高密度电法在水文地质和工程地质中的应用

阳少天

摘要：近些年来，随着工程勘探事业的不断发展，因为高密度电法自身的独特优势，在工程勘探中得到广泛的应用。本文从高密电法的基本原理进行入手，通过具体的实例分析，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用。

关键词：高密度电法；工程地质；水文地质

引言

高密度电法作为一种全新的地质勘探方法，其本身具有高密度测点，以及信息量庞大等方面的优势，所以在实际的水文地质和工程地质中应用非常普遍。其能够有效的提升地质勘探的科学准确性以及速率。

1、高密度电法的概念

1.1高密度电法的基本原理

高密度电法的基本构成主要是将电探测法以及电剖面法进行有效融合。一般来说，其同电阻率法有着相似之处。但是高密度电法具有自身的特点，譬如阵列勘探，这其实就是由于电极之间的自由组合使得勘探能够进行全面化的测量。一般在进行具体现场实地测量时，将全部的电极放在剖面测点上。程控电极的转换开关以及微机工程电测仪相互之间进行有效的作用，从而完成搜集工作。通常搜集的主要内容涵盖了剖面的不同电极间距以及不同电极排列模式的相关数据[1]。

1.2高密度电法的优势

首先，其能够及时的完成电极布置工作，可以降低故障以及电磁的影响，从而有效的提升工作效率；其次在进行野外测量时，能够按照选择不同电极的排列形式进行测量，进而获得充分的地电断面的详实数据；再其次，在进行野外的数据采集工作过程中，能够实现智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升数据采集的速率，降低常规数据搜集中的手工操作失误次数；最后，随着科学技术的不断发展和进步，探测技术相应的取得了进展，高密度电阻率成像技术也实现广泛的应用，在一定程度上提升了地电资料的科学有效性。

2、高密度电法在水文地质和工程地质中的应用

2.1地下水的勘测应用

选取北方地区某乡村为实例进行研究，该地区的地质主要为花岗岩，因为受到地区废水污染的影响，导致无法引用浅层水。所以为了可以良好的解决地区农民的饮水问题，迫切需要在当地打一口深水井，对基岩裂隙中水的属性进行研究和分析。该地区电阻率垂直构造突出断面图见图一。

因为该地区属于丘陵地带，构造比较简单，在探勘区内没有断裂构造。所以基本上可以判断低下水位应该神于100m。其地层的电阻率可以达到40-250Ω·m。从图一中可以发现，在320-350m中电阻率出现异常反应，电阻率等级较低。该电阻异常垂直方向深度超过100m。B测试线中也出现相同的情形，将两条测试线中的异常区域进行连接发现，其主要走向是东北方向，偏离15度。所以基本上可以预判，这条电阻异常地区就是构造裂隙带。如果在这条该裂隙带内打深口井，成功的概率非常大。通过实际的打井结果，经过抽水检测，可以清楚的表明，该地区断裂带的水质完全吻合饮水标准，从而显示高密度电法在地下水的勘探中具有显著的作用[2]。

2.2水库大坝的渗漏探测的应用

选取南方某地区水坝作为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图二是该地区水库防渗墙在高密度电法探测下的反演色谱图。

该大坝的水库水位为195m，使用高密度电法进行探测，其主要的目标在于探测防渗墙完整性。从图1中可以清楚的发现，在DS30-DS32点的区域，相对高度为178-185m，出现了较为明显的低阻闭合圈的成像，通过研究电阻率的等值线，可以看出该现象的出现和等值线基本相同，所以能够预判出该地区属于富水区，另外在195m以下的区域，防渗墙没有出现低阻的异常情形。

2.3海堤石体深度勘探的应用

选取浙江某地区海堤作为实例，利用高密度电法勘探海堤石体深度。图三是在高密度电法测量下，浙江某地区海堤石体深度探测反演色谱图。

监测区内堤防工程一般都建造在抛石的上，主要结构都是土石混合构造，迎水侧为靠近于直立的浆砌石挡墙。利用高密度电法的主要目标在于对抛石层堤的挤淤深度等进行全面的勘探，所以按照检测区的具体特性，在堤坝的轴线进行高密度电的检测，其测线的距离可以通过控制抛石层的横断面形态来具体确认。

通过图3可以清楚的发现，整个地区海堤石体深度探测反演色谱图中的电阻率，基本上都是按照从高到低的顺序，分为3层水平状依次分布，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，以电阻率30一40Ω·m作为抛石与填土的划分依据。所以从图中可以清楚的发现，大坝的石层厚度为7m左右，填土厚度为2m左右，在水深以下的5m内主要为淤泥，以及淤泥薄层粉细砂等等[3]。

2.4坝基渗漏探测的应用

选取南方某地区水电站大坝为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图4是在高密度电法的测量下，南方某地区水电站大坝反演色谱图。

从图4中可以清楚的发现，该地区的电阻率从高到低，呈两层分布，高低电阻的分界线具有一定程度的起伏，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，第一层为高电阻层，其电阻率超过200Ω·m，主要为闭合圈反应，经过判断可以得知应该为浇筑混凝土的反应。第二层为低电阻层，其电阻率低于200Ω·m，经过判断，可以得知应该为大坝建基面以下岩体的反应。从图4可以看出，在桩号15-50，以及桩号110-130之间，出现明显的电阻异常闭合，其电阻率低于15Ω·m，可以判断出这主要是由于坝基岩体渗漏反应，而且不同的桩号渗漏的高度也各不相同。

结语

综上所述，本文从高密电法的基本原理进行入手分析，通过具体的实例，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用，从而可以看出高密度电法在水文地质以及工程地质中的实践应用效果非常良好。

参考文献

[1]汤浩，谢蒙，许进和.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]苏恒.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].中国高新技术企业，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint

摘要：近些年来，随着工程勘探事业的不断发展，因为高密度电法自身的独特优势，在工程勘探中得到广泛的应用。本文从高密电法的基本原理进行入手，通过具体的实例分析，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用。

关键词：高密度电法；工程地质；水文地质

引言

高密度电法作为一种全新的地质勘探方法，其本身具有高密度测点，以及信息量庞大等方面的优势，所以在实际的水文地质和工程地质中应用非常普遍。其能够有效的提升地质勘探的科学准确性以及速率。

1、高密度电法的概念

1.1高密度电法的基本原理

高密度电法的基本构成主要是将电探测法以及电剖面法进行有效融合。一般来说，其同电阻率法有着相似之处。但是高密度电法具有自身的特点，譬如阵列勘探，这其实就是由于电极之间的自由组合使得勘探能够进行全面化的测量。一般在进行具体现场实地测量时，将全部的电极放在剖面测点上。程控电极的转换开关以及微机工程电测仪相互之间进行有效的作用，从而完成搜集工作。通常搜集的主要内容涵盖了剖面的不同电极间距以及不同电极排列模式的相关数据[1]。

1.2高密度电法的优势

首先，其能够及时的完成电极布置工作，可以降低故障以及电磁的影响，从而有效的提升工作效率；其次在进行野外测量时，能够按照选择不同电极的排列形式进行测量，进而获得充分的地电断面的详实数据；再其次，在进行野外的数据采集工作过程中，能够实现智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升数据采集的速率，降低常规数据搜集中的手工操作失误次数；最后，随着科学技术的不断发展和进步，探测技术相应的取得了进展，高密度电阻率成像技术也实现广泛的应用，在一定程度上提升了地电资料的科学有效性。

2、高密度电法在水文地质和工程地质中的应用

2.1地下水的勘测应用

选取北方地区某乡村为实例进行研究，该地区的地质主要为花岗岩，因为受到地区废水污染的影响，导致无法引用浅层水。所以为了可以良好的解决地区农民的饮水问题，迫切需要在当地打一口深水井，对基岩裂隙中水的属性进行研究和分析。该地区电阻率垂直构造突出断面图见图一。

因为该地区属于丘陵地带，构造比较简单，在探勘区内没有断裂构造。所以基本上可以判断低下水位应该神于100m。其地层的电阻率可以达到40-250Ω·m。从图一中可以发现，在320-350m中电阻率出现异常反应，电阻率等级较低。该电阻异常垂直方向深度超过100m。B测试线中也出现相同的情形，将两条测试线中的异常区域进行连接发现，其主要走向是东北方向，偏离15度。所以基本上可以预判，这条电阻异常地区就是构造裂隙带。如果在这条该裂隙带内打深口井，成功的概率非常大。通过实际的打井结果，经过抽水检测，可以清楚的表明，该地区断裂带的水质完全吻合饮水标准，从而显示高密度电法在地下水的勘探中具有显著的作用[2]。

2.2水库大坝的渗漏探测的应用

选取南方某地区水坝作为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图二是该地区水库防渗墙在高密度电法探测下的反演色谱图。

该大坝的水库水位为195m，使用高密度电法进行探测，其主要的目标在于探测防渗墙完整性。从图1中可以清楚的发现，在DS30-DS32点的区域，相对高度为178-185m，出现了较为明显的低阻闭合圈的成像，通过研究电阻率的等值线，可以看出该现象的出现和等值线基本相同，所以能够预判出该地区属于富水区，另外在195m以下的区域，防渗墙没有出现低阻的异常情形。

2.3海堤石体深度勘探的应用

选取浙江某地区海堤作为实例，利用高密度电法勘探海堤石体深度。图三是在高密度电法测量下，浙江某地区海堤石体深度探测反演色谱图。

监测区内堤防工程一般都建造在抛石的上，主要结构都是土石混合构造，迎水侧为靠近于直立的浆砌石挡墙。利用高密度电法的主要目标在于对抛石层堤的挤淤深度等进行全面的勘探，所以按照检测区的具体特性，在堤坝的轴线进行高密度电的检测，其测线的距离可以通过控制抛石层的横断面形态来具体确认。

通过图3可以清楚的发现，整个地区海堤石体深度探测反演色谱图中的电阻率，基本上都是按照从高到低的顺序，分为3层水平状依次分布，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，以电阻率30一40Ω·m作为抛石与填土的划分依据。所以从图中可以清楚的发现，大坝的石层厚度为7m左右，填土厚度为2m左右，在水深以下的5m内主要为淤泥，以及淤泥薄层粉细砂等等[3]。

2.4坝基渗漏探测的应用

选取南方某地区水电站大坝为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图4是在高密度电法的测量下，南方某地区水电站大坝反演色谱图。

从图4中可以清楚的发现，该地区的电阻率从高到低，呈两层分布，高低电阻的分界线具有一定程度的起伏，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，第一层为高电阻层，其电阻率超过200Ω·m，主要为闭合圈反应，经过判断可以得知应该为浇筑混凝土的反应。第二层为低电阻层，其电阻率低于200Ω·m，经过判断，可以得知应该为大坝建基面以下岩体的反应。从图4可以看出，在桩号15-50，以及桩号110-130之间，出现明显的电阻异常闭合，其电阻率低于15Ω·m，可以判断出这主要是由于坝基岩体渗漏反应，而且不同的桩号渗漏的高度也各不相同。

结语

综上所述，本文从高密电法的基本原理进行入手分析，通过具体的实例，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用，从而可以看出高密度电法在水文地质以及工程地质中的实践应用效果非常良好。

参考文献

[1]汤浩，谢蒙，许进和.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]苏恒.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].中国高新技术企业，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint

摘要：近些年来，随着工程勘探事业的不断发展，因为高密度电法自身的独特优势，在工程勘探中得到广泛的应用。本文从高密电法的基本原理进行入手，通过具体的实例分析，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用。

关键词：高密度电法；工程地质；水文地质

引言

高密度电法作为一种全新的地质勘探方法，其本身具有高密度测点，以及信息量庞大等方面的优势，所以在实际的水文地质和工程地质中应用非常普遍。其能够有效的提升地质勘探的科学准确性以及速率。

1、高密度电法的概念

1.1高密度电法的基本原理

高密度电法的基本构成主要是将电探测法以及电剖面法进行有效融合。一般来说，其同电阻率法有着相似之处。但是高密度电法具有自身的特点，譬如阵列勘探，这其实就是由于电极之间的自由组合使得勘探能够进行全面化的测量。一般在进行具体现场实地测量时，将全部的电极放在剖面测点上。程控电极的转换开关以及微机工程电测仪相互之间进行有效的作用，从而完成搜集工作。通常搜集的主要内容涵盖了剖面的不同电极间距以及不同电极排列模式的相关数据[1]。

1.2高密度电法的优势

首先，其能够及时的完成电极布置工作，可以降低故障以及电磁的影响，从而有效的提升工作效率；其次在进行野外测量时，能够按照选择不同电极的排列形式进行测量，进而获得充分的地电断面的详实数据；再其次，在进行野外的数据采集工作过程中，能够实现智能化以及半智能化搜集工作，有效的提升数据采集的速率，降低常规数据搜集中的手工操作失误次数；最后，随着科学技术的不断发展和进步，探测技术相应的取得了进展，高密度电阻率成像技术也实现广泛的应用，在一定程度上提升了地电资料的科学有效性。

2、高密度电法在水文地质和工程地质中的应用

2.1地下水的勘测应用

选取北方地区某乡村为实例进行研究，该地区的地质主要为花岗岩，因为受到地区废水污染的影响，导致无法引用浅层水。所以为了可以良好的解决地区农民的饮水问题，迫切需要在当地打一口深水井，对基岩裂隙中水的属性进行研究和分析。该地区电阻率垂直构造突出断面图见图一。

因为该地区属于丘陵地带，构造比较简单，在探勘区内没有断裂构造。所以基本上可以判断低下水位应该神于100m。其地层的电阻率可以达到40-250Ω·m。从图一中可以发现，在320-350m中电阻率出现异常反应，电阻率等级较低。该电阻异常垂直方向深度超过100m。B测试线中也出现相同的情形，将两条测试线中的异常区域进行连接发现，其主要走向是东北方向，偏离15度。所以基本上可以预判，这条电阻异常地区就是构造裂隙带。如果在这条该裂隙带内打深口井，成功的概率非常大。通过实际的打井结果，经过抽水检测，可以清楚的表明，该地区断裂带的水质完全吻合饮水标准，从而显示高密度电法在地下水的勘探中具有显著的作用[2]。

2.2水库大坝的渗漏探测的应用

选取南方某地区水坝作为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图二是该地区水库防渗墙在高密度电法探测下的反演色谱图。

该大坝的水库水位为195m，使用高密度电法进行探测，其主要的目标在于探测防渗墙完整性。从图1中可以清楚的发现，在DS30-DS32点的区域，相对高度为178-185m，出现了较为明显的低阻闭合圈的成像，通过研究电阻率的等值线，可以看出该现象的出现和等值线基本相同，所以能够预判出该地区属于富水区，另外在195m以下的区域，防渗墙没有出现低阻的异常情形。

2.3海堤石体深度勘探的应用

选取浙江某地区海堤作为实例，利用高密度电法勘探海堤石体深度。图三是在高密度电法测量下，浙江某地区海堤石体深度探测反演色谱图。

监测区内堤防工程一般都建造在抛石的上，主要结构都是土石混合构造，迎水侧为靠近于直立的浆砌石挡墙。利用高密度电法的主要目标在于对抛石层堤的挤淤深度等进行全面的勘探，所以按照检测区的具体特性，在堤坝的轴线进行高密度电的检测，其测线的距离可以通过控制抛石层的横断面形态来具体确认。

通过图3可以清楚的发现，整个地区海堤石体深度探测反演色谱图中的电阻率，基本上都是按照从高到低的顺序，分为3层水平状依次分布，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，以电阻率30一40Ω·m作为抛石与填土的划分依据。所以从图中可以清楚的发现，大坝的石层厚度为7m左右，填土厚度为2m左右，在水深以下的5m内主要为淤泥，以及淤泥薄层粉细砂等等[3]。

2.4坝基渗漏探测的应用

选取南方某地区水电站大坝为实例，利用高密度电法探测其渗漏的具体情况。图4是在高密度电法的测量下，南方某地区水电站大坝反演色谱图。

从图4中可以清楚的发现，该地区的电阻率从高到低，呈两层分布，高低电阻的分界线具有一定程度的起伏，按照对检测区抛石电阻率测试和有关的详细资料进行充分的研究，第一层为高电阻层，其电阻率超过200Ω·m，主要为闭合圈反应，经过判断可以得知应该为浇筑混凝土的反应。第二层为低电阻层，其电阻率低于200Ω·m，经过判断，可以得知应该为大坝建基面以下岩体的反应。从图4可以看出，在桩号15-50，以及桩号110-130之间，出现明显的电阻异常闭合，其电阻率低于15Ω·m，可以判断出这主要是由于坝基岩体渗漏反应，而且不同的桩号渗漏的高度也各不相同。

结语

综上所述，本文从高密电法的基本原理进行入手分析，通过具体的实例，研究高密度电法在水文地质和工程地质中的应用，从而可以看出高密度电法在水文地质以及工程地质中的实践应用效果非常良好。

参考文献

[1]汤浩，谢蒙，许进和.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].人民珠江，2011，6（25）：39-40.

[2]苏恒.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].中国高新技术企业，2014，2（20）：126-127.

[3]付杰.高密度电法在水文地质和工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2014，2（28）：26-27.endprint