高密度電法在水文地質和工程地質中的應用

陽少天

摘要：近些年來，隨著工程勘探事業的不斷發展，因為高密度電法自身的獨特優勢，在工程勘探中得到廣泛的應用。本文從高密電法的基本原理進行入手，通過具體的實例分析，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用。

關鍵詞：高密度電法；工程地質；水文地質

引言

高密度電法作為一種全新的地質勘探方法，其本身具有高密度測點，以及信息量龐大等方面的優勢，所以在實際的水文地質和工程地質中應用非常普遍。其能夠有效的提升地質勘探的科學準確性以及速率。

1、高密度電法的概念

1.1高密度電法的基本原理

高密度電法的基本構成主要是將電探測法以及電剖面法進行有效融合。一般來說，其同電阻率法有著相似之處。但是高密度電法具有自身的特點，譬如陣列勘探，這其實就是由于電極之間的自由組合使得勘探能夠進行全面化的測量。一般在進行具體現場實地測量時，將全部的電極放在剖面測點上。程控電極的轉換開關以及微機工程電測儀相互之間進行有效的作用，從而完成搜集工作。通常搜集的主要內容涵蓋了剖面的不同電極間距以及不同電極排列模式的相關數據[1]。

1.2高密度電法的優勢

首先，其能夠及時的完成電極布置工作，可以降低故障以及電磁的影響，從而有效的提升工作效率；其次在進行野外測量時，能夠按照選擇不同電極的排列形式進行測量，進而獲得充分的地電斷面的詳實數據；再其次，在進行野外的數據采集工作過程中，能夠實現智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升數據采集的速率，降低常規數據搜集中的手工操作失誤次數；最后，隨著科學技術的不斷發展和進步，探測技術相應的取得了進展，高密度電阻率成像技術也實現廣泛的應用，在一定程度上提升了地電資料的科學有效性。

2、高密度電法在水文地質和工程地質中的應用

2.1地下水的勘測應用

選取北方地區某鄉村為實例進行研究，該地區的地質主要為花崗巖，因為受到地區廢水污染的影響，導致無法引用淺層水。所以為了可以良好的解決地區農民的飲水問題，迫切需要在當地打一口深水井，對基巖裂隙中水的屬性進行研究和分析。該地區電阻率垂直構造突出斷面圖見圖一。

因為該地區屬于丘陵地帶，構造比較簡單，在探勘區內沒有斷裂構造。所以基本上可以判斷低下水位應該神于100m。其地層的電阻率可以達到40-250Ω·m。從圖一中可以發現，在320-350m中電阻率出現異常反應，電阻率等級較低。該電阻異常垂直方向深度超過100m。B測試線中也出現相同的情形，將兩條測試線中的異常區域進行連接發現，其主要走向是東北方向，偏離15度。所以基本上可以預判，這條電阻異常地區就是構造裂隙帶。如果在這條該裂隙帶內打深口井，成功的概率非常大。通過實際的打井結果，經過抽水檢測，可以清楚的表明，該地區斷裂帶的水質完全吻合飲水標準，從而顯示高密度電法在地下水的勘探中具有顯著的作用[2]。

2.2水庫大壩的滲漏探測的應用

選取南方某地區水壩作為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖二是該地區水庫防滲墻在高密度電法探測下的反演色譜圖。

該大壩的水庫水位為195m，使用高密度電法進行探測，其主要的目標在于探測防滲墻完整性。從圖1中可以清楚的發現，在DS30-DS32點的區域，相對高度為178-185m，出現了較為明顯的低阻閉合圈的成像，通過研究電阻率的等值線，可以看出該現象的出現和等值線基本相同，所以能夠預判出該地區屬于富水區，另外在195m以下的區域，防滲墻沒有出現低阻的異常情形。

2.3海堤石體深度勘探的應用

選取浙江某地區海堤作為實例，利用高密度電法勘探海堤石體深度。圖三是在高密度電法測量下，浙江某地區海堤石體深度探測反演色譜圖。

監測區內堤防工程一般都建造在拋石的上，主要結構都是土石混合構造，迎水側為靠近于直立的漿砌石擋墻。利用高密度電法的主要目標在于對拋石層堤的擠淤深度等進行全面的勘探，所以按照檢測區的具體特性，在堤壩的軸線進行高密度電的檢測，其測線的距離可以通過控制拋石層的橫斷面形態來具體確認。

通過圖3可以清楚的發現，整個地區海堤石體深度探測反演色譜圖中的電阻率，基本上都是按照從高到低的順序，分為3層水平狀依次分布，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，以電阻率30一40Ω·m作為拋石與填土的劃分依據。所以從圖中可以清楚的發現，大壩的石層厚度為7m左右，填土厚度為2m左右，在水深以下的5m內主要為淤泥，以及淤泥薄層粉細砂等等[3]。

2.4壩基滲漏探測的應用

選取南方某地區水電站大壩為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖4是在高密度電法的測量下，南方某地區水電站大壩反演色譜圖。

從圖4中可以清楚的發現，該地區的電阻率從高到低，呈兩層分布，高低電阻的分界線具有一定程度的起伏，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，第一層為高電阻層，其電阻率超過200Ω·m，主要為閉合圈反應，經過判斷可以得知應該為澆筑混凝土的反應。第二層為低電阻層，其電阻率低于200Ω·m，經過判斷，可以得知應該為大壩建基面以下巖體的反應。從圖4可以看出，在樁號15-50，以及樁號110-130之間，出現明顯的電阻異常閉合，其電阻率低于15Ω·m，可以判斷出這主要是由于壩基巖體滲漏反應，而且不同的樁號滲漏的高度也各不相同。

結語

綜上所述，本文從高密電法的基本原理進行入手分析，通過具體的實例，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用，從而可以看出高密度電法在水文地質以及工程地質中的實踐應用效果非常良好。

參考文獻

[1]湯浩，謝蒙，許進和.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]蘇恒.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].中國高新技術企業，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].黑龍江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint

摘要：近些年來，隨著工程勘探事業的不斷發展，因為高密度電法自身的獨特優勢，在工程勘探中得到廣泛的應用。本文從高密電法的基本原理進行入手，通過具體的實例分析，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用。

關鍵詞：高密度電法；工程地質；水文地質

引言

高密度電法作為一種全新的地質勘探方法，其本身具有高密度測點，以及信息量龐大等方面的優勢，所以在實際的水文地質和工程地質中應用非常普遍。其能夠有效的提升地質勘探的科學準確性以及速率。

1、高密度電法的概念

1.1高密度電法的基本原理

高密度電法的基本構成主要是將電探測法以及電剖面法進行有效融合。一般來說，其同電阻率法有著相似之處。但是高密度電法具有自身的特點，譬如陣列勘探，這其實就是由于電極之間的自由組合使得勘探能夠進行全面化的測量。一般在進行具體現場實地測量時，將全部的電極放在剖面測點上。程控電極的轉換開關以及微機工程電測儀相互之間進行有效的作用，從而完成搜集工作。通常搜集的主要內容涵蓋了剖面的不同電極間距以及不同電極排列模式的相關數據[1]。

1.2高密度電法的優勢

首先，其能夠及時的完成電極布置工作，可以降低故障以及電磁的影響，從而有效的提升工作效率；其次在進行野外測量時，能夠按照選擇不同電極的排列形式進行測量，進而獲得充分的地電斷面的詳實數據；再其次，在進行野外的數據采集工作過程中，能夠實現智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升數據采集的速率，降低常規數據搜集中的手工操作失誤次數；最后，隨著科學技術的不斷發展和進步，探測技術相應的取得了進展，高密度電阻率成像技術也實現廣泛的應用，在一定程度上提升了地電資料的科學有效性。

2、高密度電法在水文地質和工程地質中的應用

2.1地下水的勘測應用

選取北方地區某鄉村為實例進行研究，該地區的地質主要為花崗巖，因為受到地區廢水污染的影響，導致無法引用淺層水。所以為了可以良好的解決地區農民的飲水問題，迫切需要在當地打一口深水井，對基巖裂隙中水的屬性進行研究和分析。該地區電阻率垂直構造突出斷面圖見圖一。

因為該地區屬于丘陵地帶，構造比較簡單，在探勘區內沒有斷裂構造。所以基本上可以判斷低下水位應該神于100m。其地層的電阻率可以達到40-250Ω·m。從圖一中可以發現，在320-350m中電阻率出現異常反應，電阻率等級較低。該電阻異常垂直方向深度超過100m。B測試線中也出現相同的情形，將兩條測試線中的異常區域進行連接發現，其主要走向是東北方向，偏離15度。所以基本上可以預判，這條電阻異常地區就是構造裂隙帶。如果在這條該裂隙帶內打深口井，成功的概率非常大。通過實際的打井結果，經過抽水檢測，可以清楚的表明，該地區斷裂帶的水質完全吻合飲水標準，從而顯示高密度電法在地下水的勘探中具有顯著的作用[2]。

2.2水庫大壩的滲漏探測的應用

選取南方某地區水壩作為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖二是該地區水庫防滲墻在高密度電法探測下的反演色譜圖。

該大壩的水庫水位為195m，使用高密度電法進行探測，其主要的目標在于探測防滲墻完整性。從圖1中可以清楚的發現，在DS30-DS32點的區域，相對高度為178-185m，出現了較為明顯的低阻閉合圈的成像，通過研究電阻率的等值線，可以看出該現象的出現和等值線基本相同，所以能夠預判出該地區屬于富水區，另外在195m以下的區域，防滲墻沒有出現低阻的異常情形。

2.3海堤石體深度勘探的應用

選取浙江某地區海堤作為實例，利用高密度電法勘探海堤石體深度。圖三是在高密度電法測量下，浙江某地區海堤石體深度探測反演色譜圖。

監測區內堤防工程一般都建造在拋石的上，主要結構都是土石混合構造，迎水側為靠近于直立的漿砌石擋墻。利用高密度電法的主要目標在于對拋石層堤的擠淤深度等進行全面的勘探，所以按照檢測區的具體特性，在堤壩的軸線進行高密度電的檢測，其測線的距離可以通過控制拋石層的橫斷面形態來具體確認。

通過圖3可以清楚的發現，整個地區海堤石體深度探測反演色譜圖中的電阻率，基本上都是按照從高到低的順序，分為3層水平狀依次分布，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，以電阻率30一40Ω·m作為拋石與填土的劃分依據。所以從圖中可以清楚的發現，大壩的石層厚度為7m左右，填土厚度為2m左右，在水深以下的5m內主要為淤泥，以及淤泥薄層粉細砂等等[3]。

2.4壩基滲漏探測的應用

選取南方某地區水電站大壩為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖4是在高密度電法的測量下，南方某地區水電站大壩反演色譜圖。

從圖4中可以清楚的發現，該地區的電阻率從高到低，呈兩層分布，高低電阻的分界線具有一定程度的起伏，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，第一層為高電阻層，其電阻率超過200Ω·m，主要為閉合圈反應，經過判斷可以得知應該為澆筑混凝土的反應。第二層為低電阻層，其電阻率低于200Ω·m，經過判斷，可以得知應該為大壩建基面以下巖體的反應。從圖4可以看出，在樁號15-50，以及樁號110-130之間，出現明顯的電阻異常閉合，其電阻率低于15Ω·m，可以判斷出這主要是由于壩基巖體滲漏反應，而且不同的樁號滲漏的高度也各不相同。

結語

綜上所述，本文從高密電法的基本原理進行入手分析，通過具體的實例，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用，從而可以看出高密度電法在水文地質以及工程地質中的實踐應用效果非常良好。

參考文獻

[1]湯浩，謝蒙，許進和.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]蘇恒.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].中國高新技術企業，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].黑龍江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint

摘要：近些年來，隨著工程勘探事業的不斷發展，因為高密度電法自身的獨特優勢，在工程勘探中得到廣泛的應用。本文從高密電法的基本原理進行入手，通過具體的實例分析，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用。

關鍵詞：高密度電法；工程地質；水文地質

引言

高密度電法作為一種全新的地質勘探方法，其本身具有高密度測點，以及信息量龐大等方面的優勢，所以在實際的水文地質和工程地質中應用非常普遍。其能夠有效的提升地質勘探的科學準確性以及速率。

1、高密度電法的概念

1.1高密度電法的基本原理

高密度電法的基本構成主要是將電探測法以及電剖面法進行有效融合。一般來說，其同電阻率法有著相似之處。但是高密度電法具有自身的特點，譬如陣列勘探，這其實就是由于電極之間的自由組合使得勘探能夠進行全面化的測量。一般在進行具體現場實地測量時，將全部的電極放在剖面測點上。程控電極的轉換開關以及微機工程電測儀相互之間進行有效的作用，從而完成搜集工作。通常搜集的主要內容涵蓋了剖面的不同電極間距以及不同電極排列模式的相關數據[1]。

1.2高密度電法的優勢

首先，其能夠及時的完成電極布置工作，可以降低故障以及電磁的影響，從而有效的提升工作效率；其次在進行野外測量時，能夠按照選擇不同電極的排列形式進行測量，進而獲得充分的地電斷面的詳實數據；再其次，在進行野外的數據采集工作過程中，能夠實現智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升數據采集的速率，降低常規數據搜集中的手工操作失誤次數；最后，隨著科學技術的不斷發展和進步，探測技術相應的取得了進展，高密度電阻率成像技術也實現廣泛的應用，在一定程度上提升了地電資料的科學有效性。

2、高密度電法在水文地質和工程地質中的應用

2.1地下水的勘測應用

選取北方地區某鄉村為實例進行研究，該地區的地質主要為花崗巖，因為受到地區廢水污染的影響，導致無法引用淺層水。所以為了可以良好的解決地區農民的飲水問題，迫切需要在當地打一口深水井，對基巖裂隙中水的屬性進行研究和分析。該地區電阻率垂直構造突出斷面圖見圖一。

因為該地區屬于丘陵地帶，構造比較簡單，在探勘區內沒有斷裂構造。所以基本上可以判斷低下水位應該神于100m。其地層的電阻率可以達到40-250Ω·m。從圖一中可以發現，在320-350m中電阻率出現異常反應，電阻率等級較低。該電阻異常垂直方向深度超過100m。B測試線中也出現相同的情形，將兩條測試線中的異常區域進行連接發現，其主要走向是東北方向，偏離15度。所以基本上可以預判，這條電阻異常地區就是構造裂隙帶。如果在這條該裂隙帶內打深口井，成功的概率非常大。通過實際的打井結果，經過抽水檢測，可以清楚的表明，該地區斷裂帶的水質完全吻合飲水標準，從而顯示高密度電法在地下水的勘探中具有顯著的作用[2]。

2.2水庫大壩的滲漏探測的應用

選取南方某地區水壩作為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖二是該地區水庫防滲墻在高密度電法探測下的反演色譜圖。

該大壩的水庫水位為195m，使用高密度電法進行探測，其主要的目標在于探測防滲墻完整性。從圖1中可以清楚的發現，在DS30-DS32點的區域，相對高度為178-185m，出現了較為明顯的低阻閉合圈的成像，通過研究電阻率的等值線，可以看出該現象的出現和等值線基本相同，所以能夠預判出該地區屬于富水區，另外在195m以下的區域，防滲墻沒有出現低阻的異常情形。

2.3海堤石體深度勘探的應用

選取浙江某地區海堤作為實例，利用高密度電法勘探海堤石體深度。圖三是在高密度電法測量下，浙江某地區海堤石體深度探測反演色譜圖。

監測區內堤防工程一般都建造在拋石的上，主要結構都是土石混合構造，迎水側為靠近于直立的漿砌石擋墻。利用高密度電法的主要目標在于對拋石層堤的擠淤深度等進行全面的勘探，所以按照檢測區的具體特性，在堤壩的軸線進行高密度電的檢測，其測線的距離可以通過控制拋石層的橫斷面形態來具體確認。

通過圖3可以清楚的發現，整個地區海堤石體深度探測反演色譜圖中的電阻率，基本上都是按照從高到低的順序，分為3層水平狀依次分布，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，以電阻率30一40Ω·m作為拋石與填土的劃分依據。所以從圖中可以清楚的發現，大壩的石層厚度為7m左右，填土厚度為2m左右，在水深以下的5m內主要為淤泥，以及淤泥薄層粉細砂等等[3]。

2.4壩基滲漏探測的應用

選取南方某地區水電站大壩為實例，利用高密度電法探測其滲漏的具體情況。圖4是在高密度電法的測量下，南方某地區水電站大壩反演色譜圖。

從圖4中可以清楚的發現，該地區的電阻率從高到低，呈兩層分布，高低電阻的分界線具有一定程度的起伏，按照對檢測區拋石電阻率測試和有關的詳細資料進行充分的研究，第一層為高電阻層，其電阻率超過200Ω·m，主要為閉合圈反應，經過判斷可以得知應該為澆筑混凝土的反應。第二層為低電阻層，其電阻率低于200Ω·m，經過判斷，可以得知應該為大壩建基面以下巖體的反應。從圖4可以看出，在樁號15-50，以及樁號110-130之間，出現明顯的電阻異常閉合，其電阻率低于15Ω·m，可以判斷出這主要是由于壩基巖體滲漏反應，而且不同的樁號滲漏的高度也各不相同。

結語

綜上所述，本文從高密電法的基本原理進行入手分析，通過具體的實例，研究高密度電法在水文地質和工程地質中的應用，從而可以看出高密度電法在水文地質以及工程地質中的實踐應用效果非常良好。

參考文獻

[1]湯浩，謝蒙，許進和.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]蘇恒.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].中國高新技術企業，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度電法在水文地質和工程中的應用[J].黑龍江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint