本實(shí)用新型涉及巖土工程檢測(cè)與測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今制造業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市化水平不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了蓬勃發(fā)展。但是在科技水平發(fā)展，人民生活水平提高的同時(shí)，環(huán)境污染卻日益嚴(yán)重，給生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞，影響了人類的生活質(zhì)量、身體健康和生活活動(dòng)，并且引起了一系列的社會(huì)問題，制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在各大污染問題中，土地污染也成為較為嚴(yán)峻的問題，其中出現(xiàn)最多的、危害最大的種類有重金屬、石油烴、持久性有機(jī)污染物、其他工業(yè)化學(xué)品、富營(yíng)養(yǎng)的廢棄物、放射性元素和致病生物等。對(duì)于被污染的土壤和場(chǎng)地，要即時(shí)做出分析與評(píng)價(jià)，應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)對(duì)污染區(qū)進(jìn)行探測(cè)，做好評(píng)估、治理和重新開發(fā)利用的工作。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)關(guān)于污染土的檢測(cè)技術(shù)手段仍然較為單一，主要依靠鉆孔取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析來確定污染土的污染程度及大致范圍，然而，鉆孔取樣分析的方法僅能體現(xiàn)單點(diǎn)位置的污染土信息，采集、分析周期較長(zhǎng)，成本較高，且數(shù)量有限，不具有代表性，有以點(diǎn)概面之嫌。目前，也有一些單位采用傳統(tǒng)二維高密度電法布設(shè)多條測(cè)線進(jìn)行污染土的檢測(cè)，再對(duì)多條檢測(cè)剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，確定污染物的分布范圍，但由于多條剖面分多次檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集時(shí)間、電極接地條件、供電條件等均存在不一致，多條剖面反映的地下電阻率分布有可能因?yàn)檫@些條件的不同產(chǎn)生非客觀的差異，進(jìn)而可能影響最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)可以采用三維高密度電阻率法一次完成對(duì)污染區(qū)域的檢測(cè)，解決了多次檢測(cè)導(dǎo)致測(cè)量條件不一致的問題。

本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)，用于檢測(cè)污染區(qū)域內(nèi)的污染物分布情況，所述污染區(qū)包括至少一個(gè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域，其特征在于：所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域內(nèi)設(shè)置有測(cè)線；所述測(cè)線包括呈等間距點(diǎn)陣狀分布在所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域內(nèi)的若干檢測(cè)電極以及依次連接各所述檢測(cè)電極的單根或多根以串聯(lián)連接的檢測(cè)電纜。

所述檢測(cè)電纜呈弓字型分布在所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域內(nèi)。

所述檢測(cè)電纜呈回字型分布在所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域內(nèi)。

所述檢測(cè)電纜位于所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域的地表。

所有所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域集合的覆蓋范圍包含所述污染區(qū)域以及所述污染區(qū)域外側(cè)的未污染區(qū)域。

所述面狀檢測(cè)單元區(qū)域內(nèi)的各所述檢測(cè)電極等間距分布，所述檢測(cè)電極插入所述污染區(qū)域或所述未污染區(qū)的土壤中的角度及深度均保持一致，所述檢測(cè)電極呈垂直插入。

所述檢測(cè)電極之間的間距為0.2-2.0m。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，（1）采集周期較短、投入成本較低、大幅提高了工作效率，而且采集結(jié)果以體狀形式呈現(xiàn)，更具有直觀性；（2）相比較于傳統(tǒng)的二維高密度阻率法檢測(cè)技術(shù)需要布置多條測(cè)線多次檢測(cè)，基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)方法采用一次布置所有檢測(cè)電極，一次性采集布設(shè)電極區(qū)域內(nèi)的三維電阻率分布情況，數(shù)據(jù)采集的時(shí)間條件、供電條件及電極接地條件等具有一致性，從而獲取的電阻率數(shù)值更具有可比性和對(duì)照性，檢測(cè)結(jié)果更可靠。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的俯視圖；

圖2為本實(shí)用新型為本實(shí)用新型基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型為本實(shí)用新型基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-3，圖中標(biāo)記1-6分別為：污染區(qū)域1、面狀檢測(cè)單元區(qū)域2、測(cè)線3、未污染區(qū)域4、檢測(cè)電極5、檢測(cè)電纜6。

實(shí)施例1：如圖1所示，本實(shí)施例具體涉及一種基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在污染區(qū)域1的面狀檢測(cè)單元區(qū)域2；面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)土壤電阻率的測(cè)線3；在本實(shí)施例中，污染區(qū)域1內(nèi)的面狀檢測(cè)單元區(qū)域2的數(shù)目為一，面狀檢測(cè)單元區(qū)域2覆蓋范圍包含污染區(qū)域1以及污染區(qū)域1外側(cè)的未污染區(qū)域4（圖1中虛線圈外）。

在本實(shí)施例中，測(cè)線3包括呈等間距點(diǎn)陣狀分布在面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)的檢測(cè)電極5以及依次連接各檢測(cè)電極5的單根檢測(cè)電纜6；測(cè)線3的檢測(cè)電纜6采用如圖1所示的弓字型布線的方式分布在面狀檢測(cè)單元區(qū)域2的地表；測(cè)線3用于檢測(cè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)土壤的電阻率，測(cè)線3可以對(duì)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2覆蓋的污染區(qū)域1以及未污染區(qū)域4同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，以便將電阻率測(cè)試結(jié)果中污染區(qū)域1的電阻率異常值與未污染區(qū)域4的正常電阻率背景值作對(duì)比，從而判斷出污染區(qū)域1的實(shí)際精確范圍以及分布狀況。

本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)：三維高密度電阻率法的測(cè)線3的長(zhǎng)度及檢測(cè)電極5的個(gè)數(shù)需根據(jù)污染區(qū)域1內(nèi)的污染物分布的預(yù)估深度及探測(cè)的精度進(jìn)行綜合權(quán)衡確定，檢測(cè)電極5之間的間距越小、探測(cè)精度越高，在檢測(cè)電極5個(gè)數(shù)一定的條件下，高密度電阻率法的測(cè)線3在單方向的長(zhǎng)度越長(zhǎng)、探測(cè)深度越大，但精度也越低。一般情況下，測(cè)線3單方向長(zhǎng)度應(yīng)為擬檢測(cè)污染物最大深度的6倍左右，比如預(yù)估污染物分布于地下5米深度處，則單方向可布置測(cè)線長(zhǎng)度為30米，采用0.2m-2.0m電極距，單方向需電極15個(gè)，整條弓字形測(cè)線3需要電極數(shù)225個(gè)。

在使用本實(shí)施例的基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)測(cè)線布置結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量過程中，首先在面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)布設(shè)測(cè)線3；采用卷尺標(biāo)定距離，將檢測(cè)電極5按圖1所示的弓字形等間距插入污染區(qū)域1和未污染區(qū)域4的土壤中；若需要在污染區(qū)域1或未污染區(qū)域4的無土壤區(qū)域內(nèi)布置檢測(cè)電極5，則可以通過在無土壤區(qū)域內(nèi)開出相應(yīng)孔位以供插入檢測(cè)電極5，或者將附近土壤放置在測(cè)線布置方向的沿線以供放置檢測(cè)電極5的插入。若干檢測(cè)電極5插入土壤中的角度以及深度均保持一致，檢測(cè)電極5垂直插入。相鄰的檢測(cè)電極5之間通過檢測(cè)電纜6相連接，所有檢測(cè)電極5通過檢測(cè)電纜6以弓字形方式連接形成三維高密度電阻率法的測(cè)線3。

測(cè)線3布置完成后，按照電阻率采集儀器的操作要求使用三維高密度電阻率法采集測(cè)線3上各檢測(cè)電極5之間的電阻率數(shù)據(jù)；隨后使用相關(guān)軟件對(duì)測(cè)線3采集的電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行三維反演處理，處理后得到測(cè)線3所在的面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)的電阻率成果數(shù)據(jù)，成果數(shù)據(jù)以三維體狀形式的圖像進(jìn)行顯示，從而進(jìn)一步分析、判斷出污染物在地下的三維分布情況。

在數(shù)據(jù)分析過程中，比較測(cè)線3測(cè)得的污染區(qū)域1的電阻率數(shù)據(jù)和未污染區(qū)域4的電阻率數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合三維反演處理生成的電阻率成果數(shù)據(jù)，判斷污染區(qū)域1內(nèi)的污染物分布情況。在通常情況下，污染區(qū)域1內(nèi)的土壤的電阻率由于污染物的存在，污染區(qū)域1測(cè)得的電阻率會(huì)與非污染區(qū)域1測(cè)得的電阻率存在一定的差異。在數(shù)據(jù)分析過程中，將未污染區(qū)域4的電阻率數(shù)據(jù)作為正常背景值，與三維反演處理獲得的電阻率剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而對(duì)污染區(qū)域1中污染物的電阻率異常值大小及分布形態(tài)進(jìn)行綜合分析，確定污染區(qū)域1內(nèi)污染物在三維空間內(nèi)的分布情況。

實(shí)施例2：如圖2所示，本實(shí)施例和實(shí)施例1的主要區(qū)別在于測(cè)線3中的檢測(cè)電纜6的布置方式；在本實(shí)施例中，檢測(cè)電纜6采用回字形的方式布設(shè)在面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)部；檢測(cè)電纜6從面狀檢測(cè)單元區(qū)域2的邊緣逐漸向中心呈矩形螺旋分布。

實(shí)施例3：如圖3所示，本實(shí)施例和實(shí)施例1以及實(shí)施例2的主要區(qū)別在于面狀檢測(cè)單元區(qū)域2的數(shù)目。通過上述內(nèi)容可知，高密度電阻率法的測(cè)線3在單方向的長(zhǎng)度越長(zhǎng)、探測(cè)深度越大，但精度也越低；因此對(duì)于面積巨大的污染區(qū)域1，無法采用單個(gè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2進(jìn)行覆蓋。

在本實(shí)施例中，污染區(qū)域1由四個(gè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2進(jìn)行覆蓋；為了獲取對(duì)比值，本實(shí)施例中面狀檢測(cè)單元區(qū)域2的覆蓋范圍均包含污染區(qū)域1以及污染區(qū)域1外側(cè)的未污染區(qū)域4。每個(gè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2內(nèi)部布設(shè)一條高密度電阻率法的測(cè)線3；測(cè)線3可以采用實(shí)施例1中的弓字形布線，也可以采用實(shí)施例2中的回字形布線；每個(gè)測(cè)線3均連接有電阻率采集儀器，在采集電阻率數(shù)據(jù)時(shí)，各個(gè)面狀檢測(cè)單元區(qū)域2一次性完成所有檢測(cè)電極5的測(cè)試數(shù)據(jù)的采集。

本實(shí)施例的有益技術(shù)效果為：（1）采集周期較短、投入成本較低、大幅提高了工作效率，而且采集結(jié)果以體狀形式呈現(xiàn)，更具有直觀性；（2）相比較于傳統(tǒng)的二維高密度阻率法檢測(cè)技術(shù)需要布置多條測(cè)線多次檢測(cè)，基于三維高密度電阻率法的污染土檢測(cè)方法采用一次布置所有檢測(cè)電極，一次性采集布設(shè)電極區(qū)域內(nèi)的三維電阻率分布情況，數(shù)據(jù)采集的時(shí)間條件、供電條件及電極接地條件等具有一致性，從而獲取的電阻率數(shù)值更具有可比性和對(duì)照性，檢測(cè)結(jié)果更可靠。