導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇電阻率法的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】富水區(qū)；煤層采空區(qū)積水；順層切片

煤層附近的富水區(qū)及煤層采空區(qū)積水嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)，礦井水災(zāi)已成為僅次于瓦斯的煤礦第二大災(zāi)害。為了保證煤層的安全開(kāi)采，在煤層開(kāi)采之前對(duì)煤礦的擬開(kāi)采區(qū)進(jìn)行水文物探勘查工作，查明煤層頂板、底板圍巖的富水情況，采空區(qū)積水情況和主要斷層、陷落柱構(gòu)造的富水性及導(dǎo)水性具有十分重要的意義。

1.理論基礎(chǔ)

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關(guān)鍵詞：高密度電法；巖溶勘察；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.222

1 高密度電法工作原理

通過(guò)地表往地下通入電流，建立起人工電場(chǎng)，通過(guò)測(cè)量電場(chǎng)在地表的分布狀態(tài)，多參數(shù)測(cè)量計(jì)算出巖層的電阻率，所測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)經(jīng)專(zhuān)業(yè)軟件處理，反演出視電阻率剖面圖，根據(jù)反演剖面圖確定地下地質(zhì)情況。分析這些巖層電阻率的變化，間接了解地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造。本次高密度電法工作選擇溫納裝置，跑極方式采用每次單根電|移動(dòng)的滾動(dòng)方式。在水平方向采用小極距進(jìn)行數(shù)據(jù)采集外，同時(shí)采用不同的隔離系數(shù)以研究地質(zhì)體垂向電性變化，兼?zhèn)潆娖拭娣半姕y(cè)深法。

2 高密度電法工作應(yīng)用實(shí)例

（1）地質(zhì)概況。測(cè)區(qū)出露地層巖性主要為：石炭系中統(tǒng)黃龍組白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，分布于測(cè)區(qū)西北部；石炭系上統(tǒng)船山組石灰?guī)r，主要分布于測(cè)區(qū)中部呈北東向展布；第三系紅砂巖，分布于測(cè)區(qū)東南部，與石炭系上統(tǒng)船山組呈斷層接觸關(guān)系，第四系殘、坡積物沿溝谷低洼處分布。測(cè)區(qū)內(nèi)發(fā)育一北東向斷裂構(gòu)造（F3），該斷裂控制東南部第三系斷陷盆地的北部邊界。

（2）地球物理特征。高密度電法的有效性取決于地下介質(zhì)的電性差異。第四系松散覆蓋層的電阻率一般較低，由于所處環(huán)境不一樣，電阻率相差較大，一般在幾十至200Ω?M，個(gè)別上千Ω?M；未風(fēng)化完整或較完整灰?guī)r巖層的電阻率相對(duì)更穩(wěn)定，一般電阻率較高（上千Ω?M）；半風(fēng)化灰?guī)r溶蝕發(fā)育時(shí)，溶蝕空洞區(qū)往往為泥質(zhì)或水充填，這些充填介質(zhì)均具低阻特征（電阻率為幾百Ω?M）；但風(fēng)化而又松散的地層和第三系的泥質(zhì)粉砂巖電阻率很小，一般為幾十至一百多Ω?M。斷裂和巖溶在形成的過(guò)程中，隨地質(zhì)特征的改變，導(dǎo)致斷裂和溶洞與圍巖產(chǎn)生一定的電性差異，異常大小決定于斷裂的空間大小及填充物的物理性質(zhì)；含水的斷層與發(fā)育的裂隙呈現(xiàn)低阻異常，不含水的則呈現(xiàn)高阻異常。它們都與灰?guī)r有明顯的電性差異[1]。

（3）成果資料解釋。

1）斷面1解釋。測(cè)線(xiàn)1000-1320樁號(hào)段，整體呈相對(duì)高阻特征，與灌漿處理地層相對(duì)應(yīng)；測(cè)線(xiàn)1320-1590樁號(hào)段，整體呈低阻特征，近地表與中上部呈低阻特征，下部呈相對(duì)高阻特征，淺部為第四系，下部為基巖。依據(jù)電阻率變化規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)資料推斷：測(cè)線(xiàn)1310-1330樁號(hào)段存在斷層，斷層傾向西北，傾角約25度；測(cè)線(xiàn)1200-1260樁號(hào)段存在溶洞，溶洞埋深約為40米；測(cè)線(xiàn)1340-1400樁號(hào)段呈低阻特征，該段受斷層影響，且存在多個(gè)塌陷區(qū)，推斷此段為巖溶溶蝕帶，溶蝕發(fā)育深度自地表至15米。與鉆孔資料基本一致。

2）斷面2解釋。測(cè)線(xiàn)1000-1590樁號(hào)段，近地表與中深部呈低阻特征，下部呈相對(duì)高阻特征，淺部為第四系，下部為基巖。依據(jù)電阻率變化規(guī)律，結(jié)合地質(zhì)資料推斷：測(cè)線(xiàn)1040-1280樁號(hào)段存多個(gè)低阻特征體，且地表存在多個(gè)塌陷，推斷此段為巖溶發(fā)育區(qū)，溶洞基本相互連通，溶洞發(fā)育深度由地表至地下約30米。測(cè)線(xiàn)1410-1440樁號(hào)段存在低阻異常，且地表存在塌陷，推斷此段巖溶發(fā)育，存在溶洞，溶洞中心埋深為6米[2]。推斷巖溶位置與后期塌陷位置基本一致，如下圖2。

3 結(jié)論

通過(guò)本次工作，基本查明了測(cè)線(xiàn)控制區(qū)內(nèi)基巖面埋深、巖溶賦存狀態(tài)及空間形態(tài)特征。推斷巖溶與鉆孔驗(yàn)證及塌陷位置基本一致，表明高密度電法勘探在巖溶勘察中的應(yīng)用效果良好。

參考文獻(xiàn)：

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高密度電法的基本原理與傳統(tǒng)的電阻率法完全相同，都是以巖土體的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)來(lái)研究地層在人工施加電場(chǎng)的作用下傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律，從而通過(guò)研究地層的視電阻率變化來(lái)分析巖土層的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征。其主要特點(diǎn)為一次性布置多個(gè)電極，通過(guò)自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換裝置對(duì)所布設(shè)的剖面進(jìn)行自動(dòng)觀(guān)測(cè)和記錄；兼具剖面法和測(cè)深法的功能；采集速度快，獲取的地電信息豐富；能根據(jù)探測(cè)目的靈活選擇合適的測(cè)試裝置

2工程實(shí)例及分析

某高速公路擬建隧道位于浙江省東南部，地貌為低山丘陵區(qū)。地質(zhì)資料表明，丘陵表部分布薄層殘坡積含黏性土碎石，灰黃色，稍密。下伏基巖為晶屑玻屑凝灰?guī)r，紫灰色，全風(fēng)化呈砂土狀～碎石狀，厚度一般較小。本次物探工作的主要目的是查明隧道圍巖斷層破碎帶的位置、分布特征和富水狀態(tài)，為隧址區(qū)的工程評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)施工提供科學(xué)依據(jù)。斷層的總體特征是二維板狀體，向下延伸很深。相對(duì)于圍巖介質(zhì)的電阻率，斷層可表現(xiàn)為高阻斷層或低阻斷層，這取決于斷層的性質(zhì)、破碎帶寬度、膠結(jié)程度、含水特征、巖脈侵入等特性及圍巖電阻率特性。一般來(lái)說(shuō)，新活動(dòng)斷層，電阻率值較低，斷層越老，膠結(jié)程度越強(qiáng)，電阻率值越高；斷層破碎帶越寬，越破碎，電阻率相對(duì)較??；地下和地表水越豐富，電阻率越小；張性斷層少水，則為高阻，張性斷層富水，則為低阻；有巖脈順斷層侵入，多為高阻。因此，斷層與隧道周?chē)鷰r體的電阻率差異為開(kāi)展高密度電法工作提供了良好的前提條件。根據(jù)隧道埋深及分辨率要求，采用工程中最常用的溫納裝置，該裝置受地形和地表不均勻體的干擾小，是公認(rèn)的最穩(wěn)定的裝置，10m電極距，沿隧道線(xiàn)位布置了一條高密度電法測(cè)線(xiàn)。高密度電阻率法的數(shù)據(jù)處理是將野外觀(guān)測(cè)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)儀器自帶的傳輸軟件，傳送到計(jì)算機(jī)上，再采用RES2DINV二維反演軟件處理。在處理中首先對(duì)少數(shù)畸變點(diǎn)進(jìn)行剔除，主要是剔除一些受接地不好電極影響的壞數(shù)據(jù)和采集系統(tǒng)自帶的隨機(jī)高斯干擾數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行地形校正，最后利用圓滑約束最小二乘法進(jìn)行二維反演計(jì)算，迭代次數(shù)3～5次，最終獲得電阻率等值線(xiàn)剖面圖。這些圖件形象直觀(guān)地反映出地電斷面的電性分布和構(gòu)造特征，大大提高了分析解釋效果和精度。在等值線(xiàn)圖上根據(jù)視電阻率的變化特征，結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料，做出地質(zhì)解釋?zhuān)L出地質(zhì)解釋圖。

3結(jié)語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；瞬變電磁法；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： P345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

現(xiàn)實(shí)中，運(yùn)用瞬變電磁法在水文地質(zhì)勘探中起到的作用非常重要,并且其勘查的結(jié)果是可行而且有效的。這種方法勘查的深度相對(duì)比較大,分辨能力也非常強(qiáng),受到地形影響比較小,工作效率也能夠得到充分的保證,能為水文地質(zhì)勘探提供非常有參考意義的調(diào)查線(xiàn)索。在某些工程建設(shè)之中,需要對(duì)一定深度的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的勘查,了解其是否存在地下暗河,以確保工程的安全性和穩(wěn)定性。運(yùn)用瞬變電磁法能夠較好的解決這一問(wèn)題。但是,由于地下暗河的勘查工作具有比較強(qiáng)的復(fù)雜性,而物探資料也具有多解性,這就需要我們從不同的角度來(lái)對(duì)異常情況進(jìn)行綜合解釋分析,以提高勘查工作的準(zhǔn)確性。同時(shí),這一方法與其他的方法對(duì)比分析的結(jié)果表明,運(yùn)用CUGTEM-2001型的瞬變電磁儀進(jìn)行勘查還存在兩個(gè)方面的問(wèn)題需要解決,其一是勘查的成果對(duì)于淺部底層信息的壓制范圍相對(duì)偏大;其二是勘查結(jié)果的交流視電阻率值普遍存在偏低的情況。

1瞬變電磁探測(cè)基本原理及技術(shù)方法

水文地質(zhì)勘查指的是調(diào)查、研究并解決各類(lèi)建筑工程以及人類(lèi)活動(dòng)中涉及到的各種地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)。水文地質(zhì)勘察的目的是為了查明各種工程地區(qū)的地質(zhì)條件,客觀(guān)評(píng)價(jià)工程地區(qū)內(nèi)的各種地質(zhì)問(wèn)題,預(yù)測(cè)建筑工程過(guò)程中可能出現(xiàn)的地質(zhì)條件的變化以及對(duì)建筑工程的影響,選擇最優(yōu)的施工地點(diǎn),并對(duì)針對(duì)施工地區(qū)的不良地質(zhì)問(wèn)題提供解決方案,確保建筑工程的順利施工以及正常使用。工程地質(zhì)研究的主要內(nèi)容有確定巖土成分、物理化學(xué)與力學(xué)性質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)以及對(duì)建筑工程穩(wěn)定性等方面可能造成的影響,對(duì)巖土進(jìn)行工程地質(zhì)分類(lèi),在此基礎(chǔ)上改善巖土的建筑性能。在過(guò)去的工程勘察工作當(dāng)中,很多方法都沒(méi)有結(jié)合施工需要以及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的具體影響甚至危害。而目前經(jīng)常運(yùn)用的是時(shí)間域瞬變電磁法。

瞬變電磁法是一種利用不接地回線(xiàn)湖綜合接地線(xiàn)源向地下發(fā)送一次脈沖磁場(chǎng),然后地下的導(dǎo)電地質(zhì)在脈沖磁場(chǎng)的激發(fā)之下,感應(yīng)出渦流,并且根據(jù)渦流的大小來(lái)判別地質(zhì)體的導(dǎo)電程度,從而在空間形成二次瞬變磁場(chǎng)。第一次脈沖磁場(chǎng)隨著脈沖電流的關(guān)斷而會(huì)出現(xiàn)崩潰,但是第二次瞬變磁場(chǎng)卻不會(huì)立即消失,而會(huì)有一個(gè)衰減的過(guò)程,這個(gè)衰減的過(guò)程是按照時(shí)間指數(shù)的規(guī)律遞變的。因此,根據(jù)第二次渦流場(chǎng)能夠?qū)?dǎo)電體的規(guī)模、產(chǎn)狀以及電性進(jìn)行判別,從而解釋地下介質(zhì)的電性結(jié)構(gòu),幫助了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

基于這一原理,能夠較好的完成使用頻率域方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的重疊裝置工作,實(shí)現(xiàn)域探測(cè)的地質(zhì)體的最佳耦合,而且能夠得到異常幅度相對(duì)較大,形態(tài)簡(jiǎn)單并且受到旁側(cè)的影響相對(duì)較小的探測(cè)結(jié)果,能夠滿(mǎn)足各種地質(zhì)勘查的需要。雖然TEM的方法各樣,但是其基本原理都是一致的,即基于導(dǎo)電介質(zhì)的階躍變化的激勵(lì)磁場(chǎng)激化作用之下引發(fā)的渦流場(chǎng)的問(wèn)題。

2 瞬變電磁探測(cè)施工

2.1 施工儀器施工中采用 TEM-47(增強(qiáng)型)瞬變電磁儀，儀器探測(cè)精度高，盲區(qū)小，抗干擾能力強(qiáng)裝置主要參數(shù)為:接收機(jī) PROTEM－RECEIVER，時(shí)間門(mén) 20/30，信號(hào)分辨率 24 位，包括1個(gè)符號(hào)位，系統(tǒng)分辨率29位。發(fā)射機(jī)TEM-47，基本頻率30，15,285Hz。

2.2 施工方法。采用 TEM 法進(jìn)行觀(guān)測(cè)。TEM 法觀(guān)測(cè)的是二次場(chǎng)，因此對(duì)低阻異常體特別靈敏，是探測(cè)含水層及其富水性、構(gòu)造及其含水情況的主要手段。1102 改造工作面瞬變電磁勘探采用偶極布置方式，偶極工作方式布置的優(yōu)點(diǎn)是精度高，利于運(yùn)輸巷道條件下的作業(yè)。1102 工作面瞬變電磁勘探工程施工測(cè)線(xiàn) 6 條，即回風(fēng)巷底板垂探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)330m，點(diǎn)距 10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn) 34 個(gè);回風(fēng)巷幫內(nèi) 450 俯探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)330m，點(diǎn)距 10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn) 34 個(gè);運(yùn)輸巷底板垂探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng) 340m，點(diǎn)距 10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn) 35 個(gè);運(yùn)輸巷內(nèi)幫 450 俯探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)340m，點(diǎn)距 10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn)35個(gè);切眼底板垂探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)60m，點(diǎn)距10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn)7個(gè);切眼內(nèi)幫 450 俯探線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)60m，點(diǎn)距10m，實(shí)測(cè)物理點(diǎn)7個(gè)實(shí)測(cè)施工共完成測(cè)線(xiàn)長(zhǎng) 1460m，物理點(diǎn) 152 個(gè)。

3 資料處理及數(shù)據(jù)分析

瞬變電磁法觀(guān)測(cè)所得數(shù)據(jù)是各測(cè)點(diǎn)的瞬變感應(yīng)電壓，需換算成視電阻率、視深度等參數(shù)，才能對(duì)資料進(jìn)行解釋。資料處理主要步驟為濾波、關(guān)段時(shí)間校正、圓滑、視電阻率的計(jì)算、時(shí)深轉(zhuǎn)換、反演、地形校正、繪制參數(shù)圖件。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，根據(jù)視電阻率值生成視電阻率斷面圖和水文成果平面圖，依據(jù)圖件中地層相對(duì)高、低阻電性分布情況，結(jié)合實(shí)際勘探區(qū)的水文地質(zhì)資料，得到勘探區(qū)內(nèi)巖層賦水性的立體分布信息，判斷出某區(qū)域、富水性及富水層位。根據(jù)探測(cè)結(jié)果可知，切眼內(nèi)外無(wú)異常區(qū)，此次瞬變電磁勘探數(shù)據(jù)顯示1102工作面煤層底板存在低阻異常區(qū)1處，即走向上1102工作面向里 30～70m 范圍，上下呈條帶狀分布，影響深度范圍在40m 以下，結(jié)合 1102 工作面綜合柱狀圖分析，該水源為灰?guī)r水，灰?guī)r層厚約 5m。由于灰?guī)r水具有初始水量大、補(bǔ)給量較小、易于疏干的特點(diǎn)，不會(huì)給礦井帶來(lái)較大的水害影響，但該灰?guī)r距奧陶系灰?guī)r的垂距在 17～20m，奧陶系灰?guī)r水極有可能通過(guò)斷層裂隙，向上有一定的導(dǎo)升，因此是該面防治水工作的重點(diǎn)。

(1)原始數(shù)據(jù)整理。首先要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、兩次優(yōu)選、濾波,消除噪聲,對(duì)資料進(jìn)行去偽存真。

(2)時(shí)深轉(zhuǎn)換。瞬變電磁儀器在井下觀(guān)測(cè)到的是二次場(chǎng)電位隨時(shí)間的變化,為便于對(duì)資料的認(rèn)識(shí),需要將這些數(shù)據(jù)變換成電阻率隨深度的變化,即進(jìn)行一維層狀反演處理。

(3)繪制視電阻率斷面等值線(xiàn)圖。①?gòu)臅r(shí)深轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)中選出每個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),繪制各測(cè)點(diǎn)的視電阻率單曲線(xiàn)圖,分析每個(gè)測(cè)點(diǎn)的視電阻率單曲線(xiàn)類(lèi)型;②繪制各測(cè)線(xiàn)的視電阻率斷面圖,即沿每條測(cè)線(xiàn)電性隨深度的變化情況;③結(jié)合已知地質(zhì)資料分析測(cè)區(qū)內(nèi)主要地層、地質(zhì)構(gòu)造,將電性異常轉(zhuǎn)換成地質(zhì)異常。

4資料解釋

資料解釋是根據(jù)編繪的視電阻率斷面等值線(xiàn)圖,結(jié)合地層相對(duì)視電阻率高、低阻電性分布情況,測(cè)區(qū)水文地質(zhì)資料,判斷探測(cè)范圍內(nèi)巖層的賦、導(dǎo)水性及其分布情況等。根據(jù)巖石電阻率實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果可知,灰?guī)r、粉砂巖、細(xì)砂巖與中砂巖間存在一定的電性差異,砂巖與煤層、泥巖間的電性差異明顯。不同巖性地層電阻率大小關(guān)系大致為:泥巖

4 治理措施

通過(guò)物探手段后，首先圈畫(huà)出底板某區(qū)域，然后制訂有效治水措施。一般來(lái)說(shuō)，疏水開(kāi)采是有條件的，對(duì)于含水豐富、補(bǔ)給條件好、水壓高的承壓含水層，就不宜采用疏降方法;同時(shí)，對(duì)于某些含水層可以疏降，但疏降規(guī)模受礦井排水能力的限制，因此采取疏降方法時(shí)應(yīng)考慮條件是否允許。結(jié)合實(shí)際來(lái)看，1102 工作面標(biāo)高在+105m 以上，回風(fēng)大巷標(biāo)高為+75m，兩巷間距離為 60m，排水設(shè)施齊全，有利于底板水的疏放，因此可采用疏水降壓的方法治理水害在1102 工作面布置了疏放鉆孔，后期對(duì)該面回采期間的出水量進(jìn)行觀(guān)測(cè)，出水量約 1m3/h，回采過(guò)程中已不受水害威脅

5.結(jié)語(yǔ)

瞬變電磁法應(yīng)用于較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境， 受外界干擾較大的情況下， 其他勘探方法無(wú)法進(jìn)行 ， 采用瞬變電磁法可以得到更加切合實(shí)際的測(cè)量結(jié)果。在以后的工作中可以進(jìn)一步開(kāi)展三維正、 反演理論方法的研究， 提高數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的分辨率，同時(shí)對(duì)三維成像技術(shù)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。 由于瞬變電磁發(fā)射線(xiàn)圈與接收線(xiàn)圈所產(chǎn)生的互感及各自產(chǎn)生的自感， 這些信號(hào)與電磁響應(yīng)信號(hào)疊加 ， 造成系統(tǒng)信噪比下降， 所以增大瞬變電磁法的探測(cè)能力， 以進(jìn)一步為水文地質(zhì)勘探工作服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛國(guó)強(qiáng),李貅,底青云. 瞬變電磁法理論與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展, 2007,(04)。

[2]張保祥,劉春華,李勇. 瞬變電磁法在工程質(zhì)量探測(cè)中的應(yīng)用。

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關(guān)鍵詞:瞬變電磁法基本原理數(shù)據(jù)采集與處理可行性

中圖分類(lèi)號(hào)：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、基本原理

瞬變電磁法是以探測(cè)目標(biāo)體與周?chē)橘|(zhì)存在電性差異為前提的，利用不接地回線(xiàn)或接地線(xiàn)源向地下發(fā)送一次脈沖磁場(chǎng)的間隙期間,利用線(xiàn)圈或接地電極觀(guān)測(cè)二次渦流場(chǎng)或電場(chǎng)的方法;其數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)都是基于導(dǎo)電介質(zhì)在階躍變化的激勵(lì)磁場(chǎng)激發(fā)下引起的渦流場(chǎng)的問(wèn)題;其特點(diǎn)是穿透能力強(qiáng),分辨性好,且直觀(guān)明了。主要用于尋找低阻目標(biāo)物,研究淺層至中深層的地電結(jié)構(gòu)。

2、數(shù)據(jù)采集與處理

物探觀(guān)測(cè)采用長(zhǎng)沙白云儀器開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的MSD—1型脈沖瞬變電磁儀,發(fā)送脈沖電流不低于3A,發(fā)送脈沖頻率25Hz,數(shù)據(jù)采集時(shí)間0.0725～8.64ms,信號(hào)疊加512次。采用重復(fù)觀(guān)測(cè)保證觀(guān)測(cè)質(zhì)量,工作裝置、發(fā)送回線(xiàn)邊長(zhǎng)、和時(shí)窗范圍的選擇以及測(cè)區(qū)范圍的確定等,其他技術(shù)要求按照中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部頒發(fā)的《地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程》((DZ/T018)-1997)執(zhí)行。

室內(nèi)資料整理將儀器采集的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)拷貝存檔,原始數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)以專(zhuān)用軟件進(jìn)行處理,得到視電阻率值,并自動(dòng)反演,然后繪制成多測(cè)道剖面圖,視電阻率剖面圖等物探成果圖。推斷解釋時(shí),通過(guò)研究分析歸一化的二次電位(U/I)隨時(shí)間衰減的過(guò)渡過(guò)程快慢特性,來(lái)反映地下介質(zhì)的縱向電性變化;比較同一測(cè)道電位響應(yīng)的強(qiáng)弱,反映介質(zhì)的橫向電性變化。特別注意的是:在以剖面法為主的工區(qū),應(yīng)編繪以下的圖件:實(shí)際材料圖;多測(cè)道V/I或(B/I)異常剖面曲線(xiàn)圖;V/I或(B/I)異常平面圖;綜合剖面圖。在以測(cè)深法為主的工區(qū),應(yīng)編繪以下的圖件:實(shí)際材料圖;擬斷面圖;綜合剖面圖;SS(t)曲線(xiàn)類(lèi)型圖或擬斷面圖;綜合剖面圖。

3、工程實(shí)例

目前,瞬變電磁法的應(yīng)用范圍已經(jīng)涉及地礦、石油、水利、電力、鐵道、交通、有色、國(guó)防工程等各個(gè)領(lǐng)域,并且已經(jīng)取得了顯著效果?，F(xiàn)僅就以下幾個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明瞬變電磁法應(yīng)用于工程地球物理勘探的可行性和有效性。

3.1界定地下水位***年11月期間,某勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院為界定烏江兩岸地下水位在某電站建成前后的變化,而在某地應(yīng)用瞬變電磁法做了一些實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)僅就其中一張物探成果圖(見(jiàn)圖1)解析如下:圖中X軸方向的數(shù)值表示測(cè)線(xiàn)距離,Y軸方向的數(shù)值表示實(shí)際深度值。在X軸方向730處的附近,某勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)有鉆孔13#。經(jīng)鉆探驗(yàn)證,地下水位線(xiàn)大約在125m深度處。圖中所標(biāo)示的地下水位線(xiàn)基本上與之吻合;其所反映的地質(zhì)結(jié)構(gòu)經(jīng)某勘測(cè)設(shè)計(jì)院的專(zhuān)家鑒定基本符合實(shí)際情況。

圖1某地瞬變電磁法物探解譯成果剖面圖

圖2某公園地下溶洞瞬變電磁法物探解譯成果剖面圖

3.2尋找地下溶洞。**年11月份,某勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院為檢驗(yàn)MSD—1脈沖瞬變電磁儀的性能,而在某公園應(yīng)用瞬變電磁法做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)其物探成果圖(見(jiàn)圖2)解析如下:圖中X軸方向的數(shù)值表示測(cè)點(diǎn)號(hào),Y軸方向的數(shù)值表示實(shí)際深度值。圖中的上圖、下圖分別是兩平行測(cè)線(xiàn)的物探成果圖,兩測(cè)線(xiàn)相距35m左右。圖中的加黑部分就表示某公園的地下溶洞,與實(shí)際情況相符。

4、瞬變電磁法是工程地球物理勘察中應(yīng)用較多的一種勘探方法之一，瞬變電磁法擬地震成像方法研究是當(dāng)前電磁探測(cè)理論與應(yīng)用研究的熱門(mén).

1）基于時(shí)-頻等效轉(zhuǎn)換的瞬變電磁成像技術(shù)

近年來(lái),利用瞬變電磁場(chǎng)勘探石油、地?zé)嵩春透鞣N礦產(chǎn)資源的理論和應(yīng)用研究工作在不斷發(fā)展,對(duì)于探測(cè)埋在地下的低阻異常體,電磁法已證明是一種有效的方法.但是,由于在分層、有耗媒質(zhì)中電磁現(xiàn)象的復(fù)雜性,目前對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的解釋水平仍很低.近年來(lái)人們正深入研究二維、三維的復(fù)雜模型,力圖更準(zhǔn)確地描述大地中的瞬變電磁現(xiàn)象,并設(shè)法從電磁響應(yīng)中獲得地下結(jié)構(gòu)的局部形狀和尺寸等高分辨信息.

在遠(yuǎn)區(qū)情況下的瞬變電磁法擬地震成像方法相對(duì)容易.回線(xiàn)源瞬變電磁法是一種近區(qū)觀(guān)測(cè)的電磁探測(cè)方法.由于場(chǎng)源的特殊性,在介質(zhì)中傳播的電磁場(chǎng)是擴(kuò)散場(chǎng).在研究回線(xiàn)源瞬變電磁法對(duì)地成像時(shí),這一問(wèn)題是不容回避的問(wèn)題,這樣,由擴(kuò)散場(chǎng)向平面波場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就成了問(wèn)題研究的關(guān)鍵.

從大量模型計(jì)算入手,通過(guò)對(duì)兩種場(chǎng)源測(cè)深正演數(shù)據(jù)的分析、對(duì)比,以及對(duì)兩種場(chǎng)在地下介質(zhì)中傳播的特性分析,建立一種從瞬變電磁測(cè)深數(shù)據(jù)向平面波場(chǎng)轉(zhuǎn)換的時(shí)間--頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系.

通過(guò)大量的理論模型正演計(jì)算、曲線(xiàn)對(duì)比、誤差分析,結(jié)合場(chǎng)的特性分析,從兩種場(chǎng)的穿透深度及反映地下電性結(jié)構(gòu)一致性角度,經(jīng)過(guò)詳細(xì)推導(dǎo),得出瞬變電磁測(cè)深視電阻率數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換成平面波場(chǎng)視電阻率數(shù)據(jù)的結(jié)論,構(gòu)造了由時(shí)間到頻率的轉(zhuǎn)換關(guān)系式:

總的來(lái)說(shuō),對(duì)于同一介質(zhì)的同一深度,擴(kuò)散場(chǎng)的視電阻率與平面波場(chǎng)的視電阻率對(duì)此深度地電性結(jié)構(gòu)應(yīng)該有相同的反映.

給出了瞬變電磁法對(duì)地成像數(shù)值計(jì)算步驟

給出各種不同地電模型,分別進(jìn)行正演計(jì)算.計(jì)算出視電阻率值,根據(jù)不同的地表電阻率,對(duì)早期道數(shù)據(jù)進(jìn)行校正.

通過(guò)轉(zhuǎn)換關(guān)系,把時(shí)間延遲變成頻率,對(duì)理論模型正演數(shù)據(jù)或者實(shí)測(cè)視電阻率值進(jìn)行域的變換,把時(shí)間域擴(kuò)散場(chǎng)視電阻率值變成平面波場(chǎng)視電阻率值.

由平面波場(chǎng)視電阻率值在頻率域求出波阻抗.

以波阻抗為參數(shù),構(gòu)建方程組.

用線(xiàn)性規(guī)劃法求出反射系數(shù)序列.

(6)最終以反射系數(shù)為參數(shù)進(jìn)行成像.

2.2 基于波場(chǎng)轉(zhuǎn)換的瞬變電磁成像技術(shù)

由于瞬變電磁場(chǎng)滿(mǎn)足的微分方程事實(shí)上是一個(gè)擴(kuò)散方程,因而不能采用目前大家熟悉的波動(dòng)方程求解方法.所謂瞬變電磁場(chǎng)的波場(chǎng)變換是指:通過(guò)數(shù)學(xué)積分變換,將滿(mǎn)足擴(kuò)散方程的時(shí)域瞬變電磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為滿(mǎn)足波動(dòng)方程的波場(chǎng),然后借助于地震中發(fā)展起來(lái)的一些比較成熟的成像方法技術(shù),求解被探目標(biāo)體的物性和幾何參數(shù)

很多研究成果,都揭示了在層狀大地介質(zhì)中,電磁擴(kuò)散方程與地震波動(dòng)方程間存在有趣的數(shù)學(xué)對(duì)應(yīng)形式,但他們研究問(wèn)題的著眼點(diǎn)都是將對(duì)應(yīng)地電模型的波場(chǎng)模擬結(jié)果變換成時(shí)域電磁響應(yīng).但是更能激起學(xué)者們研究興趣的與此恰相反,即采用波場(chǎng)逆變換,將已知時(shí)域場(chǎng)轉(zhuǎn)換為波場(chǎng),這將有利于偏移以及更加復(fù)雜的成像技術(shù)的應(yīng)用.從波場(chǎng)到時(shí)域場(chǎng)的波場(chǎng)正變換式：

這一變換過(guò)程稱(chēng)為正問(wèn)題(direct problems).如果反過(guò)來(lái),已知時(shí)域場(chǎng)求波場(chǎng),則稱(chēng)為反問(wèn)題(in-verse problems).

4..3提高探測(cè)精度是研究瞬變電磁法對(duì)地成像的目的。當(dāng)前研究中存在的問(wèn)題是:擬地震解釋中的速度分析研究不完善,兩種轉(zhuǎn)換方法的成像結(jié)果是一種近似解釋方法,對(duì)復(fù)雜界面的成像有待于進(jìn)一步研究,在實(shí)用性方面及應(yīng)用推廣方面還需要做更多的工作.低頻電磁數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)值計(jì)算轉(zhuǎn)換成虛擬波動(dòng)場(chǎng)數(shù)據(jù)時(shí),虛擬波場(chǎng)波形隨著偏移距和地層電導(dǎo)率的增大,存在嚴(yán)重的波形展寬效應(yīng).使得計(jì)算得到的虛擬波場(chǎng)數(shù)據(jù)分辨能力不足,對(duì)多個(gè)界面的多個(gè)反射分辨不理想.所以瞬變電磁法擬地震解釋技術(shù)還要做更多的研究.

5、結(jié)束語(yǔ)

瞬變電磁法在工程地球物理勘探方面不失為一種快捷、精細(xì)、先進(jìn)并行之有效的方法。其作為勘探地下溶洞、空洞、斷層、地裂隙、地下水、有色金屬礦、地層軟弱帶以及淺層至中深層的地電結(jié)構(gòu),比其它物探方法能取得更為理想的地質(zhì)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程((DZ/T018)-1997).[M].中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)部頒發(fā).

篇6

關(guān)鍵詞：滑坡 高密度電阻率法 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

中圖分類(lèi)號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（c）-0088-02

滑坡是指地表的土層、松散堆積物、風(fēng)化巖石等在重力作用下，沿著斜坡內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)軟弱面產(chǎn)生整體向下滑移的現(xiàn)象?；略斐傻牡刭|(zhì)災(zāi)害直接或間接危害人類(lèi)的安全和生態(tài)環(huán)境平衡并給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成損失。高密度電阻率法是一種快速、經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)方法，尤其是在解決變型地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題時(shí)具有明顯的優(yōu)越性；可以實(shí)現(xiàn)高效、快速、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)，及時(shí)指出隱患部位，有針對(duì)、有目標(biāo)的迅速采取措施，減小經(jīng)濟(jì)損失，避免不必要的人員傷亡[1]。

1 工作區(qū)地球物理特征

工作區(qū)位于濟(jì)南市東南部，地處大山深處，具備泥石流發(fā)育的典型地形地貌，且匯流區(qū)域內(nèi)存在大量第四系松散堆積物，山高溝深，地形陡峭，山坡坡度一般在12～37 °之間，匯流面積大，出口狹窄，屬典型漏斗狀地形。在歷史上曾發(fā)生過(guò)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

工作區(qū)存在一大型匯流區(qū)，區(qū)內(nèi)共發(fā)育沖溝18條，其中主溝3條，支溝15條，強(qiáng)降水條件下形成的地表水徑流沿支溝匯入主溝后向村南小水庫(kù)匯集，在此處向下游排泄。泥石流流通區(qū)、堆積區(qū)界線(xiàn)不明顯，主要沿山間溝谷流通、堆積。

巖土體電阻率隨巖性、風(fēng)化程度及巖石破碎程度的不同，存在一定差異。由小極距電測(cè)深統(tǒng)計(jì)，工作區(qū)第四系較松散，視電阻率范圍在30～100 ohmm，主要巖性為殘坡積、沖洪積砂質(zhì)粘土、粘質(zhì)砂土夾碎石、礫石等；巖石隨著風(fēng)化程度的不同，視電阻率亦不同，巖石風(fēng)化程度越高，視電阻率越低；巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度越高，巖石越破碎，含水量隨之增加，視電阻率亦隨之降低；泥石流堆積物視電阻率一般低于基巖風(fēng)化層，視電阻率范圍在100～260 ohmm；風(fēng)化層視電阻率范圍在200～500 ohmm；基巖主要為斜長(zhǎng)角閃巖、綠泥透閃片巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖以及堅(jiān)硬的石英閃長(zhǎng)巖，較完整的巖石視電阻率較高，其視電阻率常見(jiàn)值范圍2×102―n×103 ohmm，大部分較完整巖石的視電阻率在幾千歐姆米。第四系、泥石流、風(fēng)化層和基巖的電阻率值呈遞增情況，具有明顯電性差異，為本次工程物探勘察提供了較好的地球物理前提。

2 高密度電阻率法工作方法技術(shù)

高密度電阻率法是基于垂向直流電阻率測(cè)深與直流電阻率剖面測(cè)量?jī)煞N方法相結(jié)合的基本原理，通過(guò)高密度電法測(cè)量系統(tǒng)中的軟硬件，控制在同一條多芯電纜上布置連結(jié)的多個(gè)電極，使其自動(dòng)組成多個(gè)垂向測(cè)深點(diǎn)或多個(gè)不同探測(cè)深度的探測(cè)剖面，根據(jù)控制系統(tǒng)中選擇的探測(cè)裝置類(lèi)型，對(duì)電極進(jìn)行相應(yīng)的排列組合，按照測(cè)深點(diǎn)位置的排列順序或探測(cè)剖面的深度順序，逐點(diǎn)或逐層探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)布點(diǎn)、自動(dòng)跑極、自動(dòng)供電、自動(dòng)觀(guān)測(cè)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)存儲(chǔ)。把存儲(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)入RTomo圖像處理軟件，可自動(dòng)生成各測(cè)深點(diǎn)及各剖面層的曲線(xiàn)或整體剖面圖像。

為提高實(shí)際工作效果，正式生產(chǎn)前，在地質(zhì)特征較為清晰，覆蓋層厚度基本得到控制的地段進(jìn)行方法有效性試驗(yàn)；嘗試了溫納剖面裝置，施倫貝謝爾測(cè)深裝置，偶極剖面裝置，微分剖面裝置等多種排列裝置，經(jīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析比較，以上各種裝置（排列）對(duì)地層都有反映，但溫納排列裝置所獲得的地電斷面對(duì)地下結(jié)構(gòu)的反映更為精細(xì)、清晰。因此本次工作采用溫納剖面裝置，點(diǎn)距3 m。

工作儀器為重慶地質(zhì)儀器廠(chǎng)生產(chǎn)的DUK-2A型高密度電法測(cè)量系統(tǒng)及RTomo高密度電阻率成像與圖視系統(tǒng)。把存儲(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)入RTomo圖像處理軟件，加入地形數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)地形改正，數(shù)據(jù)反演，并進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、等值線(xiàn)劃分、充填色彩后，生成電阻率剖面圖像，結(jié)合地質(zhì)資料，定性分析判斷地下巖土體的分布、風(fēng)化特征及構(gòu)造情況。

3 資料處理及地質(zhì)解譯

3.1 推斷解釋原則

主要依據(jù)電阻率圖像在橫向和縱向的變化，橫向上，第四系和泥石流電阻率小于風(fēng)化層，風(fēng)化層的電阻率小于較完整的巖石，縱向上，地層從上向下，風(fēng)化一般越來(lái)越弱，電阻率越來(lái)越高這是劃分風(fēng)化層、泥石流等在橫向和縱向分界線(xiàn)的依據(jù)。

3.2 物探資料的推斷解釋

根據(jù)勘探的目的和需要，以及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)踏勘情況，布置了高密度視電阻率剖面2條，分別為GD1線(xiàn)、GD2線(xiàn)，方位NW37°。

GD1剖面：該剖面地形起伏較大，由圖1可見(jiàn)，整體視電阻率變化范圍在50～6000 ohmm，異常區(qū)電阻率在500 ohmm以?xún)?nèi)。剖面70～180 m之間風(fēng)化層很薄，下部視電阻率值大都在600 ohmm以上，為基巖反應(yīng)，巖石相對(duì)較完整；異常主要分布在220～440 m之間，該區(qū)間220～390 m之間圖像的淺部視電阻率值較低，在200 ohmm以下，為第四系地層和泥石流堆積體的反應(yīng)；390～440 m之間圖像的上部視電阻率值在200～500 ohmm之間，是風(fēng)化層的反應(yīng)。在220～380 m之間的泥石流堆積體及風(fēng)化層等松散層較松散，厚度5.8～10.5 m，有滑坡隱患，在外力作用下易形成滑坡。

GD2剖面線(xiàn)：該剖面地形起伏較大，由圖2可見(jiàn)，視電阻率變化范圍為45～6500 ohmm。異常主要位于在120～440 m，視電阻率值在500 ohmm以?xún)?nèi)。120～390 m，淺部視電阻率值在200～500 ohmm之間，是風(fēng)化層的反應(yīng)，下部視電阻率值大都高于600 ohmm，反應(yīng)段下部巖石相對(duì)完整；390～440 m的地層淺部視電阻率值較低，在200 ohmm以下，是該處第四系地層和泥石流堆積體的反應(yīng)。在270～380 m之間的泥石流堆積體及風(fēng)化層等松散層較松散，厚度為10～16.8 m，有滑坡隱患，在外力作用下易形成滑坡。

從工作區(qū)的GD1線(xiàn)、GD2線(xiàn)高密度電法反演圖像可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)無(wú)明顯的斷層異常特征出現(xiàn)，推斷工作區(qū)無(wú)斷裂構(gòu)造存在。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高密度電阻率法測(cè)量，得出如下結(jié)論：通過(guò)高密度電阻率法勘察，劃分了松散層厚度，該區(qū)域松散層厚度變化較大，變化范圍5.8～16.8 m；發(fā)現(xiàn)潛在滑坡體發(fā)現(xiàn)一處，所處位置坡面陡立，坡體為第四系松散堆積物，以碎石土為主，下伏為花崗片麻巖，存在天然滑動(dòng)面。在強(qiáng)降雨條件下易發(fā)生滑動(dòng)。

此次采用高密度電法進(jìn)行滑坡勘察取得了較好的效果，查明了滑坡體的規(guī)模、空間形態(tài)特征，滑動(dòng)面的埋深等問(wèn)題，具有較高的實(shí)用性和準(zhǔn)確性[2]，為地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的開(kāi)展提供了一定依據(jù)。但為了取得更好的勘察效果，應(yīng)結(jié)合其他勘察手段，如鉆井，從而更進(jìn)一步提高滑坡勘察的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張勇，藍(lán)紅珠.高密度電法在滑坡勘察中的應(yīng)用[J].科技廣場(chǎng)，2010（9）.

[2] 武斌，曹蜀湘，張淳，等.高密度電阻率法在四川青川張家溝滑坡勘查中的應(yīng)用[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008（10）.

[3] 雷宛，肖宏躍，鄧一謙.工程與環(huán)境物探[M].地質(zhì)出版社，2006.

篇7

關(guān)鍵詞：瞬變電磁法；水文地質(zhì)；預(yù)測(cè)

在煤炭開(kāi)采前查明整個(gè)采區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造及其水文地質(zhì)情況(查清含水、涌水通道及富水區(qū))，以便及時(shí)采取防治措施，己成為大水礦區(qū)關(guān)注的重要問(wèn)題.目前應(yīng)用于水文地質(zhì)工作的物探方法較多，與其它電法相比，瞬變電磁法體積效應(yīng)小、能有效區(qū)分采空區(qū)及含水區(qū)的獨(dú)特特點(diǎn)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快、地質(zhì)效果較好的一種電探方法。該方法在煤田水害調(diào)查、地下水調(diào)查等方面的研究，國(guó)內(nèi)外已取得了令人矚目的成果[1-2]并在礦井水文地質(zhì)勘探中也將發(fā)揮更大的作用。

一、瞬變電磁法的工作原理

瞬變電磁法也稱(chēng)時(shí)間域電磁法（Timedomainelect romagneticmethods），簡(jiǎn)稱(chēng)TEM，它是利用不接地回線(xiàn)或接地線(xiàn)源向地下發(fā)射一次脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間，利用線(xiàn)圈或接地電極觀(guān)測(cè)二次渦流場(chǎng)的方法[3-5]。簡(jiǎn)單地說(shuō)，瞬變電磁法的基本原理就是電磁感應(yīng)定律。衰減過(guò)程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場(chǎng)相當(dāng)于頻率域中的高頻成分，衰減快，趨膚深度小；而晚期成分則相當(dāng)于頻率域中的低頻成分，衰減慢，趨膚深度大。通過(guò)測(cè)量斷電后各個(gè)時(shí)間段的二次場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律，可得到不同深度的地電特征。

二、瞬變電磁法的工作方法及特點(diǎn)

瞬變電磁法的最大特點(diǎn)在于它將一次磁場(chǎng)與二次磁場(chǎng)分離，觀(guān)測(cè)純二次場(chǎng)，這是瞬變電磁法有別于頻率域電磁法的根本之處。這種方法有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于施工效率高，純二次場(chǎng)觀(guān)測(cè)以及對(duì)低阻體敏感，使得它在當(dāng)前的煤田水文地質(zhì)勘探中成為首選方法；

（2）瞬變電磁法在高阻圍巖中尋找低阻地質(zhì)體是最靈敏的方法，且無(wú)地形影響；

（3）采用同點(diǎn)組合觀(guān)測(cè)，與探測(cè)目標(biāo)有最佳耦合，異常響應(yīng)強(qiáng)，形態(tài)簡(jiǎn)單，分辨能力強(qiáng)；

（4）剖面測(cè)量和測(cè)深工作同時(shí)完成，提供更多有用信息；

（5）信息豐富，便于資料的解釋。在剖面測(cè)量中，由于采集不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理可以得到同一點(diǎn)的測(cè)深資料，從而在剖面測(cè)量中完成了相應(yīng)區(qū)域的測(cè)深測(cè)量；

（6）可通過(guò)選擇不同的時(shí)間窗口進(jìn)行觀(guān)測(cè)，有效地壓制地質(zhì)噪聲，可獲得不同勘探深度。

（7）TEM的應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)更加廣泛。瞬變電磁法可以解決的地質(zhì)問(wèn)題有：能源、礦產(chǎn)勘查、水文、工程、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、考古探測(cè)等。

三、應(yīng)用實(shí)例

1.測(cè)網(wǎng)布置

依上述原則在山東某煤礦一坑指定范圍內(nèi)設(shè)計(jì)測(cè)線(xiàn)10條，測(cè)線(xiàn)布置設(shè)計(jì)線(xiàn)距45m、點(diǎn)距20m、測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)200m，測(cè)線(xiàn)布置由西向東編號(hào)1~8，南北編號(hào)1~10，共完成剖面8條，測(cè)點(diǎn)80個(gè)。

2.工作方法

（1）地面調(diào)查主要采用收集資料、實(shí)地調(diào)查、走訪(fǎng)等形式對(duì)小煤窯的情況調(diào)查。

（2）地面物探工作在完成地面定點(diǎn)定線(xiàn)測(cè)量后，首先采用瞬變電磁法對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行勘查，確定異常區(qū)后，在異常區(qū)進(jìn)行一定量的激發(fā)極化法工作，進(jìn)一步確定異常區(qū)的范圍和性質(zhì)，確保解釋結(jié)果的可靠性，必要時(shí)可對(duì)物探結(jié)果進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。

（3）綜合地質(zhì)、地面物探資料對(duì)采空區(qū)作出科學(xué)的解釋。

3.繪制圖件

（1）瞬變電磁各測(cè)線(xiàn)多測(cè)道剖面圖。

（2）瞬變電磁各測(cè)線(xiàn)擬視電阻率斷面圖。

（3）某一深度擬視電阻率平面圖。

瞬變電磁圖件的繪制多測(cè)道電壓剖面采用Grapher數(shù)據(jù)處理軟件，平面圖和斷面圖的處理采用winsurf數(shù)據(jù)處理軟件。

4.數(shù)據(jù)處理

首先采用美國(guó)INTERPEX公司的TEMIXXLV40軟件進(jìn)行處理。依次進(jìn)行原始數(shù)據(jù)整理，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，繪制初始多測(cè)道斷面圖，剔除畸變數(shù)據(jù)，濾波、繪制多測(cè)道斷面圖，反演、繪制視電阻率斷面圖、等深視電阻率切片圖和電阻率一次和二次變化率圖。然后結(jié)合已知地質(zhì)資料，在視電阻率斷面圖和電阻率一次、二次變化率圖的基礎(chǔ)上制作富水性圖。在富水區(qū)的劃分上，采取以下步驟進(jìn)行劃分：

（1）對(duì)在斷面圖上有異常反應(yīng)的區(qū)域在平面位置上進(jìn)行圈定和組合，初步確定異常區(qū)的范圍；

（2）斷面圖與一次變化率和二次變化率水平切片圖對(duì)比分析，進(jìn)一步確定異常區(qū)的分布形態(tài)，并與地質(zhì)成果作對(duì)應(yīng)分析，分析富水異常區(qū)的分布規(guī)律。

（3）通過(guò)對(duì)全區(qū)地質(zhì)資料及繪制的各種圖件和參數(shù)進(jìn)行綜合分析，繪制各層位的富水區(qū)分布圖。低阻是一個(gè)相對(duì)的概念，在富水區(qū)的劃分上也應(yīng)遵循相對(duì)的原則。因此，在富水區(qū)的劃分上要考慮其相鄰點(diǎn)的反映情況。

四、資料解釋

根據(jù)瞬變電磁各測(cè)線(xiàn)多測(cè)道電壓剖面圖上電動(dòng)勢(shì)等值線(xiàn)是否錯(cuò)位、有否雙峰異常反映瞬變電磁各測(cè)線(xiàn)視電阻率擬斷面圖上視電阻率等值線(xiàn)是否錯(cuò)位、斷開(kāi)，可以確定是否存在地質(zhì)構(gòu)造，當(dāng)遇斷層或陷落柱等構(gòu)造時(shí)在多測(cè)道電壓剖面圖上表現(xiàn)為明顯的雙峰異常，隨斷層傾角變化雙峰異常峰值也變化，在視電阻率擬斷面圖上表現(xiàn)為明顯的視電阻率等值線(xiàn)錯(cuò)位、斷開(kāi)。當(dāng)斷層帶較寬時(shí)表現(xiàn)為視電阻率等值線(xiàn)凌亂、電動(dòng)勢(shì)等值線(xiàn)多峰異常組合。異常區(qū)充水較多時(shí)在多測(cè)道電壓剖面圖上表現(xiàn)為“高電壓值異?！?，在視電阻率擬斷面圖上表現(xiàn)為“低電阻異?！薄＜ぐl(fā)極化法！異常區(qū)充水較多時(shí)，視電阻率值較周?chē)鷰r層的值明顯降低，表現(xiàn)為“低電阻率異常”，“高極化率異?！?。

五、結(jié)論

瞬變電磁法探測(cè)深度相對(duì)較大，施工方便、工作效率高及地質(zhì)效果好，能夠適應(yīng)目前礦井水文地質(zhì)勘探工作要求。上述結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)電阻率分布與實(shí)際地層具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，說(shuō)明其能夠反映出地下電性分布情況。所以根據(jù)瞬變電磁法資料和相關(guān)地質(zhì)資料能夠推斷出對(duì)應(yīng)深度富水情況，滿(mǎn)足礦井水文地質(zhì)工作需要，指導(dǎo)礦井的建設(shè)和開(kāi)采保證礦井的安全生產(chǎn)。但是我們也應(yīng)看到，瞬變電磁法在礦井水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用還處于一個(gè)初期階段。要實(shí)現(xiàn)瞬變電磁法在這個(gè)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用，還需要很長(zhǎng)的一段過(guò)程。這就需要我們對(duì)瞬變電磁法的理論和資料處理進(jìn)行更深入的研究和探索，從而更好的為礦井水文地質(zhì)勘探工作服務(wù)。

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篇8

Abstract: This paper describes the basic principles and site selection of line lightning arrester with the selection and installation of arrester and maintenance, and analyzes and summaries line arresters a situation and action.

關(guān)鍵詞：線(xiàn)路避雷器；輸電線(xiàn)路防雷；應(yīng)用

Key words: line arrester；transmission line lightning protection；application

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2010）33-0296-01

1線(xiàn)路避雷器防雷的基本原理

雷擊桿塔時(shí)，一部分雷電流通過(guò)避雷線(xiàn)流到相臨桿塔，另一部分雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來(lái)表征。雷擊桿塔時(shí)塔頂電位迅速提高，其電位值為

Ut=iRd+Ldi/dt （1）

式中，i―雷電流；Rd―沖擊接地電阻；Ldi/dt―暫態(tài)分量。

當(dāng)塔頂電位Ut與導(dǎo)線(xiàn)上的感應(yīng)電位U1的差值超過(guò)絕緣子串50%的放電電壓時(shí)，將發(fā)生由塔頂至導(dǎo)線(xiàn)的閃絡(luò)。即Ut-U1＞U50，如果考慮線(xiàn)路工頻電壓幅值Um的影響，則為Ut-U1+Um＞U50。因此，線(xiàn)路的耐雷水平與三個(gè)重要因素有關(guān)，即線(xiàn)路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強(qiáng)度和塔體的沖擊接地電阻。一般來(lái)說(shuō)，線(xiàn)路的50%放電電壓是一定的，雷電流強(qiáng)度與地理位置和大氣條件相關(guān)，不加裝避雷器時(shí)，提高輸電線(xiàn)路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻是非常困難的，這也是為什么輸電線(xiàn)路屢遭雷擊的原因。

加裝避雷器以后，當(dāng)輸電線(xiàn)路遭受雷擊時(shí)，雷電流的分流將發(fā)生變化，一部分雷電流從避雷線(xiàn)傳入相臨桿塔，一部分經(jīng)塔體入地，當(dāng)雷電流超過(guò)一定值后，避雷器動(dòng)作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線(xiàn)，傳播到相臨桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，由于導(dǎo)線(xiàn)間的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線(xiàn)和避雷線(xiàn)上產(chǎn)生耦合分量。因?yàn)楸芾灼鞯姆至鬟h(yuǎn)遠(yuǎn)大于從避雷線(xiàn)中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導(dǎo)線(xiàn)電位提高，使導(dǎo)線(xiàn)和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓，絕緣子不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，因此，線(xiàn)路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線(xiàn)路避雷器進(jìn)行防雷的明顯特點(diǎn)。

以往輸電線(xiàn)路防雷主要采用降低塔體接地電阻的方法，在平原地帶相對(duì)較容易，對(duì)于山區(qū)桿塔，則往往在4個(gè)塔腳部位采用較長(zhǎng)的輻射地線(xiàn)或打深井加降阻劑，以增加地線(xiàn)與土壤的接觸面積降低電阻率，在工頻狀態(tài)下接地電阻會(huì)有所下降。但遭受雷擊時(shí)，因接地線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)會(huì)有較大的附加電感值，雷電過(guò)電壓的暫態(tài)分量Ldi/dt會(huì)加在塔體電位上，使塔頂電位大大提高，更容易造成塔體與絕緣子串的閃絡(luò)，反而使線(xiàn)路的耐雷水平下降。因?yàn)榫€(xiàn)路避雷器具有鉗電位作用，對(duì)接地電阻要求不太嚴(yán)格。

2線(xiàn)路避雷器的選點(diǎn)

大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線(xiàn)路遭受雷擊往往集中于線(xiàn)路的某些地段。我們稱(chēng)之為選擇性雷擊區(qū)，或稱(chēng)易擊區(qū)。線(xiàn)路若能避開(kāi)易擊區(qū)，或?qū)σ讚魠^(qū)線(xiàn)段加強(qiáng)保護(hù)，則是防止雷害的根本措施。實(shí)踐表明，下列地段易遭雷擊：雷暴走廊，如山區(qū)風(fēng)口以及順風(fēng)的河谷和峽谷等處；四周是山丘的潮濕盆地，如桿塔周?chē)恤~(yú)塘、水庫(kù)、湖泊、沼澤地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等處；土壤電阻率（P）有突變的地帶，土地質(zhì)斷層地帶，巖石與土壤、山坡與稻田的交界區(qū)。巖石山腳下有小河的山谷等地，雷易擊于低土壤電阻率處；地下有導(dǎo)電性礦的地面和地下水位較高處；當(dāng)土壤電阻率差別不大時(shí)，例如有良好土層和植被的山丘，雷易擊于突出的山頂、山的向陽(yáng)坡等。線(xiàn)路避雷器一般安裝在線(xiàn)路易擊區(qū)，但在選擇安裝線(xiàn)路避雷器地點(diǎn)過(guò)程中，必須結(jié)合本地區(qū)歷年來(lái)的線(xiàn)路雷擊跳閘情況、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及線(xiàn)路所經(jīng)的地形。

3避雷器的選型及安裝維護(hù)

線(xiàn)路避雷器有兩種類(lèi)型，即帶串聯(lián)間隙型和無(wú)串聯(lián)間隙型。根據(jù)其保護(hù)原理、性能優(yōu)缺點(diǎn)比較以及運(yùn)行維護(hù)、工程造價(jià)等方面的要求，線(xiàn)路防雷宜選擇使用帶串聯(lián)間隙型的線(xiàn)路避雷器。線(xiàn)路避雷器安裝時(shí)應(yīng)注意：①對(duì)線(xiàn)路投運(yùn)后的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，確定易遭受雷擊的桿塔，分析確定是雷繞擊還是雷反擊，對(duì)多雷區(qū)且易遭受雷擊的桿塔，最好在兩側(cè)相鄰桿塔上同時(shí)安裝；②垂直排列的線(xiàn)路可只裝上下2相；③安裝時(shí)盡量不使避雷器受力，并注意保持足夠的安全距離；④避雷器應(yīng)順桿塔單獨(dú)敷設(shè)接地線(xiàn)，其截面不小于25 mm2，盡量減小接地電阻的影響。線(xiàn)路避雷器投運(yùn)后必要的維護(hù)：①結(jié)合停電定期測(cè)量絕緣電阻，歷年結(jié)果不應(yīng)有明顯變化；②檢查并記錄計(jì)數(shù)器的動(dòng)作情況；③對(duì)其緊固件進(jìn)行擰緊，防止松動(dòng)；④5a 拆回進(jìn)行1次直流1mA下的電壓及75%直流1mA下的電壓的泄露電流測(cè)量。

4線(xiàn)路避雷器使用及動(dòng)作情況

博羅縣位于惠州市的北面，據(jù)氣象部門(mén)統(tǒng)計(jì)2008～2010年博羅縣雷暴日平均為90天，屬多雷區(qū)，惠州供電局管轄的輸電線(xiàn)路跳閘故障有80％是由于雷擊而引起的?；葜莨╇娋止茌牭?10kV仰紅線(xiàn)和110kV義田線(xiàn)大部分線(xiàn)路走廊位于丘陵、山地，多年來(lái)經(jīng)常發(fā)生雷擊跳閘故障。根據(jù)這種情況，在這2條線(xiàn)路上安裝了6組避雷器，共18只。110kV仰紅線(xiàn)全長(zhǎng)25.79km，2008年投入運(yùn)行，據(jù)統(tǒng)計(jì)該線(xiàn)路在2008年和2009年共有2次的雷擊掉閘，其中34號(hào)雷擊掉閘。為此，對(duì)該線(xiàn)路的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究，發(fā)現(xiàn)110kV仰紅線(xiàn)30-34號(hào)位于山的向陽(yáng)坡上且為風(fēng)口，桿塔的接地電阻也偏大。綜合各種因素，決定在110kV仰紅線(xiàn)30號(hào)、31號(hào)、34號(hào)各安裝3組共9只避雷器，運(yùn)行至今已接近2年時(shí)間，在這段時(shí)間，該線(xiàn)路沒(méi)有發(fā)生過(guò)雷擊掉閘故障。檢查線(xiàn)路避雷器的放電記數(shù)器，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路避雷器都有動(dòng)作。110kV義田線(xiàn)全長(zhǎng)14.27km，2003年投入運(yùn)行。據(jù)歷年來(lái)的雷擊數(shù)據(jù)分析，該線(xiàn)路從2007年-2008年共有2次雷擊跳閘。為此，對(duì)110kV義田線(xiàn)全線(xiàn)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘察，根據(jù)歷年來(lái)的雷擊桿塔情況和桿塔所處的地形、地貌，確定線(xiàn)路的易擊區(qū)并結(jié)合線(xiàn)路的實(shí)際運(yùn)行情況，在2008年選點(diǎn)安裝了3組線(xiàn)路避雷器。避雷器運(yùn)行1年，線(xiàn)路未發(fā)生雷擊故障。

5結(jié)束語(yǔ)

雷電災(zāi)害是近年來(lái)影響本集團(tuán)電網(wǎng)穩(wěn)定、安全生產(chǎn)和正常生活的最主要原因。電網(wǎng)和線(xiàn)路還存在許多缺陷和問(wèn)題，需不斷加以發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、研究和解決，不斷積累線(xiàn)路避雷器在防雷工作方面的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合自身實(shí)際推廣應(yīng)用線(xiàn)路型合成絕緣氧化鋅避雷器，加強(qiáng)電網(wǎng)雷電防護(hù)的規(guī)劃和實(shí)施工作，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

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篇9

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；輸配電線(xiàn)路；接地裝置；

中圖分類(lèi)號(hào)：TM726文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

接地裝置是接地體和接地線(xiàn)的統(tǒng)稱(chēng)，接地體是指埋入地下直接與土壤接觸、有一定流散電阻的金屬導(dǎo)體。連接接地體與電氣設(shè)備或構(gòu)件的接地部分的金屬導(dǎo)體稱(chēng)為接地線(xiàn)（PE 線(xiàn)）。我們稱(chēng)接地裝置為輸配電線(xiàn)路的安全保護(hù)裝置。下面本文將闡述如何對(duì)接地裝置進(jìn)行正確的測(cè)量，從而使輸配電線(xiàn)路的接地裝置起到安全保護(hù)作用。

1、接地裝置的基本概念

1.1桿塔與土壤間作良好的電氣連接稱(chēng)為接地，與土壤直接接觸的金屬體或金屬體組稱(chēng)為接地體或接地極。連接于接地體與桿塔間的金屬導(dǎo)線(xiàn)稱(chēng)為接地線(xiàn)。接地線(xiàn)與接地體合稱(chēng)為接地裝置

（1）輸電線(xiàn)路接地裝置的作用：主要作用是泄導(dǎo)雷電流，降低桿塔頂部電位，保護(hù)線(xiàn)路絕緣不致?lián)舸╅W絡(luò)。

（2）輸電線(xiàn)路接地裝置分類(lèi)及型式接地裝置分為自然接地（包括桿塔基礎(chǔ)、拉線(xiàn)等直接與土壤接觸部分）和人工接地體（根據(jù)需要由人工埋設(shè)的裝置）；按鋪設(shè)方式不同，分為垂直和水平兩種。高壓輸電線(xiàn)路的接地裝置多為水平鋪設(shè)，水平接地又分為環(huán)型接地和放射型接地。也有由于條件需要的混合型接地。

（3）接地電阻：故障入地電流在接地體上方產(chǎn)生電壓與故障入地電流之比稱(chēng)為接地電阻。接地電阻與土壤電阻率及接地裝置型式有密切的關(guān)系。送電線(xiàn)路經(jīng)過(guò)不同的土質(zhì)結(jié)構(gòu)的地區(qū)，土壤電阻率也有較大的數(shù)值差異。要根據(jù)不同的土壤電阻率選擇數(shù)量不等、不同型式的接地裝置。

1.2土壤電阻率及影響土壤電阻率大小的主要因素

（1）土壤電阻率（也稱(chēng)土壤電阻系數(shù)）。決定接地電阻的主要因素是土壤電阻，其大小用土壤電阻率來(lái)表示，土壤電阻系數(shù)是以每邊長(zhǎng)1 米的正立方體的體積的土壤電阻來(lái)表示。土壤電阻率ρ 的單位是ΩM。

（2）影響土壤電阻率的主要因素。土壤電阻率決定于土壤性質(zhì)、含水量、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等、是隨著上述條件的變化而變化的。為此在設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)要根據(jù)地質(zhì)情況，考慮季節(jié)影響，選擇其中最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

（3）結(jié)論。影響土壤電阻率的因素很多，因此設(shè)計(jì)時(shí)最好選用實(shí)測(cè)值，因?yàn)闇y(cè)量時(shí)具體情況不同，土壤電阻率會(huì)同一地點(diǎn)但數(shù)值有較大變化。為穩(wěn)妥起見(jiàn)，使所測(cè)量數(shù)值反映最不利情況時(shí)的土壤電阻率。將實(shí)測(cè)的ρ0乘以換算系數(shù)ψ，則設(shè)計(jì)時(shí)采用ρ=ψρ0 作為依據(jù)。

2、輸電線(xiàn)桿塔接地電阻值的測(cè)量方法

2.1測(cè)量接地電阻的基本原理

測(cè)量接地電阻的接線(xiàn)如圖1 所示

圖1測(cè)量接地電阻的接線(xiàn)圖

為了簡(jiǎn)化計(jì)算設(shè)接地體為半球型。它流入大地的電流I。在距球心x 處球面上電流密度為式中J 是距球心為x 處球面的電流密度；I 為接地體流入地中的電流；X 為距球心的距離。

2.2測(cè)量桿塔接地電阻的接線(xiàn)

測(cè)量電力線(xiàn)路桿塔接地體接地電阻的結(jié)線(xiàn)如圖2 所示。

圖2 測(cè)量電力線(xiàn)路桿塔接地體接地電阻的結(jié)線(xiàn)圖

注：d13一般取接地體長(zhǎng)度L（最長(zhǎng)放射線(xiàn)）的4倍，d12取為L(zhǎng)的2.5倍。

2.3 用ZC—8 接地電阻搖表（測(cè)量?jī)x）測(cè)量接地電阻

這類(lèi)型儀表有三端鈕和四端鈕兩種。四端鈕主要是用來(lái)測(cè)量土壤電阻率用。用三極法測(cè)量接地電阻時(shí)將E、I 兩端鈕用壓板短接。

這種測(cè)量?jī)x主要量件為兩個(gè)框架的電磁式流比計(jì)。第一個(gè)框架線(xiàn)圈與電源，被測(cè)接地體和輔助接地體串聯(lián)，第二個(gè)框架線(xiàn)圈與串聯(lián)的附加電阻Rσ，連接在接地體和接地棒之間，在測(cè)量時(shí)加在第二個(gè)框架回路的電壓，正好與接地體的對(duì)地電壓相等。

三點(diǎn)法測(cè)接地電阻必須使基地裝置與桿塔的連接點(diǎn)全部脫離，將放射型接地用導(dǎo)線(xiàn)連通，將ZC—8 儀表的E1I1短接后接到被測(cè)接地極上，將電流極I2 用導(dǎo)線(xiàn)連接到D=4L（L為放射接地單根長(zhǎng)度）電壓極接到2.5 倍D=2.5L( 也相當(dāng)于電流極距離的0.618 倍。如果是環(huán)形接地體，也要將接地體與桿塔全部脫離后再與儀表相接，但電流極d13可放到2D位置（D 為環(huán)型接地體對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度）電壓極d12 可放到0.618 d13=1.236D 的位置。這兩極最好放在橫線(xiàn)路方向，兩接地極的入土深度要一致。接線(xiàn)后將儀器放平，檢查檢流計(jì)指針是否位中心線(xiàn)，不在時(shí)要旋動(dòng)調(diào)零按鈕，使指針在中心線(xiàn)上。將倍率標(biāo)度拐向最大倍數(shù)，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)搖把。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量標(biāo)度盤(pán)，使檢流計(jì)指針指示中心線(xiàn)位置，當(dāng)檢流計(jì)接衡時(shí)加快發(fā)電機(jī)搖把的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘120 轉(zhuǎn)以上，并調(diào)整測(cè)量標(biāo)度盤(pán)，使檢流計(jì)指針指于中心線(xiàn)上。如這時(shí)候的讀盤(pán)數(shù)小于1 應(yīng)將倍率轉(zhuǎn)向較小的倍率再重新調(diào)正測(cè)量標(biāo)度盤(pán)。將標(biāo)度盤(pán)測(cè)得的數(shù)字N 乘以倍率，就是被測(cè)接地體的工頻接地電阻。Rd=KN 這就是三極法測(cè)接地電阻的原理及方法。

3、土壤電阻率的正確測(cè)量

對(duì)不同的土壤電阻率的地段，接地電阻允許值是不同的，這個(gè)在前面已經(jīng)論述。在桿塔接地裝置上所測(cè)到的接地電阻值，是否符合設(shè)計(jì)和線(xiàn)路運(yùn)行的要求，關(guān)鍵是由該基土壤電阻率的最大值來(lái)決定的。因此能正確測(cè)出各基桿塔的土壤電阻率比測(cè)接地電阻值更為重要。所以必須學(xué)會(huì)正確測(cè)量土壤電阻率的方法。

3.1 利用ZC—8 型測(cè)量?jī)x，采用4 極法測(cè)量線(xiàn)路土壤電阻率

所謂四極法是用四根同樣尺寸的接地棒—其中兩根組成電流回路，兩根構(gòu)成電壓回路來(lái)測(cè)量的反方法，如圖：

3.2 用三極法測(cè)量土壤電阻率

三點(diǎn)法測(cè)土壤電阻率結(jié)線(xiàn)與三極法測(cè)接地電阻一樣，要求將測(cè)試電極打入土壤深度應(yīng)與實(shí)際接地裝置埋深一致。試驗(yàn)檢查電極、電壓極、電流極應(yīng)排直線(xiàn)等距。同時(shí)要求極間距離不小于20 米。檢查電極插入地下部分必須與土壤嚴(yán)密接觸，否則會(huì)造成較大測(cè)量誤差。

三極法是先測(cè)出檢查試極的電阻值R，則土壤電阻率按公式求

R ：為Ω ；d ：檢查接地極直徑；L ：檢查接地打入地下部分長(zhǎng)度；P ：土壤電阻率，單位為Ωm。

（1）用三極法測(cè)土壤電阻率時(shí)，接地體附近的土壤起決定性作用，即用這種方法測(cè)得的土壤電阻率在很大程度上只反映接地體附近的土壤電阻率。

（2）四極法測(cè)得的土壤電阻率與極間距離a 有關(guān)，當(dāng)a 不大時(shí)所測(cè)的電阻率僅為大地表層的電阻率。用4 極法測(cè)量土壤電阻率時(shí)，電極可用四根直徑2cm，長(zhǎng)0.5 ～ 1m 的

圓鋼或鐵管作電極，考慮到接地裝置的接地散流效應(yīng)，極間距離選取20m 左右，深為1/20a。

4、判定接地電阻值是否合格的界限

（1）凡是測(cè)得接地電阻值為10Ω 及以下者已經(jīng)滿(mǎn)足了防雷接地允許值要求，所以均不用 測(cè)量土壤電阻率；凡是測(cè)得接地電阻大于10Ω 都應(yīng)做土壤電阻率的測(cè)定，測(cè)得土壤電阻率后，應(yīng)在測(cè)得的p0 值乘以季節(jié)系數(shù)后（p=p0ψ）。再按接地在不同土壤電阻率情況下，允許接地電阻值判定本基塔接地是否合格。

（2）用三極法測(cè)量土壤電阻率，目前在測(cè)量中是在測(cè)接地電阻后，然后再打如接地極測(cè)土壤電阻率。這一方法是有較大錯(cuò)誤的。應(yīng)按本文所介紹的方法進(jìn)行測(cè)量。在數(shù)據(jù)上更是不對(duì)的，測(cè)來(lái)的數(shù)據(jù)根本不是土壤電阻率，而是測(cè)試釬的接地電阻值。應(yīng)將接地極電阻通過(guò)計(jì)算才能得到土壤電阻率的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值還要乘以系數(shù)方能得出土壤電阻率可能出現(xiàn)的最大值。

（3）使用鉤式接地電阻測(cè)試儀，被測(cè)接地裝置如果是環(huán)型接地，則只能保持一個(gè)接地引線(xiàn)與桿塔連接，其余引線(xiàn)要與桿塔斷開(kāi)后才能測(cè)得該基的接地電阻值。對(duì)于放射型接地，由于接地裝置沒(méi)有聯(lián)系并都是一條引線(xiàn)與桿塔相連，則接地引線(xiàn)可以不打開(kāi)，逐個(gè)引線(xiàn)測(cè)量，最后將測(cè)得的電阻值用并聯(lián)電路算出。對(duì)鉤式電阻測(cè)量?jī)x鉤環(huán)無(wú)法銜住的接地引線(xiàn)，則必須與桿塔斷開(kāi)，然后用連線(xiàn)將接地裝置與桿塔進(jìn)行良好連接后方能用二極法測(cè)量其接地電阻。

5、結(jié)束語(yǔ)

篇10

【關(guān)健詞】激發(fā)極化法電測(cè)深 地下水探測(cè) 方法原理 激電特征

0 引言

隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，工農(nóng)業(yè)用水、生活用水需求量越來(lái)越大，對(duì)地下水的開(kāi)采量也不斷增加，地下水資源日趨緊張，因此，必須尋找更多的地下水資源，才能滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活水平不斷提高的需求。

激發(fā)極化法電測(cè)深是重要的探測(cè)地下水資源地球物理探測(cè)方法之一，本文就是通過(guò)該方法在陜南某地地下水探測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用，總結(jié)出探測(cè)區(qū)地下水的激電特征，結(jié)合探測(cè)區(qū)水文地質(zhì)資料，分析地下水補(bǔ)給、運(yùn)移、富集、地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等水文地質(zhì)條件，分析含水地層的厚度變化及其水量等情況，以便對(duì)地下水資源作出正確評(píng)估，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

1方法原理

激發(fā)極化法電測(cè)深基本原理是基于巖石的激發(fā)極化效應(yīng)，是巖石顆粒含水后在外電場(chǎng)作用下的一種電化學(xué)反映，因此，它必然和巖石中的水有關(guān)，如果沒(méi)有水，也就沒(méi)有激發(fā)極化效應(yīng)。但激發(fā)極化效應(yīng)也并非與巖石的含水量成正比，而是與一定的顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān)系，飽含水分的粘土就沒(méi)有強(qiáng)的激發(fā)極化效應(yīng)。實(shí)踐表明，古河道、古洪積扇、巖溶溶洞水、砂巖裂隙水、粘土和充水的斷層破碎帶等有開(kāi)采價(jià)值的含水層，都有明顯的極發(fā)激化效應(yīng)。激發(fā)極化法電測(cè)深一般測(cè)量四個(gè)參數(shù)：視電阻率ρs、激化率ηs、激發(fā)激化比J、衰減度D等。其中ηs、J、D它們都是用來(lái)反映激發(fā)極化效應(yīng)特征的參數(shù)。當(dāng)激電測(cè)深未反映這些含水層時(shí)，激發(fā)極化參數(shù)值一般都有很小，而當(dāng)反映含水層時(shí)，這些參數(shù)(ηs、J、D)往往相對(duì)背景值同時(shí)增大，增大倍數(shù)與水量大致成正比，因而進(jìn)行激發(fā)極化法電測(cè)深時(shí)，綜合考慮這些參數(shù)隨極距變化，來(lái)判斷地下有無(wú)地下水及地下水富集情況。

2應(yīng)用實(shí)例

地上水探測(cè)區(qū)位于陜西省漢中盆地東北部，地處秦嶺褶皺系南緣、康縣－略陽(yáng)華力西褶皺帶內(nèi)，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，屬內(nèi)陸湖盆沉積及階地沖積層；出露地層主要為第四系中下更新統(tǒng)（Q1-2）為洪積及湖泊沉積層，有礫石層及粉砂土和砂質(zhì)粘土。第四系全新統(tǒng)（Q14）為一級(jí)階地沖積層，主要為粉砂土夾礫石層?；讕r性為下石炭統(tǒng)略陽(yáng)組中上部灰?guī)r（見(jiàn)圖1）。

探測(cè)區(qū)屬漢江三級(jí)階地，地下水的形成受本區(qū)地質(zhì)、水文、構(gòu)造及地貌等因素控制。調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)分區(qū)屬漢中盆地中等―弱富水的孔隙水區(qū)，根據(jù)地下水的賦存條件、補(bǔ)給、排泄形式及富水性，可劃分為2個(gè)小區(qū)，即弱富水孔隙水區(qū)和中等富水孔隙水區(qū)，中等富水孔隙水區(qū)主要分布在漢江的一級(jí)階地區(qū)，弱富水孔隙水區(qū)主要分布在漢江的二、三級(jí)階地區(qū)。

弱富水孔隙水區(qū)含水層巖性主要為泥質(zhì)砂礫層，地下水補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水、水塘及北部山區(qū)地下水，向南排泄，地下水位3―15m，富水性差，單井出水量一般小于5m3/h。中等富水孔隙水區(qū)含水層巖性主要為卵石層及砂礫層，地下水潛水面約3―5m，地下水補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水及河水，向河流及下游排泄，富水性較好，單井出水量可達(dá)10―20m3/h。

圖1區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

本次地下水探測(cè)使用國(guó)產(chǎn)WDJD―3多功能數(shù)字激電儀，采用對(duì)稱(chēng)四極等比電測(cè)深裝置,供電極AB與測(cè)量電極MN按5:1極距比同時(shí)移動(dòng)動(dòng)。 測(cè)量主要參數(shù):視電阻率(ρs)、視極化率(ηs)、衰減度（D）、極發(fā)極化比（J）。

本次共完成激電測(cè)深點(diǎn)共11個(gè)，這些點(diǎn)分布在01號(hào)激電測(cè)深剖面上，由北向南分別為：0101―0111，剖面長(zhǎng)600m。

通過(guò)對(duì)本次激電測(cè)深數(shù)據(jù)分析整理，可以看出:

視電阻率(ρs)值變化范圍一般為 10―46Ω.m；ρs曲線(xiàn)較為平滑，曲線(xiàn)類(lèi)型主要為KHA、KKA、HHA、KHH、QHA型；視極化率 (ηs)值變化范圍一般為0.2～4.6 ％，背景值約為1.4％。曲線(xiàn)局部不平滑，在地下水較富集區(qū)ηs較大；衰減度（D）值變化范圍一般為 0.1―0.8，背景值約為0.3，曲線(xiàn)平緩，在地下水較富集區(qū)局部有跳躍，但不明顯；極發(fā)比（J）值變化范圍一般為 0.1―1.8，背景值約為0.4，曲線(xiàn)平緩近似直線(xiàn)，變化不大，但在富水地段，J值較大。

對(duì)激電測(cè)深的視電阻率(ρs)，視極化率(ηs)、衰減度（D）、激發(fā)比（J）數(shù)據(jù)整理并分別繪成ρs、ηs、D、J等值線(xiàn)斷面圖（見(jiàn)插圖1）， 從斷面圖上可以看出：ρs斷面圖：電阻率沿垂直方向電阻率由淺至深逐漸變大，沿水平方向電阻率變化不大，在0102―0104區(qū)間，電阻率等值線(xiàn)呈低阻下凹，形成局部低阻半封閉異常圈；ηS、J斷面圖：在0102―0104這個(gè)區(qū)間，分別形成高極化封閉圈、高激發(fā)比封閉異常圈；衰減度D：在0102―0104區(qū)間沒(méi)有高衰減度封閉圈，而其它區(qū)間仍然有一些團(tuán)塊狀、串珠狀的異常圈。

插圖101線(xiàn)電測(cè)綜合斷面圖

根據(jù)以上激電測(cè)深綜合解釋成果結(jié)合調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)情況可以得知：調(diào)查區(qū)地層主要有第四系粘土層、砂質(zhì)粘土層、砂礫層、卵石層、角礫層，基巖為石炭系灰?guī)r，其中粘土層、砂質(zhì)粘土層為淺部不均勻含水層，主要為地表滯水，含水量較?。簧暗[層、卵石層、角礫層為主要含水層，同時(shí)也是地下水運(yùn)移的主要通道，含水量相對(duì)較大，同時(shí)基巖的起伏變化所形成的局部凹陷構(gòu)造為地下水富集提供了有利空間（見(jiàn)插圖2）。

插圖2綜合解釋地質(zhì)剖面圖

根據(jù)前面對(duì)激電測(cè)深工作范圍內(nèi)平面及斷面激電異常綜合分析可知：地下水較富集區(qū)位于剖面北部，平面位置包括01線(xiàn)測(cè)深點(diǎn)0102―0104，地表以下3m―30m為地表滯水，水量較?。?0m―160m為主要含水層，水量較大。

通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)所有激電測(cè)深點(diǎn)成果分析對(duì)比，選取出涌水量較大的點(diǎn)位：0102、0103、0104作為建井井位，預(yù)計(jì)單井出水量在10m3/h以上，通過(guò)在0103號(hào)點(diǎn)位的鉆探，成孔后出水量達(dá)到16m3/h，達(dá)到預(yù)期效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

1、激發(fā)極化法電測(cè)深在探測(cè)地下水中的實(shí)際應(yīng)用可知：通過(guò)該方法對(duì)于查明探測(cè)區(qū)地下含水層激電特征、含水地層的厚度及地下水量等情況是非常有效的。