质问题的一种物探方法。
高密度电法采用电阻率四极对称测深测量法,其工作方法是:首先在地面固定某个测点,通过逐步加大和加密测量供电极距(AB/2)以达到获取地下不同深度位置岩土的视电阻率值,即可查明岩土纵深方向的电性变化情况,然后在完成该测点一定深度范围的数据采集后以一定间距重复另一测点以获取其地下不同深度位置岩土的视电阻率值,通过对比不同测点在不同深度位置的视电阻率值,即可了解岩土层横向的电性变化情况,最后利用专业软件和相关的解释方法进行解释,从而确定岩土层的性质及其发布。
本次工作使用重庆奔腾数控技术研究所生产的WGMD-1型高密度电阻率测量仪来进行,采取的测量供电极距AB/2分别为1.5m、2.5m、4.0m、6.0m、8.0m、10.0m、13.0m、16.0m、20.0m、25.0m、30.0m和36.0m,对应的测量极距MN/2为0.5m和1.5m两种,有效探测深度可达20米。
根据设计要求,本次工作测区范围为200m×200m,布设的测网密度为4m×10m,共布设了21条探测线,线距10m,测点间距4m(具体见图1)。
实际完成了1071个电阻率四极对称测深测点。
现行的国家勘察规范在条文说明中也指出,可以用高密度电法来进行以下工作:①、测定基岩埋深,划分松散沉积层序和基岩风化带;②、探测隐伏断层、破碎带;③、探测地下洞穴;④、测定潜水面深度和含水层分布;⑤、探测地下和水下隐埋物体。
高密度电法在尼泊尔某水电站勘察中的应用发表时间:2018-10-29T19:17:32.900Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:曹旭[导读] 准确地查明水电站坝址区地质地层状况,提供合理的岩土物理力学参数对坝址的设计至关重要。
上海勘测设计研究院有限公司上海 200434摘要:准确地查明水电站坝址区地质地层状况,提供合理的岩土物理力学参数对坝址的设计至关重要。
本文介绍了高密度电法在尼泊尔某水电站跨河勘察实例,结合钻孔资料对高密度在厚覆盖层中的反演结果进行解释分析,阐述了高密度电法在厚覆盖层地区水电站勘察中较好的应用效果。
关键词:水电站勘察高密度电法厚覆盖层1.勘探区概况尼泊尔某水电站处在尼泊尔卡利甘达基河峡谷段,拟规划坝址区下伏地基结构复杂,根据前期地质勘探成果及现场踏勘情况,测区覆盖层多系第四系冲积物、残坡积物、崩积物等表层覆盖物,且覆盖层非常厚,成分主要为粘土、砂、粉砂及碎块石、卵砾漂石等。
基岩多为弱风化片麻岩、片岩为主。
确定使用高密度电阻率法对拟规划坝址区等处进行勘察,初步查明场地内岩土层的分布及构造等情况。
2. 高密度电法工作方法概述2.1高密度电法工作原理高密度电法作为地球物理勘探方法的一种,具有探测范围广、效率高等特点[1]。
高密度电法基于传统的对称四极直流电测深法基本原理[2],是集电剖面法和电测深法为一体的电法勘探方法。
高密度电法自动化采集存储大量的数据点,提高了工作效率,并有效避免了人工操作可能出现的错误。
仪器采集的大量数据为反演提供基础,对小目标的浅层勘探提供了可靠的保证。
2.2装置选择及外业工作方法简述为保证高密度数据横向和垂向的反演精度,对排列装置的选择多次进行现场试验[3]。
经过验证,温纳抗噪性强,在地形起伏较大的时候数据质量稳定性较好,反演结果更加可靠。
对于水电站的坝址区勘察,选择温纳装置效果更好。
现场工作中选取了温纳(α)排列装置,温纳装置测量原理见图1。
243管理及其他M anagement and other高密度电法在物探工作中的应用分析李 冉(河北省地球物理勘查院,河北 廊坊 065000)摘 要:文中结合实践,以拟建尾矿库规划区块物探工作为背景,探讨分析高密度电法在物探工作当中的实际应用,通过高密度电法应用,对场区范围中有无采空区和断裂构造破碎带等问题详细查明,有效解决拟建尾矿库物探工作当中,应用高密度电法探测的几个关键技术问题,获得详实的物探资料,指导该区工程地质勘察设计施工,为类似工作提供参考。
关键词:隐患探测;采空区;地球物理特征;应用中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)20-0243-2收稿日期:2020-10作者简介:李冉,女,生于1987年,满族,辽宁义县人,硕士研究生,工程师,研究方向:地球物理勘探。
1 概述高密度电法与其他探测技术手段相比,自动化程度非常的高,而且探测过程当中,探测效率也十分的高,可以直观的展现异常特点,可以该项技术在众多领域当中应用十分普遍,尤其是该项技术应用于地质勘查领域以及考古领域有着十分重要的作用优势。
我国相关部门在20世纪80年代,针对这一方法开展了相应的研究工作,不仅理论更加丰富,同时还积累了很多实践经验。
现如今,工程地质调查领域高密度电法应用越来越普遍,取得的成果也十分的显著,在进行工程地质调查工作实际,时常碰到一些采空区问题,这些采空区的存在,给人们的生产生活带来了巨大的影响,甚至还威胁到人们的生命安全与财产安全,所以人们对这项问题重视程度也越来越高。
下文当中根据某尾矿库逆建工程,对其区域物探工作进行研究分析探讨,探测过程当中主要运用高密度电法,判断区内是否存在采空区断裂构造破碎带,指导相关工程建设,此次工作开展过程当中,共进行三条高密度电法剖面测量,长度达到640m 左右,物理点设置成320个,同时依照2m 进行点距设置[1]。
2 研究区地质背景探析2.1 研究区地质特征①地层。
高密度电法在物探工作中的应用本文从高密度电法在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块物探工作的实际应用方面出发,通过在该区块开展高密度电法视电阻率测深测量,以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。
本文重点对高密度电法探测玲珑镇大蒋家村拟建尾矿库中遇到的几个关键技术问题开展研究,为该区块工程地质勘察设计施工提供可靠的物探资料。
标签:隐患探测采空区地球物理特征应用1 概述高密度电法与其它探测方法相比较,具有自动化程度高、工作效率高、异常形成直观等优点,在工程地质勘察领域、地质灾害调查以及考古等诸多领域得到了广泛应用并取得了良好的效果[1]。
20世纪80年代中后期,我国地矿部门率先开展了高密度电阻率应用技术的研究,从理论和实际相结合的角度,进一步探讨、完善了相关理论及有关的技术问题。
近些年该方法先后在一些工程地质调查中取得了明显的效果。
探测采空区及断裂构造破碎带存在是地质勘探的一个重要任务。
近年来,有关采空区问题的普遍性和对人类生命财产安全的威胁,已引起各国的高度重视[2-3]。
我院于2011年3月1日至3月2日在招远玲珑镇大蒋家拟建尾矿库规划区块开展了高密度电法视电阻率测深测量,以查明场区范围内是否有明显的采空区及断裂构造破碎带存在。
本次工作共完成高密度电法剖面测量3条,施工剖面总长640m,共320个物理点,点距为2m。
2 研究区的地质(或项目)背景2.1 研究区的地质概况。
①地层。
区域内出露地层有新太古代胶东岩群、新生代第四系松散堆积物[4]。
根据胶东岩群中金含量较高及全球太古代火山沉积绿岩建造普遍富金的规律,结合胶东岩群在后期岩浆构造活动中遭受破坏、改造、演化的历史,认为胶东岩群为本区金矿成矿的原始“矿源层”,金元素应来源于由地球深处喷发的火山物质。
②构造。
a招平断裂。
南自平度山旺,向北经招远大尹格庄、招远城、台上、九曲蒋家直至龙口市七甲,全长100km。
断裂带走向35°~50°,总体走向40°,倾向南东,倾角35°~55°。
SLDLM-4沥青混合料理论密度测定仪操作规程
1、称取沥青混合料试样质量Ma,试样质量应不小于规定的最小数量。
2、将称好的试样倒入负压容器中,注入约25℃±0.5℃的水,将混合料全部浸没,并较混合料顶面高出约2cm。
将负压容器放到试验仪上,盖上盖子。
3、将振动开始时间调至2min,负压时间调至17min。
打开电源,真空泵开始工作,调节负压旋钮,使负压表指针指在3.7kPa±0.3kPa。
4、抽真空结束后,仪器自动停止,关闭电源开关。
将装有试样的容器浸入保温至25℃±0.5℃的恒温水槽中,恒温10min±1min后,注意容器中不得有气泡,擦净容器外的水分,称取容器、水和试样的总质量Mc。
5、同一试样至少平行两次,取平均值作为试验结果,取3为小数。
WDA-1常规电法系统说明书⽬录⼀、熟悉仪器 (1)(⼀)仪器的功能特点 (1)(⼆)仪器的主要技术指标 (2)(三)仪器⾯板介绍 (3)(四)仪器的电池特性 (4)(五)掌上电脑的使⽤⽅法 (5)(六)注意事项 (7)⼆、蓝⽛配对 (8)三、电阻率与⾃电功能 (10)(⼀)主要概念介绍 (10)(⼆)系统主界⾯ (11)(三)操作说明 (11)四、激电与⾃电功能 (16)(⼀)主要概念介绍 (16)(⼆)系统主界⾯ (18)(三)操作说明 (18)五、野外操作实例 (20)六、仪器的成套性 (23)七、附录 (24)附录⼀:电极排列的说明(常规电阻率法) (24)附录⼆:格式转换软件 (29)附录三:计算机蓝⽛USB适配器的安装 (30)附录四:⽆极差电极的制作 (36)⼀、熟悉仪器WDA-1、1A超级数字直流电法仪是我所在多年研制和⽣产先进电法仪的基础上,集全中⽂掌上电脑、蓝⽛、24位A/D、⼤功率控制等当今最新电⼦技术研制的新⼀代数字直流电法仪,仪器的体积和重量均显著缩⼩,主要技术指标及功能领先于当前国内外同类产品,能更好地⼯作于各种条件复杂地区。
⼴泛应⽤于⾦属与⾮⾦属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等⽅⾯,亦⽤于寻找地下⽔、确定⽔库坝基和防洪⼤堤隐患位置等⽔⽂、⼯程地质勘探中,还能⽤于地热勘探。
(⼀)仪器的功能特点●轻便灵活——集先进的发射、接收功能于⼀体,体积⼩、重量轻。
●真正⼀机多能——电压电流量程和⼩信号测量精度的⼤幅提升,使仪器能胜任岩样测试仪、⼤功率激电接收机、常规电阻率仪、激电仪、找⽔仪、2D和3D⾼密度电法仪主机(有关⾼密度电法系统的更多功能请参见本所以WDA-1、1A为主机的WGMD-9超级⾼密度电法系统说明)等众多仪器的⼯作。
●多测量参数、应⽤⼴泛——可测量电压、电流、视电阻率、⾃然电位、视极化率、⾦属因数、半衰时、衰减度、激发⽐、偏离度及电压衰减曲线(即激电谱数据)。
工业技术124 2015年39期高密度电法在溶洞探测中的应用李文文浙江华东工程安全技术有限公司,浙江杭州 310014摘要:地下溶洞引起的地面沉陷是工程建设的隐患,本文重点介绍高密度电阻率法在地下溶洞探测中的应用,通过工程实例说明该方法能够有效的探测地下溶洞的发育位置和规模大小,为相关的工程设计提供参考依据。
关键词:地下溶洞;高密度电法;电阻率中图分类号:P631.3 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)39-0124-01在岩溶地区进行水电站等设施建设时,岩溶的发育尤其是纵贯坝基下的溶洞及溶蚀破碎岩体严重破坏坝基岩体的完整性,降低岩体强度,对大坝安全及水库防渗提出了挑战。
因此,在勘察设计阶段,需查明工程区内岩溶等有害地质体的发育和分布情况。
本文主要介绍高密度电阻率法的基本原理及在溶洞探测中的应用,通过工程实例说明该方法的优越性和有效性,为相关工程探测提供一定的参考。
1 高密度电法的工作原理高密度电法是一种能够充分了解地下岩石状况的重要技术,其建立平台是常规电法的基础,是在结合了常规电法的一些功能以后,不断进行完善和加强下的技术成果。
水利工程建设受地下岩石状况的影响较大,工程所处的地下岩石构成成分与结构都带有一定的电阻率。
而通过高密度电法能够在工程地下岩石处构建出一个稳定的人工形式的电场,通过这个电场能够充分了解地下某一个节点的垂直变化情况,由此更好的掌握地下岩层的变化特征。
最初的高密度电法测量方式有α电法排列方式、β电法排列及γ电法排列三种方法。
当前,随着高密度电法的不断发展,已经有超过十多种的电法形式,并且这些电法全部都是由各个电极演变而来的,最常见的有4种电极,分别是:对称四极、偶极一偶极、单极一偶极、单极一单极。
如:AM=MN=NB时,对称四极排列就变成α排列;AB=BM=MN时,偶极-偶极排列就变成β排列;对于单极-偶极排列,就有AMN,MNB,AM=MN和AM≠MN等4种。
龙川县某矿泉水水源断裂带高密度电法探测摘要:随着经济的高速发展环境也进一步的被污染,土壤与地下水的污染日益严重,寻找新的干净的水源是人们目前环境工程的热点问题。
高密度电法是用于探勘地质构造最为普片的物理方法。
采集数据并绘制视电阻率等值线图和做反演分析解释,有利于更好的勘探地质构造断裂带。
关键词:高密度电法;断裂带;视电阻率1 引言近年来来我国经济迅速的发展,发展的同时也对环境有一定的污染,环境污染由原来的地表水、大气、固体废物的污染转移到了土壤与地下水的污染领域[1]。
对污染场地土壤与地下水的调查、评价、修复与寻找新的干净水源成为环境工程的热点问题[2]。
用于寻找新的水源有很多种方法,其中电法是其中最为普片的一种物理方法。
电法勘探的地球物理学基础是地壳中多数岩矿石之间存在的电学性质的差异,它是通过观测和研究由电性差异引起的人工或天然电磁场的空间和时间的分布规律及其变化特点,从而达到查明地下地质构造或者矿产分布的一组勘探方法的总称。
2 高密度电法的工作原理、仪器及方法技术2.1 工作原理高密度电阻率法的地球物理前提是地下介质间的电阻率差异作为物性基础的电探方法。
工作原理和常规电阻率法一样,它也是通过A、B极向地下供电流I,然后在M、N极测量电位差V,从而可求得该点(M、N中点)的视电阻率值,同时具有多种电极排列方式[3]。
在实际观测时,首先是一次性布好一个电极排列(60根电极),然后按特定的装置方式(如Wenner, Dipole-Dipole, Differential等)通过特定的电极转换装置依次测量该剖面上不同位置、不同深度处的视电阻率值,从而可得到一条完整的二维视电阻率剖面。
将所得的二维视电阻率剖面传至计算机进行分析和处理,便能获得地下介质的电阻率分布情况,从而可区分岩土体、构造带的分布特征。
2.2 仪器设备与方法技术高密度电法数据采集系统主要由主机、多路电极转换器、电极系三部分组成。
仪器使用重庆奔腾数控技术研究所研制的WGMD-6多功能直流电测仪,配有WDJZ-3型微机控制多路电极转换器和多道电缆,能一次性控制60根电极,按所设定的程序进行自动转换。
注意事项 1. 如果您是首次使用WGMD-4高密度电法系统,请您先仔细阅读本手册,并留意其中的注意事项。 2. 每次测量工作前,必须确保各仪器有电,若电池电量不足,要重新对其进行充电,以免影响测量工作。 3. 测量前必须把AB供电电极、MN测量电极接好,供电电极接仪器的A、B(∞)接线柱,测量电极接M、N接线柱。严禁将A、B、M、N相互混接。 4. 使用集中式高密度开关工作时,直流高压不能高于400V、电流不能大于2.5A;使用分布式高密度电缆工作时,直流高压不能高于800V、电流不能大于3A。 5. 高密度电阻率法进行分布式测量时,除了跨孔偶极装置需要用到两个分布式电缆插座外,其余15种装置只能在两个插座中任接一个。 6. 对于新的工作测线,在测量前,请首先设置正确的工作参数。 7. 如仪器显示“供电电流过大!”,请关掉电源检查AB是否短路。 8. 高密度电阻率测量时,在整个断面的长度内,每根电极的接地电阻相差不要太大,尽量减小接地电阻,以利于供电,若表层土壤干燥,应浇水或打深电极保证电极接地良好。 9. 测点的电压VP值最好大于10mV以上,一般要求供电电流IP大于100mA以上,不能满足要求时应采取措施减小接地电阻、增加供电电压、电阻率不能有负值,否则应查找原因,重新测量。 10. 与仪器配套工作的电缆不能破损、各插头连接处一定要确保干燥、更不能进水、泥沙。否则轻则导致电缆绝缘过低,影响测量的数据质量;重则烧毁电缆甚至是仪器。 11. 定期检查WDZJ-4的绝缘性能,WDZJ-4的“1~30插座”、“31~60插座”的每根针与面板上A、B、M、N接线柱绝缘均≥500Ω(500VMΩ表),若绝缘性能达不到上述要求,应及时与我们联系。 12. 出工前需对仪器进行检测、配套工作的电缆进行自检,确保电缆与主机都能正常工作。 13. 仪器不应长期存放在潮湿或有腐蚀性气体环境中。 14. 严禁将仪器工作或存放在-20℃以下温度的环境中。 15. 下雨时尽量不要开展工作,特别是地表积水太多时更不要开展工作。 16. 本仪器采用可充电的内置12V锂电池供电,若仪器长时间不用,每三个月需充电一次,以免因锂电池的自放电损坏电池。 1
目 录 一、熟悉仪器................................................................................................................ 1 (一)仪器的功能特点 ............................................................................................ 1 (二)仪器的主要技术指标 .................................................................................... 2 二、集中式二维高密度电阻率测量............................................................................ 5 (一)WDZJ-4多路电极转换器介绍 ....................................................................... 5 (二)施工布线方法 ................................................................................................ 6 (三)操作说明 ........................................................................................................ 7 三、分布式二维高密度电阻率测量.......................................................................... 17 (一)施工布线方法 .............................................................................................. 17 (二)操作说明 ...................................................................................................... 18 四、分布式二维高密度激电测量.............................................................................. 29 五、野外操作实例...................................................................................................... 33 六、仪器的异常诊断.................................................................................................. 37
(一)异常诊断 ...................................................................................................... 37 (二)主机与多路转换器连接的RS232通讯线连接关系 .................................. 38 七、仪器的成套性...................................................................................................... 39 八、附录...................................................................................................................... 41
附录一:电极排列的说明——二维高密度电阻率法 .......................................... 41 附录二:格式转换软件 .......................................................................................... 49 附录三:WDZJ-4多路电极转换器自检器的使用说明 ......................................... 51 附录四:PDZ-1分布式开关自检器使用说明 ....................................................... 53 附录五:野外常用装置相关项介绍 ...................................................................... 55 1
一、熟悉仪器 WGMD-4高密度电法系统具有存储量大、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,使解释工作更加方便直观。该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探、铁道与桥梁勘探、金属与非金属矿产资源勘探等方面, 亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中, 还能用于地热勘探。 该系统以WDJD-4多功能数字直流激电仪为测控主机,可通过选配:WDZJ-4、WDZJ-120多路电极转换器、集中式高密度电缆、电极,实现集中式二维高密度电阻率测量;也可选配分布式高密度电阻率或激电电缆、电极,实现分布式二维高密度电阻率测量、分布式二维高密度激电测量。系统具体测量功能及构成如下:
主机 多路转换器 或适配器 直流 高压电源 电缆、电极 集中式二维高密度电阻率测量 WDJD-4 WDZJ-4或WDZJ-120多路电极转换器 外接 集中式高密度电缆、电极 分布式二维高密度电阻率、二维高密度激电测量 WDJD-4 无 外接 分布式高密度电阻率、激电开关电缆、电极
(一)仪器的功能特点 轻便灵活——集先进的发射、接收功能于一体,体积小、重量轻。 先进的测控方式——所有电极排列全部采用滚动测量方式,断面收尾亦变得轻而易举;通过移动电极可使断面无限接续,且系统自动计算并提示需要移动的电极,大大方便了使用者操作。 独特、开放的测量过程控制——每个数据测量过程的供电时间、停电时间均能灵活选择,且仪器能自动监测电极电位的变化梯度,当其超过用户设定门限时会自动延时用户设定的等待时间,待电极电位恢复稳定后再开始测量,从而确保在复杂条件下仍能获得更高的数据采集质量。 超大供电功率、超宽量程、超高精度——高达6600W(1100V×6A)的供
系 统 构 成 测
量 功 能 2
电能力、48Vp-p的超宽电压输入范围、极高的小信号测量精度(电压小至0.1mV及电流小至0.1mA时仍能给出±1%的测量精度),让仪器能更好地应用于高阻地区工作,获得更深、更好的测量结果。 全中文显示、操作简单方便——采用带背光的160×160点阵液晶显示,
32位单片机实现全中文人机界面及采集控制,采集参数设置、数据显示与存储、各种曲线绘制等快捷直观,让您轻松完成野外测量工作。 高达1GB(可扩展)的大容量数据存储器——可存贮超过5000000组测量值(包括电压、电流、视电阻率、自然电位、视极化率、金属因数、半衰时、衰减度、激发比、偏离度等), 掉电亦不丢失。 U盘格式存储数据——支持通过USB接口导出存储数据,仪器将被计算机自动识别成通用U盘存储器,数据文件的拷贝、剪切等操作和普通U盘完全相同,使用极其方便。 配备双分布式高密度电缆接口,跨孔高密度测量不再需要过渡开关控制器,测量过程更简洁、更容易。 完善的抗干扰技术——采用多极滤波及信号增强技术、集成电法干扰抑制器功能(拥有超强抗共模干扰与差模干扰能力),测量精度高。 自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿,补偿范围高达±10V。 接收部分有瞬间过压输入保护能力,发射部分有过压、过流及AB开路保护能力,以及直流高压反接保护能力等。 接地电阻检查——可随时检查电极的接地情况,方便实用。 诊断程序可快速准确地判断出故障所在位置及主要损坏器件。 进口全密封箱体具有防水、防尘、寿命长等优点。