高密度電阻率法在高山區風電場工程中的應用

【摘 要】 隨著我國社會經建設濟的迅速發展，能源相對緊缺，國家開始大力發展風力發電事業，目前風電場許多都建設在高山地區，交通不便，地形陡峭，給巖土工程勘測帶來極大困難，施工鉆機無法送達，我們便采用高密度電阻率和坑探相結合的方法對山西某風電場進行了實踐，經建設驗證，此方法具有可行性，得到了良好的經濟技術效果。

【關鍵詞】 風力發電；高山地區；巖土勘測；高密度電阻率

山西省某風電場一期工程，場址中心地理位置約為東經 113°41′，北緯39°34′，平均海拔高程約1900m～2200m，地形較復雜，起伏較大。本工程安裝SE9320-l3ⅢA機組24臺，輪轂安裝高度80m。裝機規模48MW，尾流折減后年理論發電量142.931GW？h，其它折減系數30.166%，年上網99.814GW？h，等效滿負荷運行小時數2079h，容量系數0.237。因地形復雜，高差較大，未預先修路，給前期巖土工程勘測帶來較大困難，我公司采取高密度電阻率和坑探取代了鉆機鉆探的方法進行巖土工程勘察；工作量如下表1：

本工程高密度電阻率法測試日為晴天，室外溫度為15℃至35℃，相對濕度為15％～30%；測量儀器采用DZD-6A型多功能直流電法儀。

計算采用的公式為：

式中：ρ s 視電阻率（Ω·m）； K 裝置系數（m）；

U1 一次電場強度（V）； I 供電電流（A）。

本次測量是在天然地表進行的，其測量成果是反映目前狀態下的土壤綜合視電阻率值。舉例8號風機位置高密度電阻率測試過程，見圖1。

根據反演模型成果分析，該風機的位置土壤的電阻率值可知，如下表2：

根據8號風機位置坑探揭露的地層資料和工程地質調查，地層主要由第四系殘坡積的粉質粘土和碎石及侏羅系的花崗巖構成。

根據電阻率值和查閱相關規程、規范得知下表3：

根據坑探和電阻率測試結果及工程地質調查，地層情況可描述如下：

碎石（層號①）：雜色，稍密，濕，次棱角狀，主要為花崗巖的全風化物，一般粒徑在3～12cm之間，最大粒徑約15cm，充填物主要為中粗砂，偶見塊石。

強風化花崗巖（層號②）：雜色，粒狀結構，塊狀構造，由石英、長石、角閃石和黑云母等組成，局部黑云母含量較大，節理裂隙發育，巖體完整性較差。

中風化花崗巖（層號③）：雜色，粒狀結構，塊狀構造，由石英、長石、角閃石和黑云母等組成，節理裂隙發育，巖體完整性較好。

最后可以根據測試結果，畫出地層電阻率曲線圖；見圖2。

另外23個風機位置均采用此方法進行了測試，得到了良好的效果。

綜合上述可知，在高山地區無法采用鉆探方法進行巖土工程勘測時，坑探、地質調查配合高密度電阻率的方法是能夠得出較準確的數據和地層分布情況的，本工程已經開槽施工完成，也證明了地層的準確性；所以在鉆探機械無法到達的高山區工程，參考地區經驗是可以考慮高密度電阻率法替代鉆探方法進行巖土勘測，但在地形平坦和鉆機容易到達的地區，用鉆探揭露地層是最有效的方法，不建議完全采取物探的方法進行巖土勘察。

參考文獻

[1] 《風電場場址工程地質勘察技術規定》

[2] 《電力工程物探技術規程》（DL/T 5159-2002）

[3] 劉小東 高密度電法在工程物探中的應用[J] 工程勘察 2001（4）

[4] 董浩斌 分布式智能化高密度電法測量系統[J] 地質儀器 1997（4）