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高密度电阻率法作为一种先进的地球物理勘探方法,相比传统的钻探,能够满足无损探测的要求。同时,高密度电阻率法属于直流电法的范畴,探测分辨率容易受到各种因素的干扰,从而影响其勘探效果。隐患探测是保障工程安全的重要环节,研究隐患探测中各种因素对高密度电阻率法探测分辨率的影响,具有重大的工程实际意义。同时,高密度电阻率法是建立在以“半无限空间体”为背景的理论基础上,将其应用于具有一定几何形状的堤防,必定会造成一定的探测误差,对此也需要进一步探讨。
研究内容包括3个方面:高密度电阻率法装置型式的分析、高密度电阻率法探测分辨率的影响因素研究以及基于高密度电法的堤防隐患探测模拟实验研究。
研究方法采用理论计算与实验研究相结合的方式。装置型式的分析主要采用理论计算的方式,影响因素的研究主要采用室内与室外小尺寸模型实验的方式,而高密度电法探测堤防隐患模拟实验研究则采用大尺寸模型堤防探测实验的方式。
研究结果:
(1)探测装置各自具有不同的特点。总体来说,施伦伯格装置与温纳装置效果较好,偶极装置效果次之,三极装置效果再次之。在实际工作中还要结合地质任务和当地的地电条件,具体情况具体分析。先做实验,选取最适合的装置及方法,从而取得最佳的勘探效果。
(2)探讨了各种影响因素对高密度电法探测效果的影响程度。
深径比对探测精度影响最大,随着隐患埋深增加,深径比变大,探测效果越来越不明显,当深径比达到5:1时,探测效果及其微弱。
异常体空间方位影响因素与异常体周围环境影响因素次之。
异常体周围环境的干扰随着其与目标异常体距离远近的变化而变化,当高阻异常体与低阻异常体相距小于2倍电极距时,高阻异常体可对低阻异常体表现出屏蔽现象;当高阻异常体与低阻异常体相距大于6倍电极距时,屏蔽现象基本消失。
目标异常体空间方位不同对探测分辨率造成一定的差异。总体来说,竖直产状的异常体更容易获得较好的探测效果,越趋向于水平产状,则探测效果变得越不明显。与高阻异常体相比,低阻异常体的探测分辨率相对来说更容易受到空间方位的影响。
背景体几何形状影响因素再次之(在一定条件下)。
(3)将模型堤防隐患探测实验结果与隐患实际情况对比分析,探测结果与实际情况基本一致。初步认为,高密度电阻率法可应用于堤防隐患探测。实际工程中,可将高密度电法与其他探测技术结合。