电阻率法的基本原理范文

导语：如何才能写好一篇电阻率法的基本原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】富水区；煤层采空区积水；顺层切片

煤层附近的富水区及煤层采空区积水严重威胁着煤矿的安全生产，矿井水灾已成为仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害。为了保证煤层的安全开采，在煤层开采之前对煤矿的拟开采区进行水文物探勘查工作，查明煤层顶板、底板围岩的富水情况，采空区积水情况和主要断层、陷落柱构造的富水性及导水性具有十分重要的意义。

1.理论基础

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关键词：高密度电法；岩溶勘察；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.222

1 高密度电法工作原理

通过地表往地下通入电流，建立起人工电场，通过测量电场在地表的分布状态，多参数测量计算出岩层的电阻率，所测数据传输到计算机经专业软件处理，反演出视电阻率剖面图，根据反演剖面图确定地下地质情况。分析这些岩层电阻率的变化，间接了解地层岩性及地质构造。本次高密度电法工作选择温纳装置，跑极方式采用每次单根电|移动的滚动方式。在水平方向采用小极距进行数据采集外，同时采用不同的隔离系数以研究地质体垂向电性变化，兼备电剖面法及电测深法。

2 高密度电法工作应用实例

（1）地质概况。测区出露地层岩性主要为：石炭系中统黄龙组白云质灰岩、白云岩，分布于测区西北部；石炭系上统船山组石灰岩，主要分布于测区中部呈北东向展布；第三系红砂岩，分布于测区东南部，与石炭系上统船山组呈断层接触关系，第四系残、坡积物沿沟谷低洼处分布。测区内发育一北东向断裂构造（F3），该断裂控制东南部第三系断陷盆地的北部边界。

（2）地球物理特征。高密度电法的有效性取决于地下介质的电性差异。第四系松散覆盖层的电阻率一般较低，由于所处环境不一样，电阻率相差较大，一般在几十至200Ω・M，个别上千Ω・M；未风化完整或较完整灰岩岩层的电阻率相对更稳定，一般电阻率较高（上千Ω・M）；半风化灰岩溶蚀发育时，溶蚀空洞区往往为泥质或水充填，这些充填介质均具低阻特征（电阻率为几百Ω・M）；但风化而又松散的地层和第三系的泥质粉砂岩电阻率很小，一般为几十至一百多Ω・M。断裂和岩溶在形成的过程中，随地质特征的改变，导致断裂和溶洞与围岩产生一定的电性差异，异常大小决定于断裂的空间大小及填充物的物理性质；含水的断层与发育的裂隙呈现低阻异常，不含水的则呈现高阻异常。它们都与灰岩有明显的电性差异[1]。

（3）成果资料解释。

1）断面1解释。测线1000-1320桩号段，整体呈相对高阻特征，与灌浆处理地层相对应；测线1320-1590桩号段，整体呈低阻特征，近地表与中上部呈低阻特征，下部呈相对高阻特征，浅部为第四系，下部为基岩。依据电阻率变化规律，结合地质资料推断：测线1310-1330桩号段存在断层，断层倾向西北，倾角约25度；测线1200-1260桩号段存在溶洞，溶洞埋深约为40米；测线1340-1400桩号段呈低阻特征，该段受断层影响，且存在多个塌陷区，推断此段为岩溶溶蚀带，溶蚀发育深度自地表至15米。与钻孔资料基本一致。

2）断面2解释。测线1000-1590桩号段，近地表与中深部呈低阻特征，下部呈相对高阻特征，浅部为第四系，下部为基岩。依据电阻率变化规律，结合地质资料推断：测线1040-1280桩号段存多个低阻特征体，且地表存在多个塌陷，推断此段为岩溶发育区，溶洞基本相互连通，溶洞发育深度由地表至地下约30米。测线1410-1440桩号段存在低阻异常，且地表存在塌陷，推断此段岩溶发育，存在溶洞，溶洞中心埋深为6米[2]。推断岩溶位置与后期塌陷位置基本一致，如下图2。

3 结论

通过本次工作，基本查明了测线控制区内基岩面埋深、岩溶赋存状态及空间形态特征。推断岩溶与钻孔验证及塌陷位置基本一致，表明高密度电法勘探在岩溶勘察中的应用效果良好。

参考文献：

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高密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同，都是以岩土体的导电性差异为基础来研究地层在人工施加电场的作用下传导电流的分布规律，从而通过研究地层的视电阻率变化来分析岩土层的岩性、结构、构造等特征。其主要特点为一次性布置多个电极，通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动观测和记录；兼具剖面法和测深法的功能；采集速度快，获取的地电信息丰富；能根据探测目的灵活选择合适的测试装置

2工程实例及分析

某高速公路拟建隧道位于浙江省东南部，地貌为低山丘陵区。地质资料表明，丘陵表部分布薄层残坡积含黏性土碎石，灰黄色，稍密。下伏基岩为晶屑玻屑凝灰岩，紫灰色，全风化呈砂土状～碎石状，厚度一般较小。本次物探工作的主要目的是查明隧道围岩断层破碎带的位置、分布特征和富水状态，为隧址区的工程评价和设计施工提供科学依据。断层的总体特征是二维板状体，向下延伸很深。相对于围岩介质的电阻率，断层可表现为高阻断层或低阻断层，这取决于断层的性质、破碎带宽度、胶结程度、含水特征、岩脉侵入等特性及围岩电阻率特性。一般来说，新活动断层，电阻率值较低，断层越老，胶结程度越强，电阻率值越高；断层破碎带越宽，越破碎，电阻率相对较小；地下和地表水越丰富，电阻率越小；张性断层少水，则为高阻，张性断层富水，则为低阻；有岩脉顺断层侵入，多为高阻。因此，断层与隧道周围岩体的电阻率差异为开展高密度电法工作提供了良好的前提条件。根据隧道埋深及分辨率要求，采用工程中最常用的温纳装置，该装置受地形和地表不均匀体的干扰小，是公认的最稳定的装置，10m电极距，沿隧道线位布置了一条高密度电法测线。高密度电阻率法的数据处理是将野外观测采集到的数据通过仪器自带的传输软件，传送到计算机上，再采用RES2DINV二维反演软件处理。在处理中首先对少数畸变点进行剔除，主要是剔除一些受接地不好电极影响的坏数据和采集系统自带的随机高斯干扰数据，然后进行地形校正，最后利用圆滑约束最小二乘法进行二维反演计算，迭代次数3～5次，最终获得电阻率等值线剖面图。这些图件形象直观地反映出地电断面的电性分布和构造特征，大大提高了分析解释效果和精度。在等值线图上根据视电阻率的变化特征，结合相关地质资料，做出地质解释，绘出地质解释图。

3结语

篇4

关键词：水文地质；瞬变电磁法；应用

中图分类号： P345 文献标识码： A 文章编号：

现实中，运用瞬变电磁法在水文地质勘探中起到的作用非常重要,并且其勘查的结果是可行而且有效的。这种方法勘查的深度相对比较大,分辨能力也非常强,受到地形影响比较小,工作效率也能够得到充分的保证,能为水文地质勘探提供非常有参考意义的调查线索。在某些工程建设之中,需要对一定深度的水文地质结构进行详细的勘查,了解其是否存在地下暗河,以确保工程的安全性和稳定性。运用瞬变电磁法能够较好的解决这一问题。但是,由于地下暗河的勘查工作具有比较强的复杂性,而物探资料也具有多解性,这就需要我们从不同的角度来对异常情况进行综合解释分析,以提高勘查工作的准确性。同时,这一方法与其他的方法对比分析的结果表明,运用CUGTEM-2001型的瞬变电磁仪进行勘查还存在两个方面的问题需要解决,其一是勘查的成果对于浅部底层信息的压制范围相对偏大;其二是勘查结果的交流视电阻率值普遍存在偏低的情况。

1瞬变电磁探测基本原理及技术方法

水文地质勘查指的是调查、研究并解决各类建筑工程以及人类活动中涉及到的各种地质问题的科学。水文地质勘察的目的是为了查明各种工程地区的地质条件,客观评价工程地区内的各种地质问题,预测建筑工程过程中可能出现的地质条件的变化以及对建筑工程的影响,选择最优的施工地点,并对针对施工地区的不良地质问题提供解决方案,确保建筑工程的顺利施工以及正常使用。工程地质研究的主要内容有确定岩土成分、物理化学与力学性质、组织结构以及对建筑工程稳定性等方面可能造成的影响,对岩土进行工程地质分类,在此基础上改善岩土的建筑性能。在过去的工程勘察工作当中,很多方法都没有结合施工需要以及基础设计综合评价地下水对岩土工程的具体影响甚至危害。而目前经常运用的是时间域瞬变电磁法。

瞬变电磁法是一种利用不接地回线湖综合接地线源向地下发送一次脉冲磁场,然后地下的导电地质在脉冲磁场的激发之下,感应出涡流,并且根据涡流的大小来判别地质体的导电程度,从而在空间形成二次瞬变磁场。第一次脉冲磁场随着脉冲电流的关断而会出现崩溃,但是第二次瞬变磁场却不会立即消失,而会有一个衰减的过程,这个衰减的过程是按照时间指数的规律递变的。因此,根据第二次涡流场能够对导电体的规模、产状以及电性进行判别,从而解释地下介质的电性结构,帮助了解地质结构。

基于这一原理,能够较好的完成使用频率域方法无法实现的重叠装置工作,实现域探测的地质体的最佳耦合,而且能够得到异常幅度相对较大,形态简单并且受到旁侧的影响相对较小的探测结果,能够满足各种地质勘查的需要。虽然TEM的方法各样,但是其基本原理都是一致的,即基于导电介质的阶跃变化的激励磁场激化作用之下引发的涡流场的问题。

2 瞬变电磁探测施工

2.1 施工仪器施工中采用 TEM-47(增强型)瞬变电磁仪，仪器探测精度高，盲区小，抗干扰能力强装置主要参数为:接收机 PROTEM－RECEIVER，时间门 20/30，信号分辨率 24 位，包括1个符号位，系统分辨率29位。发射机TEM-47，基本频率30，15,285Hz。

2.2 施工方法。采用 TEM 法进行观测。TEM 法观测的是二次场，因此对低阻异常体特别灵敏，是探测含水层及其富水性、构造及其含水情况的主要手段。1102 改造工作面瞬变电磁勘探采用偶极布置方式，偶极工作方式布置的优点是精度高，利于运输巷道条件下的作业。1102 工作面瞬变电磁勘探工程施工测线 6 条，即回风巷底板垂探线，测线长330m，点距 10m，实测物理点 34 个;回风巷帮内 450 俯探线，测线长330m，点距 10m，实测物理点 34 个;运输巷底板垂探线，测线长 340m，点距 10m，实测物理点 35 个;运输巷内帮 450 俯探线，测线长340m，点距 10m，实测物理点35个;切眼底板垂探线，测线长60m，点距10m，实测物理点7个;切眼内帮 450 俯探线，测线长60m，点距10m，实测物理点7个实测施工共完成测线长 1460m，物理点 152 个。

3 资料处理及数据分析

瞬变电磁法观测所得数据是各测点的瞬变感应电压，需换算成视电阻率、视深度等参数，才能对资料进行解释。资料处理主要步骤为滤波、关段时间校正、圆滑、视电阻率的计算、时深转换、反演、地形校正、绘制参数图件。数据转换后，根据视电阻率值生成视电阻率断面图和水文成果平面图，依据图件中地层相对高、低阻电性分布情况，结合实际勘探区的水文地质资料，得到勘探区内岩层赋水性的立体分布信息，判断出某区域、富水性及富水层位。根据探测结果可知，切眼内外无异常区，此次瞬变电磁勘探数据显示1102工作面煤层底板存在低阻异常区1处，即走向上1102工作面向里 30～70m 范围，上下呈条带状分布，影响深度范围在40m 以下，结合 1102 工作面综合柱状图分析，该水源为灰岩水，灰岩层厚约 5m。由于灰岩水具有初始水量大、补给量较小、易于疏干的特点，不会给矿井带来较大的水害影响，但该灰岩距奥陶系灰岩的垂距在 17～20m，奥陶系灰岩水极有可能通过断层裂隙，向上有一定的导升，因此是该面防治水工作的重点。

(1)原始数据整理。首先要对采集到的数据进行格式转换、两次优选、滤波,消除噪声,对资料进行去伪存真。

(2)时深转换。瞬变电磁仪器在井下观测到的是二次场电位随时间的变化,为便于对资料的认识,需要将这些数据变换成电阻率随深度的变化,即进行一维层状反演处理。

(3)绘制视电阻率断面等值线图。①从时深转换后的数据中选出每个测点的数据,绘制各测点的视电阻率单曲线图,分析每个测点的视电阻率单曲线类型;②绘制各测线的视电阻率断面图,即沿每条测线电性随深度的变化情况;③结合已知地质资料分析测区内主要地层、地质构造,将电性异常转换成地质异常。

4资料解释

资料解释是根据编绘的视电阻率断面等值线图,结合地层相对视电阻率高、低阻电性分布情况,测区水文地质资料,判断探测范围内岩层的赋、导水性及其分布情况等。根据岩石电阻率实验室测试结果可知,灰岩、粉砂岩、细砂岩与中砂岩间存在一定的电性差异,砂岩与煤层、泥岩间的电性差异明显。不同岩性地层电阻率大小关系大致为:泥岩

4 治理措施

通过物探手段后，首先圈画出底板某区域，然后制订有效治水措施。一般来说，疏水开采是有条件的，对于含水丰富、补给条件好、水压高的承压含水层，就不宜采用疏降方法;同时，对于某些含水层可以疏降，但疏降规模受矿井排水能力的限制，因此采取疏降方法时应考虑条件是否允许。结合实际来看，1102 工作面标高在+105m 以上，回风大巷标高为+75m，两巷间距离为 60m，排水设施齐全，有利于底板水的疏放，因此可采用疏水降压的方法治理水害在1102 工作面布置了疏放钻孔，后期对该面回采期间的出水量进行观测，出水量约 1m3/h，回采过程中已不受水害威胁

5.结语

瞬变电磁法应用于较为复杂的地质环境， 受外界干扰较大的情况下， 其他勘探方法无法进行 ， 采用瞬变电磁法可以得到更加切合实际的测量结果。在以后的工作中可以进一步开展三维正、 反演理论方法的研究， 提高数据采集与处理系统的分辨率，同时对三维成像技术进行研究与开发。 由于瞬变电磁发射线圈与接收线圈所产生的互感及各自产生的自感， 这些信号与电磁响应信号叠加 ， 造成系统信噪比下降， 所以增大瞬变电磁法的探测能力， 以进一步为水文地质勘探工作服务。

参考文献：

[1]薛国强,李貅,底青云. 瞬变电磁法理论与应用研究进展[J].地球物理学进展, 2007,(04)。

[2]张保祥,刘春华,李勇. 瞬变电磁法在工程质量探测中的应用。

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关键词:瞬变电磁法基本原理数据采集与处理可行性

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

1、基本原理

瞬变电磁法是以探测目标体与周围介质存在电性差异为前提的，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场的间隙期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场或电场的方法;其数学物理基础都是基于导电介质在阶跃变化的激励磁场激发下引起的涡流场的问题;其特点是穿透能力强,分辨性好,且直观明了。主要用于寻找低阻目标物,研究浅层至中深层的地电结构。

2、数据采集与处理

物探观测采用长沙白云仪器开发有限公司生产的MSD—1型脉冲瞬变电磁仪,发送脉冲电流不低于3A,发送脉冲频率25Hz,数据采集时间0.0725～8.64ms,信号叠加512次。采用重复观测保证观测质量,工作装置、发送回线边长、和时窗范围的选择以及测区范围的确定等,其他技术要求按照中华人民共和国地质矿产部颁发的《地面瞬变电磁法技术规程》((DZ/T018)-1997)执行。

室内资料整理将仪器采集的数据输入计算机拷贝存档,原始数据经计算机以专用软件进行处理,得到视电阻率值,并自动反演,然后绘制成多测道剖面图,视电阻率剖面图等物探成果图。推断解释时,通过研究分析归一化的二次电位(U/I)随时间衰减的过渡过程快慢特性,来反映地下介质的纵向电性变化;比较同一测道电位响应的强弱,反映介质的横向电性变化。特别注意的是:在以剖面法为主的工区,应编绘以下的图件:实际材料图;多测道V/I或(B/I)异常剖面曲线图;V/I或(B/I)异常平面图;综合剖面图。在以测深法为主的工区,应编绘以下的图件:实际材料图;拟断面图;综合剖面图;SS(t)曲线类型图或拟断面图;综合剖面图。

3、工程实例

目前,瞬变电磁法的应用范围已经涉及地矿、石油、水利、电力、铁道、交通、有色、国防工程等各个领域,并且已经取得了显著效果。现仅就以下几个实例来说明瞬变电磁法应用于工程地球物理勘探的可行性和有效性。

3.1界定地下水位***年11月期间,某勘测设计研究院为界定乌江两岸地下水位在某电站建成前后的变化,而在某地应用瞬变电磁法做了一些实验。现仅就其中一张物探成果图(见图1)解析如下:图中X轴方向的数值表示测线距离,Y轴方向的数值表示实际深度值。在X轴方向730处的附近,某勘测设计研究院设有钻孔13#。经钻探验证,地下水位线大约在125m深度处。图中所标示的地下水位线基本上与之吻合;其所反映的地质结构经某勘测设计院的专家鉴定基本符合实际情况。

图1某地瞬变电磁法物探解译成果剖面图

图2某公园地下溶洞瞬变电磁法物探解译成果剖面图

3.2寻找地下溶洞。**年11月份,某勘测设计研究院为检验MSD—1脉冲瞬变电磁仪的性能,而在某公园应用瞬变电磁法做了一个实验。根据其物探成果图(见图2)解析如下:图中X轴方向的数值表示测点号,Y轴方向的数值表示实际深度值。图中的上图、下图分别是两平行测线的物探成果图,两测线相距35m左右。图中的加黑部分就表示某公园的地下溶洞,与实际情况相符。

4、瞬变电磁法是工程地球物理勘察中应用较多的一种勘探方法之一，瞬变电磁法拟地震成像方法研究是当前电磁探测理论与应用研究的热门.

1）基于时-频等效转换的瞬变电磁成像技术

近年来,利用瞬变电磁场勘探石油、地热源和各种矿产资源的理论和应用研究工作在不断发展,对于探测埋在地下的低阻异常体,电磁法已证明是一种有效的方法.但是,由于在分层、有耗媒质中电磁现象的复杂性,目前对实测数据的解释水平仍很低.近年来人们正深入研究二维、三维的复杂模型,力图更准确地描述大地中的瞬变电磁现象,并设法从电磁响应中获得地下结构的局部形状和尺寸等高分辨信息.

在远区情况下的瞬变电磁法拟地震成像方法相对容易.回线源瞬变电磁法是一种近区观测的电磁探测方法.由于场源的特殊性,在介质中传播的电磁场是扩散场.在研究回线源瞬变电磁法对地成像时,这一问题是不容回避的问题,这样,由扩散场向平面波场数据转换就成了问题研究的关键.

从大量模型计算入手,通过对两种场源测深正演数据的分析、对比,以及对两种场在地下介质中传播的特性分析,建立一种从瞬变电磁测深数据向平面波场转换的时间--频率对应关系.

通过大量的理论模型正演计算、曲线对比、误差分析,结合场的特性分析,从两种场的穿透深度及反映地下电性结构一致性角度,经过详细推导,得出瞬变电磁测深视电阻率数据可以转换成平面波场视电阻率数据的结论,构造了由时间到频率的转换关系式:

总的来说,对于同一介质的同一深度,扩散场的视电阻率与平面波场的视电阻率对此深度地电性结构应该有相同的反映.

给出了瞬变电磁法对地成像数值计算步骤

给出各种不同地电模型,分别进行正演计算.计算出视电阻率值,根据不同的地表电阻率,对早期道数据进行校正.

通过转换关系,把时间延迟变成频率,对理论模型正演数据或者实测视电阻率值进行域的变换,把时间域扩散场视电阻率值变成平面波场视电阻率值.

由平面波场视电阻率值在频率域求出波阻抗.

以波阻抗为参数,构建方程组.

用线性规划法求出反射系数序列.

(6)最终以反射系数为参数进行成像.

2.2 基于波场转换的瞬变电磁成像技术

由于瞬变电磁场满足的微分方程事实上是一个扩散方程,因而不能采用目前大家熟悉的波动方程求解方法.所谓瞬变电磁场的波场变换是指:通过数学积分变换,将满足扩散方程的时域瞬变电磁场转换为满足波动方程的波场,然后借助于地震中发展起来的一些比较成熟的成像方法技术,求解被探目标体的物性和几何参数

很多研究成果,都揭示了在层状大地介质中,电磁扩散方程与地震波动方程间存在有趣的数学对应形式,但他们研究问题的着眼点都是将对应地电模型的波场模拟结果变换成时域电磁响应.但是更能激起学者们研究兴趣的与此恰相反,即采用波场逆变换,将已知时域场转换为波场,这将有利于偏移以及更加复杂的成像技术的应用.从波场到时域场的波场正变换式：

这一变换过程称为正问题(direct problems).如果反过来,已知时域场求波场,则称为反问题(in-verse problems).

4..3提高探测精度是研究瞬变电磁法对地成像的目的。当前研究中存在的问题是:拟地震解释中的速度分析研究不完善,两种转换方法的成像结果是一种近似解释方法,对复杂界面的成像有待于进一步研究,在实用性方面及应用推广方面还需要做更多的工作.低频电磁数据经数值计算转换成虚拟波动场数据时,虚拟波场波形随着偏移距和地层电导率的增大,存在严重的波形展宽效应.使得计算得到的虚拟波场数据分辨能力不足,对多个界面的多个反射分辨不理想.所以瞬变电磁法拟地震解释技术还要做更多的研究.

5、结束语

瞬变电磁法在工程地球物理勘探方面不失为一种快捷、精细、先进并行之有效的方法。其作为勘探地下溶洞、空洞、断层、地裂隙、地下水、有色金属矿、地层软弱带以及浅层至中深层的地电结构,比其它物探方法能取得更为理想的地质效果。

参考文献

[1] 地面瞬变电磁法技术规程((DZ/T018)-1997).[M].中华人民共和国地质矿产部颁发.

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关键词：滑坡 高密度电阻率法 地质灾害调查

中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0088-02

滑坡是指地表的土层、松散堆积物、风化岩石等在重力作用下，沿着斜坡内的一个或多个软弱面产生整体向下滑移的现象。滑坡造成的地质灾害直接或间接危害人类的安全和生态环境平衡并给社会和经济建设造成损失。高密度电阻率法是一种快速、经济的评价方法，尤其是在解决变型地质灾害问题时具有明显的优越性；可以实现高效、快速、准确地评价，及时指出隐患部位，有针对、有目标的迅速采取措施，减小经济损失，避免不必要的人员伤亡[1]。

1 工作区地球物理特征

工作区位于济南市东南部，地处大山深处，具备泥石流发育的典型地形地貌，且汇流区域内存在大量第四系松散堆积物，山高沟深，地形陡峭，山坡坡度一般在12～37 °之间，汇流面积大，出口狭窄，属典型漏斗状地形。在历史上曾发生过滑坡地质灾害。

工作区存在一大型汇流区，区内共发育冲沟18条，其中主沟3条，支沟15条，强降水条件下形成的地表水径流沿支沟汇入主沟后向村南小水库汇集，在此处向下游排泄。泥石流流通区、堆积区界线不明显，主要沿山间沟谷流通、堆积。

岩土体电阻率随岩性、风化程度及岩石破碎程度的不同，存在一定差异。由小极距电测深统计，工作区第四系较松散，视电阻率范围在30～100 ohmm，主要岩性为残坡积、冲洪积砂质粘土、粘质砂土夹碎石、砾石等；岩石随着风化程度的不同，视电阻率亦不同，岩石风化程度越高，视电阻率越低；岩石节理裂隙发育程度越高，岩石越破碎，含水量随之增加，视电阻率亦随之降低；泥石流堆积物视电阻率一般低于基岩风化层，视电阻率范围在100～260 ohmm；风化层视电阻率范围在200～500 ohmm；基岩主要为斜长角闪岩、绿泥透闪片岩、黑云斜长变粒岩以及坚硬的石英闪长岩，较完整的岩石视电阻率较高，其视电阻率常见值范围2×102―n×103 ohmm，大部分较完整岩石的视电阻率在几千欧姆米。第四系、泥石流、风化层和基岩的电阻率值呈递增情况，具有明显电性差异，为本次工程物探勘察提供了较好的地球物理前提。

2 高密度电阻率法工作方法技术

高密度电阻率法是基于垂向直流电阻率测深与直流电阻率剖面测量两种方法相结合的基本原理，通过高密度电法测量系统中的软硬件，控制在同一条多芯电缆上布置连结的多个电极，使其自动组成多个垂向测深点或多个不同探测深度的探测剖面，根据控制系统中选择的探测装置类型，对电极进行相应的排列组合，按照测深点位置的排列顺序或探测剖面的深度顺序，逐点或逐层探测，实现了自动布点、自动跑极、自动供电、自动观测、自动记录、自动计算、自动存储。把存储数据调入RTomo图像处理软件，可自动生成各测深点及各剖面层的曲线或整体剖面图像。

为提高实际工作效果，正式生产前，在地质特征较为清晰，覆盖层厚度基本得到控制的地段进行方法有效性试验；尝试了温纳剖面装置，施伦贝谢尔测深装置，偶极剖面装置，微分剖面装置等多种排列装置，经对测量结果的分析比较，以上各种装置（排列）对地层都有反映，但温纳排列装置所获得的地电断面对地下结构的反映更为精细、清晰。因此本次工作采用温纳剖面装置，点距3 m。

工作仪器为重庆地质仪器厂生产的DUK-2A型高密度电法测量系统及RTomo高密度电阻率成像与图视系统。把存储数据调入RTomo图像处理软件，加入地形数据，经过地形改正，数据反演，并进行数据网格化、等值线划分、充填色彩后，生成电阻率剖面图像，结合地质资料，定性分析判断地下岩土体的分布、风化特征及构造情况。

3 资料处理及地质解译

3.1 推断解释原则

主要依据电阻率图像在横向和纵向的变化，横向上，第四系和泥石流电阻率小于风化层，风化层的电阻率小于较完整的岩石，纵向上，地层从上向下，风化一般越来越弱，电阻率越来越高这是划分风化层、泥石流等在横向和纵向分界线的依据。

3.2 物探资料的推断解释

根据勘探的目的和需要，以及现场场踏勘情况，布置了高密度视电阻率剖面2条，分别为GD1线、GD2线，方位NW37°。

GD1剖面：该剖面地形起伏较大，由图1可见，整体视电阻率变化范围在50～6000 ohmm，异常区电阻率在500 ohmm以内。剖面70～180 m之间风化层很薄，下部视电阻率值大都在600 ohmm以上，为基岩反应，岩石相对较完整；异常主要分布在220～440 m之间，该区间220～390 m之间图像的浅部视电阻率值较低，在200 ohmm以下，为第四系地层和泥石流堆积体的反应；390～440 m之间图像的上部视电阻率值在200～500 ohmm之间，是风化层的反应。在220～380 m之间的泥石流堆积体及风化层等松散层较松散，厚度5.8～10.5 m，有滑坡隐患，在外力作用下易形成滑坡。

GD2剖面线：该剖面地形起伏较大，由图2可见，视电阻率变化范围为45～6500 ohmm。异常主要位于在120～440 m，视电阻率值在500 ohmm以内。120～390 m，浅部视电阻率值在200～500 ohmm之间，是风化层的反应，下部视电阻率值大都高于600 ohmm，反应段下部岩石相对完整；390～440 m的地层浅部视电阻率值较低，在200 ohmm以下，是该处第四系地层和泥石流堆积体的反应。在270～380 m之间的泥石流堆积体及风化层等松散层较松散，厚度为10～16.8 m，有滑坡隐患，在外力作用下易形成滑坡。

从工作区的GD1线、GD2线高密度电法反演图像可见，区内无明显的断层异常特征出现，推断工作区无断裂构造存在。

4 结语

通过高密度电阻率法测量，得出如下结论：通过高密度电阻率法勘察，划分了松散层厚度，该区域松散层厚度变化较大，变化范围5.8～16.8 m；发现潜在滑坡体发现一处，所处位置坡面陡立，坡体为第四系松散堆积物，以碎石土为主，下伏为花岗片麻岩，存在天然滑动面。在强降雨条件下易发生滑动。

此次采用高密度电法进行滑坡勘察取得了较好的效果，查明了滑坡体的规模、空间形态特征，滑动面的埋深等问题，具有较高的实用性和准确性[2]，为地质灾害调查工作的开展提供了一定依据。但为了取得更好的勘察效果，应结合其他勘察手段，如钻井，从而更进一步提高滑坡勘察的准确性。

参考文献

[1] 张勇，蓝红珠.高密度电法在滑坡勘察中的应用[J].科技广场，2010（9）.

[2] 武斌，曹蜀湘，张淳，等.高密度电阻率法在四川青川张家沟滑坡勘查中的应用[J].地质学报，2008（10）.

[3] 雷宛，肖宏跃，邓一谦.工程与环境物探[M].地质出版社，2006.

篇7

关键词：瞬变电磁法；水文地质；预测

在煤炭开采前查明整个采区的复杂地质构造及其水文地质情况(查清含水、涌水通道及富水区)，以便及时采取防治措施，己成为大水矿区关注的重要问题.目前应用于水文地质工作的物探方法较多，与其它电法相比，瞬变电磁法体积效应小、能有效区分采空区及含水区的独特特点是近年来国内外发展较快、地质效果较好的一种电探方法。该方法在煤田水害调查、地下水调查等方面的研究，国内外已取得了令人瞩目的成果[1-2]并在矿井水文地质勘探中也将发挥更大的作用。

一、瞬变电磁法的工作原理

瞬变电磁法也称时间域电磁法（Timedomainelect romagneticmethods），简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法[3-5]。简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。

二、瞬变电磁法的工作方法及特点

瞬变电磁法的最大特点在于它将一次磁场与二次磁场分离，观测纯二次场，这是瞬变电磁法有别于频率域电磁法的根本之处。这种方法有如下几个优点：

（1）由于施工效率高，纯二次场观测以及对低阻体敏感，使得它在当前的煤田水文地质勘探中成为首选方法；

（2）瞬变电磁法在高阻围岩中寻找低阻地质体是最灵敏的方法，且无地形影响；

（3）采用同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强；

（4）剖面测量和测深工作同时完成，提供更多有用信息；

（5）信息丰富，便于资料的解释。在剖面测量中，由于采集不同时间段的数据，通过数据处理可以得到同一点的测深资料，从而在剖面测量中完成了相应区域的测深测量；

（6）可通过选择不同的时间窗口进行观测，有效地压制地质噪声，可获得不同勘探深度。

（7）TEM的应用领域相对更加广泛。瞬变电磁法可以解决的地质问题有：能源、矿产勘查、水文、工程、环境地质调查、考古探测等。

三、应用实例

1.测网布置

依上述原则在山东某煤矿一坑指定范围内设计测线10条，测线布置设计线距45m、点距20m、测线长200m，测线布置由西向东编号1~8，南北编号1~10，共完成剖面8条，测点80个。

2.工作方法

（1）地面调查主要采用收集资料、实地调查、走访等形式对小煤窑的情况调查。

（2）地面物探工作在完成地面定点定线测量后，首先采用瞬变电磁法对测区进行勘查，确定异常区后，在异常区进行一定量的激发极化法工作，进一步确定异常区的范围和性质，确保解释结果的可靠性，必要时可对物探结果进行钻探验证。

（3）综合地质、地面物探资料对采空区作出科学的解释。

3.绘制图件

（1）瞬变电磁各测线多测道剖面图。

（2）瞬变电磁各测线拟视电阻率断面图。

（3）某一深度拟视电阻率平面图。

瞬变电磁图件的绘制多测道电压剖面采用Grapher数据处理软件，平面图和断面图的处理采用winsurf数据处理软件。

4.数据处理

首先采用美国INTERPEX公司的TEMIXXLV40软件进行处理。依次进行原始数据整理，数据格式转换，绘制初始多测道断面图，剔除畸变数据，滤波、绘制多测道断面图，反演、绘制视电阻率断面图、等深视电阻率切片图和电阻率一次和二次变化率图。然后结合已知地质资料，在视电阻率断面图和电阻率一次、二次变化率图的基础上制作富水性图。在富水区的划分上，采取以下步骤进行划分：

（1）对在断面图上有异常反应的区域在平面位置上进行圈定和组合，初步确定异常区的范围；

（2）断面图与一次变化率和二次变化率水平切片图对比分析，进一步确定异常区的分布形态，并与地质成果作对应分析，分析富水异常区的分布规律。

（3）通过对全区地质资料及绘制的各种图件和参数进行综合分析，绘制各层位的富水区分布图。低阻是一个相对的概念，在富水区的划分上也应遵循相对的原则。因此，在富水区的划分上要考虑其相邻点的反映情况。

四、资料解释

根据瞬变电磁各测线多测道电压剖面图上电动势等值线是否错位、有否双峰异常反映瞬变电磁各测线视电阻率拟断面图上视电阻率等值线是否错位、断开，可以确定是否存在地质构造，当遇断层或陷落柱等构造时在多测道电压剖面图上表现为明显的双峰异常，随断层倾角变化双峰异常峰值也变化，在视电阻率拟断面图上表现为明显的视电阻率等值线错位、断开。当断层带较宽时表现为视电阻率等值线凌乱、电动势等值线多峰异常组合。异常区充水较多时在多测道电压剖面图上表现为“高电压值异常”，在视电阻率拟断面图上表现为“低电阻异常”。激发极化法！异常区充水较多时，视电阻率值较周围岩层的值明显降低，表现为“低电阻率异常”，“高极化率异常”。

五、结论

瞬变电磁法探测深度相对较大，施工方便、工作效率高及地质效果好，能够适应目前矿井水文地质勘探工作要求。上述结果表明，区内电阻率分布与实际地层具有较好的对应关系，说明其能够反映出地下电性分布情况。所以根据瞬变电磁法资料和相关地质资料能够推断出对应深度富水情况，满足矿井水文地质工作需要，指导矿井的建设和开采保证矿井的安全生产。但是我们也应看到，瞬变电磁法在矿井水文地质勘探中的应用还处于一个初期阶段。要实现瞬变电磁法在这个领域的成熟应用，还需要很长的一段过程。这就需要我们对瞬变电磁法的理论和资料处理进行更深入的研究和探索，从而更好的为矿井水文地质勘探工作服务。

参考文献：

[1]马瑞花，龚惠民.TEM法在寻找煤矿突水巷道中的应用[J].中国煤田地质，2003，15(3)：49~50.

[2]兰险，王卫江.电磁法在新疆干旱区找水中的应用及效果[J].新疆地质，2004，22(3)：271~274.

[3]陈载林，黄临平，陈玉梁.我国瞬变电磁法应用综述[J].铀矿地质，2010，26(1)：51-54.

篇8

Abstract: This paper describes the basic principles and site selection of line lightning arrester with the selection and installation of arrester and maintenance, and analyzes and summaries line arresters a situation and action.

关键词：线路避雷器；输电线路防雷；应用

Key words: line arrester；transmission line lightning protection；application

中图分类号：TM72 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0296-01

1线路避雷器防雷的基本原理

雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表征。雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，其电位值为

Ut=iRd+Ldi/dt （1）

式中，i―雷电流；Rd―冲击接地电阻；Ldi/dt―暂态分量。

当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1＞U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-U1+Um＞U50。因此，线路的耐雷水平与三个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的，这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。

加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法，在平原地带相对较容易，对于山区杆塔，则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂，以增加地线与土壤的接触面积降低电阻率，在工频状态下接地电阻会有所下降。但遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值，雷电过电压的暂态分量Ldi/dt会加在塔体电位上，使塔顶电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使线路的耐雷水平下降。因为线路避雷器具有钳电位作用，对接地电阻要求不太严格。

2线路避雷器的选点

大量运行经验表明，线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段。我们称之为选择性雷击区，或称易击区。线路若能避开易击区，或对易击区线段加强保护，则是防止雷害的根本措施。实践表明，下列地段易遭雷击：雷暴走廊，如山区风口以及顺风的河谷和峡谷等处；四周是山丘的潮湿盆地，如杆塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；土壤电阻率（P）有突变的地带，土地质断层地带，岩石与土壤、山坡与稻田的交界区。岩石山脚下有小河的山谷等地，雷易击于低土壤电阻率处；地下有导电性矿的地面和地下水位较高处；当土壤电阻率差别不大时，例如有良好土层和植被的山丘，雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。线路避雷器一般安装在线路易击区，但在选择安装线路避雷器地点过程中，必须结合本地区历年来的线路雷击跳闸情况、运行经验及线路所经的地形。

3避雷器的选型及安装维护

线路避雷器有两种类型，即带串联间隙型和无串联间隙型。根据其保护原理、性能优缺点比较以及运行维护、工程造价等方面的要求，线路防雷宜选择使用带串联间隙型的线路避雷器。线路避雷器安装时应注意：①对线路投运后的运行情况进行分析，确定易遭受雷击的杆塔，分析确定是雷绕击还是雷反击，对多雷区且易遭受雷击的杆塔，最好在两侧相邻杆塔上同时安装；②垂直排列的线路可只装上下2相；③安装时尽量不使避雷器受力，并注意保持足够的安全距离；④避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不小于25 mm2，尽量减小接地电阻的影响。线路避雷器投运后必要的维护：①结合停电定期测量绝缘电阻，历年结果不应有明显变化；②检查并记录计数器的动作情况；③对其紧固件进行拧紧，防止松动；④5a 拆回进行1次直流1mA下的电压及75%直流1mA下的电压的泄露电流测量。

4线路避雷器使用及动作情况

博罗县位于惠州市的北面，据气象部门统计2008～2010年博罗县雷暴日平均为90天，属多雷区，惠州供电局管辖的输电线路跳闸故障有80％是由于雷击而引起的。惠州供电局管辖的110kV仰红线和110kV义田线大部分线路走廊位于丘陵、山地，多年来经常发生雷击跳闸故障。根据这种情况，在这2条线路上安装了6组避雷器，共18只。110kV仰红线全长25.79km，2008年投入运行，据统计该线路在2008年和2009年共有2次的雷击掉闸，其中34号雷击掉闸。为此，对该线路的有关数据进行分析、研究，发现110kV仰红线30-34号位于山的向阳坡上且为风口，杆塔的接地电阻也偏大。综合各种因素，决定在110kV仰红线30号、31号、34号各安装3组共9只避雷器，运行至今已接近2年时间，在这段时间，该线路没有发生过雷击掉闸故障。检查线路避雷器的放电记数器，发现线路避雷器都有动作。110kV义田线全长14.27km，2003年投入运行。据历年来的雷击数据分析，该线路从2007年-2008年共有2次雷击跳闸。为此，对110kV义田线全线进行了现场勘察，根据历年来的雷击杆塔情况和杆塔所处的地形、地貌，确定线路的易击区并结合线路的实际运行情况，在2008年选点安装了3组线路避雷器。避雷器运行1年，线路未发生雷击故障。

5结束语

雷电灾害是近年来影响本集团电网稳定、安全生产和正常生活的最主要原因。电网和线路还存在许多缺陷和问题，需不断加以发现、认识、研究和解决，不断积累线路避雷器在防雷工作方面的运行经验。结合自身实际推广应用线路型合成绝缘氧化锌避雷器，加强电网雷电防护的规划和实施工作，是一项长期而艰巨的任务。

参考文献：

[1]周荣斌.线路型避雷器的应用[J].广东电力，2005（12）.

[2]黄剑斌，吴卫 .线路型金属氧化物避雷器10年运行分析[J].广东输电与变电技术，2008（1）.

篇9

关键词：电力系统；输配电线路；接地装置；

中图分类号：TM726文献标识码： A 文章编号：

引言

接地装置是接地体和接地线的统称，接地体是指埋入地下直接与土壤接触、有一定流散电阻的金属导体。连接接地体与电气设备或构件的接地部分的金属导体称为接地线（PE 线）。我们称接地装置为输配电线路的安全保护装置。下面本文将阐述如何对接地装置进行正确的测量，从而使输配电线路的接地装置起到安全保护作用。

1、接地装置的基本概念

1.1杆塔与土壤间作良好的电气连接称为接地，与土壤直接接触的金属体或金属体组称为接地体或接地极。连接于接地体与杆塔间的金属导线称为接地线。接地线与接地体合称为接地装置

（1）输电线路接地装置的作用：主要作用是泄导雷电流，降低杆塔顶部电位，保护线路绝缘不致击穿闪络。

（2）输电线路接地装置分类及型式接地装置分为自然接地（包括杆塔基础、拉线等直接与土壤接触部分）和人工接地体（根据需要由人工埋设的装置）；按铺设方式不同，分为垂直和水平两种。高压输电线路的接地装置多为水平铺设，水平接地又分为环型接地和放射型接地。也有由于条件需要的混合型接地。

（3）接地电阻：故障入地电流在接地体上方产生电压与故障入地电流之比称为接地电阻。接地电阻与土壤电阻率及接地装置型式有密切的关系。送电线路经过不同的土质结构的地区，土壤电阻率也有较大的数值差异。要根据不同的土壤电阻率选择数量不等、不同型式的接地装置。

1.2土壤电阻率及影响土壤电阻率大小的主要因素

（1）土壤电阻率（也称土壤电阻系数）。决定接地电阻的主要因素是土壤电阻，其大小用土壤电阻率来表示，土壤电阻系数是以每边长1 米的正立方体的体积的土壤电阻来表示。土壤电阻率ρ 的单位是ΩM。

（2）影响土壤电阻率的主要因素。土壤电阻率决定于土壤性质、含水量、化学成分、物理性质等、是随着上述条件的变化而变化的。为此在设计接地装置时要根据地质情况，考虑季节影响，选择其中最大值作为设计依据。

（3）结论。影响土壤电阻率的因素很多，因此设计时最好选用实测值，因为测量时具体情况不同，土壤电阻率会同一地点但数值有较大变化。为稳妥起见，使所测量数值反映最不利情况时的土壤电阻率。将实测的ρ0乘以换算系数ψ，则设计时采用ρ=ψρ0 作为依据。

2、输电线杆塔接地电阻值的测量方法

2.1测量接地电阻的基本原理

测量接地电阻的接线如图1 所示

图1测量接地电阻的接线图

为了简化计算设接地体为半球型。它流入大地的电流I。在距球心x 处球面上电流密度为式中J 是距球心为x 处球面的电流密度；I 为接地体流入地中的电流；X 为距球心的距离。

2.2测量杆塔接地电阻的接线

测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线如图2 所示。

图2 测量电力线路杆塔接地体接地电阻的结线图

注：d13一般取接地体长度L（最长放射线）的4倍，d12取为L的2.5倍。

2.3 用ZC—8 接地电阻摇表（测量仪）测量接地电阻

这类型仪表有三端钮和四端钮两种。四端钮主要是用来测量土壤电阻率用。用三极法测量接地电阻时将E、I 两端钮用压板短接。

这种测量仪主要量件为两个框架的电磁式流比计。第一个框架线圈与电源，被测接地体和辅助接地体串联，第二个框架线圈与串联的附加电阻Rσ，连接在接地体和接地棒之间，在测量时加在第二个框架回路的电压，正好与接地体的对地电压相等。

三点法测接地电阻必须使基地装置与杆塔的连接点全部脱离，将放射型接地用导线连通，将ZC—8 仪表的E1I1短接后接到被测接地极上，将电流极I2 用导线连接到D=4L（L为放射接地单根长度）电压极接到2.5 倍D=2.5L( 也相当于电流极距离的0.618 倍。如果是环形接地体，也要将接地体与杆塔全部脱离后再与仪表相接，但电流极d13可放到2D位置（D 为环型接地体对角线长度）电压极d12 可放到0.618 d13=1.236D 的位置。这两极最好放在横线路方向，两接地极的入土深度要一致。接线后将仪器放平，检查检流计指针是否位中心线，不在时要旋动调零按钮，使指针在中心线上。将倍率标度拐向最大倍数，慢慢转动发电机摇把。同时转动测量标度盘，使检流计指针指示中心线位置，当检流计接衡时加快发电机摇把的转速，使转速达到每分钟120 转以上，并调整测量标度盘，使检流计指针指于中心线上。如这时候的读盘数小于1 应将倍率转向较小的倍率再重新调正测量标度盘。将标度盘测得的数字N 乘以倍率，就是被测接地体的工频接地电阻。Rd=KN 这就是三极法测接地电阻的原理及方法。

3、土壤电阻率的正确测量

对不同的土壤电阻率的地段，接地电阻允许值是不同的，这个在前面已经论述。在杆塔接地装置上所测到的接地电阻值，是否符合设计和线路运行的要求，关键是由该基土壤电阻率的最大值来决定的。因此能正确测出各基杆塔的土壤电阻率比测接地电阻值更为重要。所以必须学会正确测量土壤电阻率的方法。

3.1 利用ZC—8 型测量仪，采用4 极法测量线路土壤电阻率

所谓四极法是用四根同样尺寸的接地棒—其中两根组成电流回路，两根构成电压回路来测量的反方法，如图：

3.2 用三极法测量土壤电阻率

三点法测土壤电阻率结线与三极法测接地电阻一样，要求将测试电极打入土壤深度应与实际接地装置埋深一致。试验检查电极、电压极、电流极应排直线等距。同时要求极间距离不小于20 米。检查电极插入地下部分必须与土壤严密接触，否则会造成较大测量误差。

三极法是先测出检查试极的电阻值R，则土壤电阻率按公式求

R ：为Ω ；d ：检查接地极直径；L ：检查接地打入地下部分长度；P ：土壤电阻率，单位为Ωm。

（1）用三极法测土壤电阻率时，接地体附近的土壤起决定性作用，即用这种方法测得的土壤电阻率在很大程度上只反映接地体附近的土壤电阻率。

（2）四极法测得的土壤电阻率与极间距离a 有关，当a 不大时所测的电阻率仅为大地表层的电阻率。用4 极法测量土壤电阻率时，电极可用四根直径2cm，长0.5 ～ 1m 的

圆钢或铁管作电极，考虑到接地装置的接地散流效应，极间距离选取20m 左右，深为1/20a。

4、判定接地电阻值是否合格的界限

（1）凡是测得接地电阻值为10Ω 及以下者已经满足了防雷接地允许值要求，所以均不用 测量土壤电阻率；凡是测得接地电阻大于10Ω 都应做土壤电阻率的测定，测得土壤电阻率后，应在测得的p0 值乘以季节系数后（p=p0ψ）。再按接地在不同土壤电阻率情况下，允许接地电阻值判定本基塔接地是否合格。

（2）用三极法测量土壤电阻率，目前在测量中是在测接地电阻后，然后再打如接地极测土壤电阻率。这一方法是有较大错误的。应按本文所介绍的方法进行测量。在数据上更是不对的，测来的数据根本不是土壤电阻率，而是测试钎的接地电阻值。应将接地极电阻通过计算才能得到土壤电阻率的数值。这个数值还要乘以系数方能得出土壤电阻率可能出现的最大值。

（3）使用钩式接地电阻测试仪，被测接地装置如果是环型接地，则只能保持一个接地引线与杆塔连接，其余引线要与杆塔断开后才能测得该基的接地电阻值。对于放射型接地，由于接地装置没有联系并都是一条引线与杆塔相连，则接地引线可以不打开，逐个引线测量，最后将测得的电阻值用并联电路算出。对钩式电阻测量仪钩环无法衔住的接地引线，则必须与杆塔断开，然后用连线将接地装置与杆塔进行良好连接后方能用二极法测量其接地电阻。

5、结束语

篇10

【关健词】激发极化法电测深 地下水探测 方法原理 激电特征

0 引言

随着我国工农业经济的发展及人民生活水平的不断提高，工农业用水、生活用水需求量越来越大，对地下水的开采量也不断增加，地下水资源日趋紧张，因此，必须寻找更多的地下水资源，才能满足工农业经济发展及人民生活水平不断提高的需求。

激发极化法电测深是重要的探测地下水资源地球物理探测方法之一，本文就是通过该方法在陕南某地地下水探测中的实际应用，总结出探测区地下水的激电特征，结合探测区水文地质资料，分析地下水补给、运移、富集、地层结构、构造等水文地质条件，分析含水地层的厚度变化及其水量等情况，以便对地下水资源作出正确评估，为国家的经济建设服务。

1方法原理

激发极化法电测深基本原理是基于岩石的激发极化效应，是岩石颗粒含水后在外电场作用下的一种电化学反映，因此，它必然和岩石中的水有关，如果没有水，也就没有激发极化效应。但激发极化效应也并非与岩石的含水量成正比，而是与一定的颗粒结构有关系，饱含水分的粘土就没有强的激发极化效应。实践表明，古河道、古洪积扇、岩溶溶洞水、砂岩裂隙水、粘土和充水的断层破碎带等有开采价值的含水层，都有明显的极发激化效应。激发极化法电测深一般测量四个参数：视电阻率ρs、激化率ηs、激发激化比J、衰减度D等。其中ηs、J、D它们都是用来反映激发极化效应特征的参数。当激电测深未反映这些含水层时，激发极化参数值一般都有很小，而当反映含水层时，这些参数(ηs、J、D)往往相对背景值同时增大，增大倍数与水量大致成正比，因而进行激发极化法电测深时，综合考虑这些参数随极距变化，来判断地下有无地下水及地下水富集情况。

2应用实例

地上水探测区位于陕西省汉中盆地东北部，地处秦岭褶皱系南缘、康县－略阳华力西褶皱带内，地质条件简单，属内陆湖盆沉积及阶地冲积层；出露地层主要为第四系中下更新统（Q1-2）为洪积及湖泊沉积层，有砾石层及粉砂土和砂质粘土。第四系全新统（Q14）为一级阶地冲积层，主要为粉砂土夹砾石层。基底岩性为下石炭统略阳组中上部灰岩（见图1）。

探测区属汉江三级阶地，地下水的形成受本区地质、水文、构造及地貌等因素控制。调查区水文地质分区属汉中盆地中等―弱富水的孔隙水区，根据地下水的赋存条件、补给、排泄形式及富水性，可划分为2个小区，即弱富水孔隙水区和中等富水孔隙水区，中等富水孔隙水区主要分布在汉江的一级阶地区，弱富水孔隙水区主要分布在汉江的二、三级阶地区。

弱富水孔隙水区含水层岩性主要为泥质砂砾层，地下水补给主要来自大气降水、水塘及北部山区地下水，向南排泄，地下水位3―15m，富水性差，单井出水量一般小于5m3/h。中等富水孔隙水区含水层岩性主要为卵石层及砂砾层，地下水潜水面约3―5m，地下水补给主要来自大气降水及河水，向河流及下游排泄，富水性较好，单井出水量可达10―20m3/h。

图1区域地质简图

本次地下水探测使用国产WDJD―3多功能数字激电仪，采用对称四极等比电测深装置,供电极AB与测量电极MN按5:1极距比同时移动动。 测量主要参数:视电阻率(ρs)、视极化率(ηs)、衰减度（D）、极发极化比（J）。

本次共完成激电测深点共11个，这些点分布在01号激电测深剖面上，由北向南分别为：0101―0111，剖面长600m。

通过对本次激电测深数据分析整理，可以看出:

视电阻率(ρs)值变化范围一般为 10―46Ω.m；ρs曲线较为平滑，曲线类型主要为KHA、KKA、HHA、KHH、QHA型；视极化率 (ηs)值变化范围一般为0.2～4.6 ％，背景值约为1.4％。曲线局部不平滑，在地下水较富集区ηs较大；衰减度（D）值变化范围一般为 0.1―0.8，背景值约为0.3，曲线平缓，在地下水较富集区局部有跳跃，但不明显；极发比（J）值变化范围一般为 0.1―1.8，背景值约为0.4，曲线平缓近似直线，变化不大，但在富水地段，J值较大。

对激电测深的视电阻率(ρs)，视极化率(ηs)、衰减度（D）、激发比（J）数据整理并分别绘成ρs、ηs、D、J等值线断面图（见插图1）， 从断面图上可以看出：ρs断面图：电阻率沿垂直方向电阻率由浅至深逐渐变大，沿水平方向电阻率变化不大，在0102―0104区间，电阻率等值线呈低阻下凹，形成局部低阻半封闭异常圈；ηS、J断面图：在0102―0104这个区间，分别形成高极化封闭圈、高激发比封闭异常圈；衰减度D：在0102―0104区间没有高衰减度封闭圈，而其它区间仍然有一些团块状、串珠状的异常圈。

插图101线电测综合断面图

根据以上激电测深综合解释成果结合调查区的水文地质情况可以得知：调查区地层主要有第四系粘土层、砂质粘土层、砂砾层、卵石层、角砾层，基岩为石炭系灰岩，其中粘土层、砂质粘土层为浅部不均匀含水层，主要为地表滞水，含水量较小；砂砾层、卵石层、角砾层为主要含水层，同时也是地下水运移的主要通道，含水量相对较大，同时基岩的起伏变化所形成的局部凹陷构造为地下水富集提供了有利空间（见插图2）。

插图2综合解释地质剖面图

根据前面对激电测深工作范围内平面及断面激电异常综合分析可知：地下水较富集区位于剖面北部，平面位置包括01线测深点0102―0104，地表以下3m―30m为地表滞水，水量较小；30m―160m为主要含水层，水量较大。

通过对调查区所有激电测深点成果分析对比，选取出涌水量较大的点位：0102、0103、0104作为建井井位，预计单井出水量在10m3/h以上，通过在0103号点位的钻探，成孔后出水量达到16m3/h，达到预期效果。

3 结束语

1、激发极化法电测深在探测地下水中的实际应用可知：通过该方法对于查明探测区地下含水层激电特征、含水地层的厚度及地下水量等情况是非常有效的。