高密度电法

高密度电法 学院,部,: 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 年 月 日 高密度电阻率法 一、实验目的 1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法; 2.了解数据处理的基本流程; 3.学会surfer以及WBD软件的使用。 二、实验原理 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 (一)实验内容 在地质楼南侧草坪上学习高密度电法勘探的原理及动手实践。 现场图 测线图 (二)仪器及装置 微机、WBD-GC型网络并行电法勘探仪(64道)、电池(12V锂电池组)、测线、卷尺(30米)、钢钎(33个)等。 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。反演软件系统是上世纪可触屏式微机，该微机具有防水、防暴抗压能力强等优点。测量系统名称是WBD-GC型网络并行电法勘探仪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有比较好的效果。 A M N B 电极 1 2 3 4 5 6 … 27 28 29 30 31 32 N=1 ? ? ? ? ? … ? ? ? ? N=2 ? ? ? … ? ? ? N=3 ? … ? : : : N=16 ? 图1-1 32道温纳四极观测系统图 (四)各项检查 检查项目包括:主机电源电压，转换电极控制器开关，转换电极控制器电源电压，主机各接线柱之间的绝缘电阻，转换电极控制器各接线柱之间的绝缘电阻，32芯物探电缆完整性，干电池箱的电压等。在每次都要测量60根电极的接地电阻。 (五)参数设置 主要是设置高密度电法数据采集系统主机的工作参数，主要由以下几个方面: 1. 断面号 每个排列都需要设置，每个中段从1开始，以步长1逐渐增加。 2. 转置类型 α排列 3. 电极数 32个 4. 点距 1m 5. MN间距 1m 6. 供电时间 1(测量延时50ms) 四、实验步骤 1、将仪器拿于所勘探的地点并查看地形，计算所要布设测线的位置; 2、沿所布设测线分工拉上卷尺; 3、根据MN间距为一米，分别插上钢钎; 4、按照检波器的序号1--32从最远端开始逐一与钢钎对应，并用橡皮筋使两 者接触， 尽量使接触面积最大; 5、连接仪器，首先将测线与勘探仪，按照测线序列号逐一与勘探仪所对应接口相连;再使勘探仪与电池相连，此时注意不要短路与接反;用导线将勘探仪与微机相连;再设置一个参考电位，引出一根导线将勘探仪与大地相连。打开软件，采集数据。 6、数据采好后检查数据是否有不合格处，如有空白电位，找出电极号，检查检波器是否接触良好。如没空白，则保存数据带到室内用surfer和WBD软件处理得到图1—2;最后整理仪器设备，放回原处。 12.6 12.40510152025300012.2 12 11.8 11.6 11.4-5-511.2 11 10.8 10.6 10.4 -10-1010.2 10 9.8 9.6 9.4 9.2-15-159 8.8 8.6 图1--2电阻率图 五、数据处理 1、在WBD软件中打开采集的数据，如图1—3; 、解编数据，设置开机影响时间为50s;如图1—2 2 3、去除无效值，如图1—3 4、计算电阻率值，并点击‘否’保存数据，如图1—4 5、打开surfer，下工具栏-网格-数据，打开上步所保存的数据， 设置数据列分别为A、C、D列，修改底部网络线素几何学，最后确定。如图1—5 6、软件右侧，点击‘等直线图’.右键-适应窗口，在双击等值线图，在按图1-6 、等到电阻率等直线彩图，修改字体为times New Roman,将最下面边界坐7 标平面改为‘xz’ 最后找出基岩面，如图1—2(见于上面)。 温纳四极、偶极及微分装置呈图结果是否相同，它们使用时有何条件，为何不同, 答:偶极和微分装置成图如下所示;很明显结果不同，就目前我所掌握的知识和本次实验场地而言，使用偶极与微分的方法不能很好的得出基岩面所在深度。温纳四级的使用范围更广一些，通过四级采集到的数据同时可以得到偶极与微分的数据图，当电阻率与围岩相比差异较大，且呈低阻特征时用四级装置;当地层与围岩的电阻均较低时用温纳偶极装置。产生结果的不同是因为电极距的不同，从而所测的深度不同，也就使电阻率的值不同。 160150140 051015202530130012011010090 -580 70 60 50 40-1030 20 10 0-15-10 温纳偶极电阻率等值线图 40 35030 25 20 15 10-55 0 -5 -10-15-10-20-25-30-35-40-15-45051015202530 -50-55 温纳微分电阻率等值线图