摘 要

目前，物探方法的发展很快，高密度电法是一种重要的物探方法。随着发展，高密度电法在众多地质工程中已经取得了很好的效果。本文以江浦实习基地高密度电法地质建模研究为目的，首先了解高密度电法的发展现状。然后了解和深刻学习高密度电法的基本原理和工作，设计合适的实验方案。按照实验方案在江浦实习基地进行现场实验研究。根据实验数据，进行处理和二维反演。最后根据数据处理和反演结果，结合钻探成果，建立实习基地地质模型。

关键词:高密度电法； 物探方法； 数据处理

Abstract

At present, geophysical prospecting method is developing very fast. High density resistivity method is an important engineering geophysical prospecting method.With the development of high-density resistivity method in many geological engineering has achieved very good results.The purpose of this paper is to study the geological modeling of high-density electrical method in Jiangpu practice base, first of all, to understand the current development of high-density resistivity method.Then we should understand and deeply study the basic principle and work of high-density resistivity method, and design suitable experiment scheme.Field experiments were conducted in Jiangpu practice base according to the experimental scheme.According to the experimental data, processing and two-dimensional inversion are performed.Finally, according to the data processing and inversion results, combined with drilling results, the geological model of the practice base is established.

Key Word:High-density resistivity method; geophysical prospecting method; data processing

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 高密度电法的简介和发展 1

1.1.1 电法仪器的发展 1

1.1.2 电极排列的发展 1

1.1.3高密度电阻率反演的发展 2

1.2 本文主要研究工作及内容安排 2

第二章 高密度电阻率法的基本原理 3

2.1 电阻率法的基本原理 3

2.2 高密度电阻率法的基本原理和工作 4

2.3 高密度电法的排列组合 5

2.4 小结 7

第三章 江浦校区实验基地现场实验 8

3.1 场地的选择 8

3.2 高密度电法实验仪器 10

3.2.1 EDJD-1数字多功能直流电法仪 10

3.2.2 EDHJ-120多路电极转换器 11

3.2.3 集中式高密度电阻率电缆 11

3.2.4 EDDY-600电源箱 12

3.3 所使用到的软件 13

3.4 实验实际操作 13

3.4.1 准备仪器设备 16

3.4.2 试验详细步聚 16

3.5 小结 18

第四章 高密度电阻率法反演解释 19

4.1 对场地A进行反演解释 19

4.2 确定抽水试验坑漏水位置 27

4.3 高密度电阻率法二维反演特点 30

4.3.1 电极极距不同对于测量结果的影响 30

4.3.2不同排列方式的对比 31

4.4 小结 34

第五章 结论与展望 35

5.1 结论 35

5.2 展望 35

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1 高密度电法的简介和发展

电法勘探的研究从19世纪初开始的。到了20世纪后才应用到生产实际中。20世纪80年代中期，在日本实现了野外高密度电法勘探的数据采集。因为当时技术条件不足，所以没有理想的发挥到高密度电法的优越性。此时，高密度电法勘探技术基本上已经形成的。

随后，瑞典、英国、美国、捷克斯洛伐克、意大利、加拿大、法国、中国等国家的地球物理勘探学者开始了高密度电法理论和应用技术的研究。经历了很多研究后，完善了该方法的理论和有关技术问题。此时，研制出了多种类型的高密度电法勘探仪器。通过几次发展阶段，高密度电法理论不断丰富，应用领域也不断扩展。近年来高密度电法在工程地质调查、坝址及桥墩选址、采空区、岩溶区及地裂缝探测等很多工程勘察领域取得了明显的效果^[1]。

1.1.1 电法仪器的发展

高密度电法的理论上研制了高密度电法仪。发展初期，电极转换由人工进行。后来随着电子技术的发展电极转换开关发展到自动数据采集^[2]。

近几年瑞典的ABEM公司、美国的AGI公司、日本的OYO公司、法国的IRIS公司出品的高密度电法仪器的发展很快。美国AGI公司出品的一款新仪器将电法仪主机与电极转换开关单元结合在一起^[3][4]。

国内已有很多科研单位成功研制出了几套仪器装备。国内电法系统研制已取得很好的成绩。国内研制的多道并行分布式高密度电法系统已步入国际先进水平的行列^[5]。

1.1.2 电极排列的发展

现今，高密度电法的电极排列方式比较常用的是α、β、γ排列等^[6]。随着高密度电法仪器的发展打破了过去的只能按某一种排列方式进行的方式，而应运了组合排列和自定义排列方式。

组合排列是将多种排列结和在一起。在电极极距和接地电阻不变的情况下，同时进行测量。综合了被组合的各种排列方式的优点。

自定义排列是按照所测量区的特征，针对性的形成自行编排供电电极和接受电极间的相对位置关系的。自定义排列方式尤其是在地表条件差的区域进行测量时，它的优势十分明显。布及灵活，满足数据采集要求。

1.1.3高密度电阻率反演的发展

实际上数值模拟技术的发展很快的。反演技术已经从传统的一维、二维发展到三维。反演方法最初有最小二乘反演方法。后来跟着发展出现了基于Bom近似的三维反演、层析成像反演、共轭梯度反演等比较先进的反演方法^{[7][8][9][10]}。本文使用最小二乘法反演方法。

1.2 本文主要研究工作及内容安排

根据物探教程，通过高密度电法勘探，对地质状况进行分析讨论，建立出地质模型，将高密度电法勘探与实际工程相结合的方式，深入的学习和研究高密度电法勘探在当今社会的作用与在今后的发展。

本文的主要研究工作是从高密度电阻率法原理出发，结合实际作业中的经验，了解不同土层的电阻率变化规律和特点，与实验结果对比，研究高密度电法勘探的应用效果。本文将详细介绍高密度电法勘探并设计场地实验，进行现场实验，之后将实验成果处理解释，完成成果图件。

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