高密度电阻率法在杭州某工业污染区探测中的应用

杭州市钱塘江边曾从事化工品加工生产的某工业用地,表层土壤污染严重。经土壤修复后,地下水中氯化物质量浓度仍严重超标。为查明场地内污染物的空间分布,采用高密度电阻率法对工业用地进行勘查,取得较好的效果,为土壤后续修复治理提供科学依据。

基于FCM聚类约束的直流电阻率法与地震走时成像法二维联合反演

通过引入模糊均值聚类(FCM)模型约束函数对电阻率与速度进行约束,开展二维直流电阻率法与地震初至波走时成像法联合反演研究.在地下浅层结构勘探中,通常低电阻率的地质体具有低速特征,较高电阻率的地质体表现为较高的地震波速度.直流电阻率法因为低电阻率区域吸引电流而对其敏感,地震走时成像法因为射线集中在高波速区而对高速体敏感,因此,两者联合成像能够大幅度提高反演效果.合成数据反演表明,直流电阻率法和地震初至波走时联合反演对于两类地质体的分辨能力均有提升,能够优势互补.尤其是引入FCM模型约束进行联合反演,根据已知物性进行监督学习,进一步提高了反演质量,改善了成像模型的分辨率.

高密度电阻率法结合地震频率成像法在青海一里坪液体锂矿探测中的应用

青海一里坪盐湖赋存丰富的液体锂矿(晶间卤水),富卤水层地质构造复杂,需通过小范围勘探为矿区液体锂矿储量调查提供依据。高密度电阻率法适用于判断地下卤水与淡水,地震频率成像法可提供地下矿层的岩性特征。为兼顾成本与效率,联合两种方法对一里坪盐湖液体锂矿进行勘查,结果表明:根据地震频率成像法的反演图像可以明确研究区域的富水区和贫水区,进而推测卤水水位变化规律,获得岩体的破碎和节理发育特征;高密度电阻率法的外接电压取24~36 V为宜,富水层视电阻率为1~3Ω·m,贫水层视电阻率大于5Ω·m,基岩处的视电阻率在50Ω·m左右。在合理选取设备和工作参数的前提下,高密度电阻率法与地震频率成像法在卤水探测中的联合应用可以取得较好的效果。

基于三维高密度电阻率法的露天铁矿山采空区精准探测

针对露天铁矿山地下隐伏采空区精准探测的技术难题,以某露天铁矿山实际矿床地质特征和不同岩矿体电阻率值为基础,建立三种异常识别模型,分析横向电性不均一条件下采空区的异常响应特征,得到了地电场分布规律并通过现场试验进行应用研究.结果表明:异常识别模型能够较准确地模拟地电场分布;三维高密度电阻率法在大面积探测工作中能够有效克服二维高密度电阻率法体积效应对采空区位置精准判别的干扰,减弱了异常扩展等效应.

饱水和排水过程中岩石电阻率各向异性特征的电阻率成像法研究

从电阻率的角度研究岩石裂隙介质的各向异性特征是一种方便而有效的方法,但多限于空间单个点上的测量数据分析.通过在砂岩岩样上的饱水与排水实验以及同步进行的高密度电阻率成像监测,探讨了应用高密度电阻率成像法获得图像研究岩石各向异性特征的可能性,分析了饱水与排水过程中岩石电阻率在不同方向上的响应特性.结果表明,电阻率成像法在分析岩石裂隙介质的各向异性方面具有多方向成像和动态监测的优点,可以通过对不同方向上获得的电阻率图像的分析,提取出岩石沉积结构的空间分布模式,清晰地反映出岩石在饱水和排水过程中电阻率变化空间分布模式的各向异性特征.

电阻率成像法在土壤水文学研究中的应用及进展

缺乏有效的监测技术是制约土壤学和水文学中尺度问题研究的主要瓶颈。近年来,以电阻率成像法为代表的地球物理学方法被引入到非饱和带土壤水文过程的研究中来,为解决尺度问题提供了新的强有力的工具。结合土壤电阻率与土壤特性之间的岩土物理学关系,电阻率成像法可以实现对土壤特性或状态的多尺度无损连续监测。阐述了电阻率成像法的基本过程、特征及其在土壤水文过程研究中的初步应用。同时,深入探讨了电阻率成像法应用于非饱和带水文过程研究中存在的问题和未来的应用潜力。

隧道含水构造直流电阻率法超前探测三维反演成像

突涌水地质灾害是隧道修建面临的主要威胁,隧道掌子面前方赋存的突水灾害源——含水构造的三维定位已经成为亟待解决的关键难题。针对上述难题,提出了直流电阻率法三维反演成像超前探测方法。首先,建立了直流电阻率法超前探测三维全空间立体观测方式,针对测线附近的旁侧干扰严重这一关键问题,提出了干扰识别与去除方法,实现了掌子面前方三维有效信息的测量。综合线性反演方法和非线性反演方法的优点,提出了改进遗传算法与最小二乘法相结合的混合反演成像方法,既摆脱了对初始模型的依赖,又保证了反演进化效率。然后,重点对断层、裂隙、溶洞等典型的含水构造进行了系统的反演数值试验,获得了典型含水构造的三维成像特征和相应的地质解释依据,为实现由观测数据到三维成像再到地质模型的映射奠定了基础。最后,将直流电阻率法超前探测三维反演成像方法应用到模型试验和实际工程中,实现了含水地质构造的较准确三维定位,证明该方法具有良好的推广应用价值。

基于高密度电阻率成像法的基岩裂隙网络原位识别试验研究

对于以低渗透性基岩为处置围岩的核废物地质处置库来说,基岩中的裂隙网络是地下水进入处置库和放射性核素从处置库向外界环境迁移的主要通道。因此,研究基岩内裂隙网络的空间分布特征,对核废物的地质处置是否安全具有十分重要的意义。本文以花岗岩为例通过野外试验,分析研究了利用高密度电阻率成像法(ERT),对处于不同状态条件下的基岩中裂隙网络进行三维原位识别的效果及能力。结果表明在以高阻值为主要电特性的基岩中,利用ERT对基岩中三维裂隙网络进行原位识别是可行的,并且裂隙的电阻率特征能较好的反映出裂隙的空间分布位置和形态,但对裂隙网络识别的效果与测线方向有关。

低渗透性裂隙岩体水流三维入渗过程的高密度电阻率成像法研究

通过三维电阻率成像同步测量发生在野外低渗透性裂隙岩体中的水流三维入渗,利用高密度电阻率成像法技术,对其进行了原位试验研究.结果表明:比较入渗前裂隙岩体的背景电阻率特征,岩体中的水流入渗区在利用高密度电阻率成像法所获取的电阻率图像中,呈现出明显的电阻率低阻特征,低阻特征区域空间分布的不均匀性反映了裂隙岩体渗透性相对大小的空间分布特征,并且水流在岩体内的三维入渗也不是均匀的,而是存在着优势入渗现象,尤其是在入渗的早期.对研究低渗透性岩体的非均质性空间分布特征具有重要意义.

轻非水相液体污染过程的高密度电阻率成像法室内监测

为探讨高密度电阻率成像法监测多孔介质中轻非水相液体迁移过程的有效性。本文通过三维砂槽进行了非饱和带中轻非水相液体的污染试验,并利用高密度电阻率成像法进行了同步的动态监测.试验之后,将砂槽层层挖开,通过数码成像,获取了污染区域的实际范围与形状.结果表明,由高密度电阻率成像法圈定的污染区域在范围与形状上都与实际的结果比较接近,并可通过三维电阻率相对值的时间变化明显的看出轻非水相液体的污染过程.这说明利用高密度电阻率成像法对非饱和多孔介质中轻非水相液体的空间分布范围进行圈定并监测其迁移过程是完全可行的.

高密度电阻率成像法监测静水中溶质运移过程

本文应用高密度电阻率成像法对静水中溶质运移过程进行了二维的监测研究。通过在50cm×40cm×30cm的水槽中,高密度地布置多个电极的方法,获得了水溶液中不同时间的二维平面上的视电阻率值。利用电导率与含盐量之间的线性关系,分析了溶质在水溶液当中的运移过程。对电阻率数据采用补修法进行了成像,图像所得结果表明溶质在水槽中是一种侧向扩散和垂向扩散的叠加,证实了高密度电阻率成像法在溶质运移过程监测中的有效性,为高密度电阻率成像法广泛应用于水体污染监测创造了条件。

高密度电阻率法二维成像技术及其在工程勘查中的应用

利用二维电阻率成像测量技术可以重构地下介质的精确结构。高密度电阻率法可以看作是一种特殊、方便、实用的层析成像测量方法 ,由此获得的分辨率比常规电阻率法所进行的各种解释都高得多。本文就高密度电率法成像技术的理论与方法进行了粗浅探讨 ,并以几个应用实例说明了该技术的有效性和实用性。

电阻率层析成像方法技术近年发展概况

本文对近年来电阻率层析成像在方法技术方面的进展作了简要介绍，并对几种具有代表性的方法，表述了它们各自的优缺点，提出了继续研究的方向．

树干水分分布及运移的高密度电阻率成像法时空监测

在砍伐树干周围四个特定高度环形布置一定数量的金属电极,测定了对应横截面上各点视电阻率,再利用有限元反演计算,获得了树干各截面上电阻率的空间分布图像.由于树干内的水分含量和对应部分的导电特性密切相关,可以从得到的电阻率平面分布图上反映出树木内水分含量的空间分布和动态变化特征.结果表明,树干横截面上电阻率的空间分布呈现一系列的同心圆结构,且从核心部到外边缘的韧皮部电阻率有一个减小的趋势,说明截面内树木水分的含量沿径向向外有逐渐递增的趋势.时间变化过程中,各监测截面上的电阻率的分布和变化基本反映了截面水分的流逝过程,表明高密度电阻率成像法动态监测树干水分分布及变化是可行的.

高密度电阻率成像法在水文地质领域中的应用

高密度电阻率成像法(ERT)作为一种高效、准确的地球物理探测手段,在水文地质领域得到了广泛的应用。本文通过文献追踪和分析,重点讨论了电阻率与含水率、渗透系数、含盐量等水文地质表征参数之间的相关性,并就该方法在地下水资源勘查、溶质运移动态监测以及水文地质参数反演等方面的应用进行了剖析,阐述了ERT探测过程中的主要影响因素及各因素之间的相互关系。最后,针对ERT方法在应用过程中存在的问题提出相应的改进建议。

基于高密度电阻率成像法的轻非水相液体饱和度的确定

通过采用高密度电阻率成像法确定三维空间轻非水相液体的饱和度分布。首先,在三维砂槽上进行轻非水相液体的入渗试验,利用高密度电阻率成像法进行动态监测,在采集电压电流数据后,反演计算获取该三维空间电阻率的分布。然后利用Archie公式将三维空间的电阻率转换成轻非水相液体的饱和度。根据不同时间的饱和度的分布估算出不同时间轻非水相液体的入渗量,并与实测的入渗量进行了对比。结果表明,得到的轻非水相液体入渗量的估算值与实测值非常吻合,表明利用高密度电阻率成像法获取三维空间轻非水相液体饱和度的分布是可行的。

回采工作面水害的高密度电阻率成像法探测研究

从理论原理、技术方法等方面探讨了高密度电阻率成像法探测回采工作面水害的可行性， 并结合具体应用实例分析其效果。实践证明， 高密度电阻率成像法探测回采工作面水害技术可行， 准确率高，

基于高密度电阻率成像法的低渗透裂隙岩体水流入渗特征原位试验研究

为分析发生在野外低渗透裂隙岩体中的水流入渗特征,采用了三维高密度电阻率成像(ERT)技术,进行了原位同步观测试验研究。研究结果表明:在利用ERT所获取的电阻率图像中,相对于岩岩体分布区,岩体中的水流入渗区呈现出明显的低阻异常特征。在低阻特征区域,在电阻率图像中的空间分布是不均匀的,其不均匀性反映了岩体渗透性的相对大小。不同时刻的电阻率图像反映了水流的入渗动态过程及特征,水流的入渗并不是均匀入渗,而是存在着优势入渗现象,尤其是在入渗的早期。

三维电阻率概率成像法研究

电阻率概率成像法是利用地表电场的测量值与电场扫描函数进行归一化的相似程度作为概率的成像方法。根据概率论的基本理论,引入幂函数并推导了电阻率异常发生概率函数。通过数值模型实验对此方法进行了验证,对多个孤立异常体和凹陷模型进行了概率成像。通过对浙江某地实测资料概率成像结果与常规最小二乘法反演结果进行比较表明,三维电阻率概率成像法能较好地分辨地下地电结构。

岩柱中水体入渗过程的高密度电阻率成像法研究

本文应用高密度电阻率成像法探讨了室内实验尺度岩柱中的这一入渗过程。首先建立了电法勘探的电位场数学模型,用有限元法进行了电位场正问题的求解。然后应用基于序列二次规划(SQP)方法的电阻率反演算法,由测量数据反演得到了岩石电阻率在二维空间上的分布。由岩柱中水体入渗过程的电法测量数据反演得到的电阻率图像反映了岩柱中水分的空间变化过程。岩柱中电阻率的空间分布及其随时间的变化表明水体的入渗是不均匀的,在岩柱周边渗流较快,而在中部存在滞后现象。得到的相对电阻率图像也反映了岩柱周边存在的微裂隙。