專利名稱：一種用于勘察地下水源的二維高密度電阻率法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于勘察地下水源的二維高密度電阻率法，尤其是涉及一種采用二維平面內(nèi)平行線布點的二維斷面成像的二維高密度電阻率法。
背景技術：
近年來電阻率法勘探在水文工程與環(huán)境地質調(diào)查中應用較為廣泛，然而常規(guī)的電阻率法由于其觀測方式的限制不僅測點密度較稀，而且也很難從電極排列的某種組合上去研究地電斷面的結構與分布，因此其所提供的關于地電斷面結構特征的地質信息較為貧乏，無法對其結果進行統(tǒng)計處理和對比解釋。在工程與環(huán)境地質調(diào)查中，常規(guī)電阻率法已難以滿足實際工作的要求，為此人們開始將一些新的思想應用于傳統(tǒng)電法測量上，對其進行改進。高密度電阻率法就是陣列思想應用于電阻率法的產(chǎn)物，陣列電法勘探的思想在20世紀70年代末期就有人開始考慮實施，英國學者所設計的電測深偏置系統(tǒng)實際上就是高密度電法的最初模式，80年代中期日本地質計測株式會社曾借助電極轉換板實現(xiàn)了野外高密度電阻率法的數(shù)據(jù)采集，只是由于整體設計的不完善性，這套設備沒有充分發(fā)揮高密度電阻率法的優(yōu)越性，所以并未引起人們的重視，直到年代隨著電子計算機的普及和發(fā)展，高密度電阻率法的優(yōu)點才被越來越多的人認識。高密度電阻率法作為一種高效便捷的勘探手段，目前在工程與環(huán)境地球物理探查中得到了廣泛的應用，特別是在地下水資源勘察，重大場地的工程地質調(diào)查，壩基及橋墩選址，采空區(qū)及地裂縫探測，礦井水害防治等眾多工程勘察領域均取得了明顯的地質效果和顯著的社會經(jīng)濟效益。高密度電阻率法采用溫納三電位電極系，在可以布設無窮遠電極時可采用溫納聯(lián)合三極裝置。因此它具有溫納四極裝置(w-α)、溫納偶極裝置(w-β)、溫納微分裝置(w-Y)、三極裝置(w-A)、三極裝置(w-B)、二極裝置等多種測量形式，同時根據(jù)電極距布置的差異還可形成多種對地下結構體成像的測試裝置，這為現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集提供了有效的布置方法。本發(fā)明利用高密度電法進行地下水源勘察實例，進一步闡述其應用效果。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于勘察地下水源的二維高密度電阻率法，其采用二維平面內(nèi)平行線布點的二維斷面成像，具體內(nèi)容如下在需勘察的場區(qū)選定四條測線，分別為測線1、測線2、測線3、測線4，各條線均采用相同的N個電極，N為小于50大于10的自然數(shù)，電極距為4-10米，該四條測線兩兩相互平行，不平行的線的夾角為75度至105度，且從空中正上方俯視在同一平面內(nèi)，測線上布置多芯電纜、每個電極連在一個空心導桿上，置于地上的鉆孔內(nèi)，空心導桿和電極、鉆孔由導電性助劑粘結成一體，布設于四條測線的多芯電纜分別以兩頭接入采用溫納四極裝置的高密度電阻率儀。接收從各電極傳導到高密度電阻率儀的信號，利用高密度電法反演軟件Reslnv 進行解析所得數(shù)據(jù)，并以winsufer作圖軟件相輔助，將電阻率按照0_5歐姆·米、5_10歐姆 米、10-15歐姆 米、15-20歐姆 米、20-25歐姆 米、25-30歐姆 米、30-35歐姆 米、 35-40歐姆·米、40歐姆·米以上共9種區(qū)域分色顯示，形成探測目標體內(nèi)地電阻率分級顯示的二維斷面圖，并將上述數(shù)據(jù)與該場區(qū)已有地質資料相結合，從而得出該場區(qū)地下水源分布情況。根據(jù)場區(qū)的實際需要，本發(fā)明測線也可以設定為兩組，組內(nèi)多于兩條的測線，且組內(nèi)是兩兩相互平行的，如三條、四條、或更多，不同組間的測線距離可以相同，也可以不同。根據(jù)場區(qū)的實際需要，本發(fā)明中為了適合地質或測試的條件，及滿足電極與多芯電纜的緊密電連接，可以使用多種輔助緊固方式，如接電盒、電線鉸接、絕緣設備防護、導電膠等多種形式。根據(jù)場區(qū)的實際需要，本發(fā)明中的高密度電阻率儀也可以采用溫納聯(lián)合三極裝置、溫納偶極裝置(w-β)、溫納微分裝置(w-Y)、三極裝置(w-A)、三極裝置(w-B)、二極裝置等多種測量形式。根據(jù)場區(qū)的實際需要，本發(fā)明中的按電阻率數(shù)值分區(qū)也可選擇以從零開始每3-15 歐姆 米(自然數(shù))之范圍的任意數(shù)為間隔分級顯示。
具體實施例方式實施例1山東郯城A養(yǎng)殖場位于沙質地形區(qū)，其取水必須打井獲得地下水源，抽取地下水以供養(yǎng)殖用水。該地表層為松散粘土層，厚度為8 25m不等，下覆為松散砂礫層，主要為干旱地區(qū)的季節(jié)性不穩(wěn)定河流形成的產(chǎn)物，是含有地下水的賦存層位，但其厚度及空間穩(wěn)定性分布情況需用實地探查方法進一步查明?，F(xiàn)場調(diào)查結合場區(qū)位置及現(xiàn)場實際，共設計4條測線，分別為測線1、測線2、測線 3、測線4。各條測線均采用48個電極、電極距5m的數(shù)據(jù)采集方式。四條測線長度均為189 米，且兩兩相互平行，測線1與2平行，測線3與測線4平行，測線1與測線3之間夾角為85 度，四條測線均穿過某水井或機井。利用高密度電法反演軟件ResInV3.0解析軟件，并以winSufer8.0作圖軟件相輔助，將電阻率按照0-5歐姆·米、5-10歐姆·米、10-15歐姆·米、15-20歐姆·米、20-25歐姆·米、25-30歐姆·米、30-35歐姆·米、35-40歐姆·米、40歐姆·米以上共9種區(qū)域分色顯示，形成探測目標體內(nèi)地電阻率分級顯示的二維斷面圖，其成圖效果清晰明了。并將其電法剖面資料與已有地質等其它資料相結合，從而得出科學、合理的地質解釋結果。圖中電阻率分層以冷色調(diào)到暖色調(diào)從大到小遞變來代表阻值的由低到高。從整個剖面來看，電阻率值明顯為兩個為部分，即淺色的低阻區(qū)和深色的相對高阻區(qū)，此為依據(jù)來確定基巖界面的埋深和起伏形態(tài)。進一步根據(jù)上述電阻率分級原則進行了基巖面和新地層的劃分，可推斷基巖段內(nèi)賦水性差，含水少或不含水，在新老地層接觸處阻值不均勻，反映受古沖溝起伏地貌約束， 沖積而成的不同厚度的砂礫層。該砂礫層接受地表滲流補給，為本區(qū)主要地下含水層。通過綜合分析，最終確定有利含水點。設計水井位于該異常點上。后經(jīng)80m處鉆探證實，其下砂礫層富水良好，為較為理想水源井地。
權利要求
1. 一種用于勘察地下水源的二維高密度電阻率法，其采用二維平面內(nèi)平行線布點的二維斷面成像，具體內(nèi)容如下在需勘察的場區(qū)選定四條測線，分別為測線1、測線2、測線3、測線4，各條線均采用相同的N個電極，N為小于50大于10的自然數(shù)，電極距為4-10米，該四條測線兩兩相互平行， 不平行的線的夾角為75度至105度，且從空中正上方俯視在同一平面內(nèi)，測線上布置多芯電纜、每個電極連在一個空心導桿上，置于地上的鉆孔內(nèi)，空心導桿和電極、鉆孔由導電性助劑粘結成一體，布設于四條測線的多芯電纜分別以兩頭接入采用溫納四極裝置的高密度電阻率儀。接收從各電極傳導到高密度電阻率儀的信號，利用高密度電法反演軟件ResIrw進行解析所得數(shù)據(jù)，并以winsufer作圖軟件相輔助，將電阻率按照0_5歐姆 米、5_10歐姆 米、 10-15歐姆·米、15-20歐姆·米、20-25歐姆·米、25-30歐姆·米、30_；35歐姆·米、；35_40 歐姆 米、40歐姆 米以上共9種區(qū)域分色顯示，形成探測目標體內(nèi)地電阻率分級顯示的二維斷面圖，并將上述數(shù)據(jù)與該場區(qū)已有地質資料相結合，從而得出該場區(qū)地下水源分布情況。
全文摘要
本發(fā)明的目的是為了改進已有的高密度電阻率法，提供一種用于勘察地下水源的二維高密度電阻率法，其采用二維平面內(nèi)平行線布點的二維斷面成像，在需勘察的場區(qū)選定四條測線，選定電極距，該四條測線上布置多芯電纜、電極、鉆孔、導電性助劑，多芯電纜接入采用溫納四極裝置的高密度電阻率儀。接收從各電極傳導到高密度電阻率儀的信號，解析所得數(shù)據(jù)，以作圖軟件相輔助，將電阻率按照9種區(qū)域分色顯示，形成探測目標體內(nèi)地電阻率分級顯示的二維斷面圖，與該場區(qū)已有地質資料相結合，得出該場區(qū)地下水源分布情況。
文檔編號G01V3/00GK102338889SQ20111014303
公開日2012年2月1日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權日2011年5月18日
發(fā)明者于升鳳, 王文欣, 顏廷旭 申請人:于升鳳, 王文欣, 顏廷旭