高密度電阻率探測法論析

　　摘要：工程環境由于其特殊性，常規所使用的物探方式往往不能滿足實際的工作需要，而高密度的電阻率法就是適應特殊環境的陣列勘測的方法。高密度的電阻率法對工程地質的調查、災害預警和環境的監測等重大的工程環境等問題有著重大的現實意義。為了更好解決工程地質環境的問題，需對高密度的電阻探測法有更深入的了解，提升其探測技術。
　　關鍵詞：高密度電阻率探測；工程地質；工程環境
　　中圖分類號：TP2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　高密度的電阻率是以對地下的被探測目標和周圍介質間電阻率的差異作為地球物理的基礎，結合電測探法和電剖面法，采用高密度的分布，進行二維電斷面的測量地學層析的成像，通常稱為GT技術。高密度的電阻率法是基于靜電場的理論，可在空間及時間上運用。在工程勘探的過程中，飽和區域的水位變化、未飽和區域的水流動、化學的污染成分擴張等都會使地下電阻率隨著時間變化發生改變，由此可以勘察出個工程環境問題，盡早做好防范措施。
　　1高密度電阻率的探測法的方法原理
　　1.1施工電場的研究
　　高密度的電阻率法與常規直流的電法類似，均以對地下目標體相互之間導電性差異的探測為基礎的物理的勘探方式。在對地下進行直流電流的加載時，利用相關的儀器在地表觀測電場的分布，根據對人工施加的電場分布規律的研究來解決相關地質的問題。由此需在電場發揮功效時，根據地層傳導電流分布的規律，來求解電場的分布，理論上我們通常采用解析的方法，要求電場的分布規律滿足相應的偏微分方程。而在對較復雜的電場分布模型時，一般采用各數值模擬的方法。
　　1.2三電位的電極系
　　高密度的電阻率法，其通常采用二極方式的排列原則，即依次對某個電極進行供電，并利用其他全部的電極進行電位的測量，再將測量的結果按照一定的需要轉化為相應電極的排列方式。這種方案由于需增設兩個無窮的遠極會在實際操作中帶來許多不便，且如果測量的電極逐漸遠離供電的電極時，其電位測量的幅度的變化會較大，此時就需要經常性對電源進行改變，這不利于實現自動的測量方式。故在方法的設計中較多采用三電位的電極系。
　　三電位電機系，即將微分的裝置、偶極、溫納四極按照一定的方式進行組合構成一個統一的測量系統。此類系統在實際的測量時，只要將電極開關轉換，就可將相鄰的四個電極進行組合，這樣在一個測點便可獲得較多電極的排列測量參數。
　　2 高密度電阻率的探測法野外工作技術
　　測區的選擇，通常來說地球上物理工作測區有測區地質的任務來決定，需遵循相應的原則。而對于主要是應用在環境地質的調查和工程高密度的電阻率法來說，根據地質的任務所給定的測區往往有所限制，應在需要解決問題的工程的有限范圍中選擇布置測網和測區，在這種條件下可以選擇的選項往往都挺少的。
　　測網的布置，除了需要建立測區坐標的系統外，還包括工程技術人員選擇用多大網度及何種工作的模式解決工程中所面臨地質的問題，工程技術人員的技術和經驗往往能給測區的布置提供很大的方便。就高密度的電阻率法來說，其野外的數據采集方式有地表剖面的數據采集和井中的電阻率成像數據采集兩種方式。
　　除了上述所說的測區的選擇和測網的布置外，高密度的電阻率法，其野外工作技術還包括以下幾點。極距的選擇，其主要還是取決于工程地質對象埋藏的深度，高密度的電阻率法實則是一種二維的探測方法，故確保最大極距需能探測到工程主要的地質對象前提下，還在二維的斷面圖上充分反映圍巖的背景。測點