高密度电阻率成像法渗漏检测效果分析

基坑围护渗漏问题是深基坑施工中常见的风险问题。以天津市轨道交通7号线肿瘤医院站工程建设为例,基于高密度电阻率成像法的技术原理,阐述采用高密度电阻率成像法对基坑围护结构渗漏进行探测的过程,并对结果进行分析。探测结果表明:基坑围护结构整体上防渗效果较好,不存在较大的渗漏异常,但部分剖面存在微渗异常,异常深度较大。

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。

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。

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。

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。

从高密度电阻率成像法到三维空间上的包气带水文学

高密度电阻率成像法是新近出现的通过测定介质电传导特性的地球物理勘探方法。它方便、快速和多尺度,可对探测对象进行无损的、三维的和动态的监测。由于包气带中发生的各种物理、化学、生物和水文过程不可避免的都会引起介质电阻率的变化,通过高密度电阻率成像法可以对这些过程进行三维的动态监测,从而为我们在三维空间上认识各种包气带过程创造了条件。本文首先介绍了高密度电阻率成像法在半无限的介质表面上应用时的电极布置、测定和反演计算方法,然后介绍了影响介质电阻率的因素。最后,从电阻率空间分布的差异性和时间上的变化性方面,介绍了目前高密度电阻率成像法的应用领域和研究方向,以期能促进高密度电阻率成像法的广泛应用和推动三维空间上的包气带水文学的研究。

高密度电阻率成像法与微动谱比法探测岩溶区塌陷的地质背景——以广东省高要市蛟塘镇塱下村塌陷区为例

塌陷已成为岩溶区最主要的地质灾害。本文以广东省高要市蛟塘镇塱下村岩溶塌陷区为例,结合钻探资料,应用高密度电阻率成像法与微动谱比法联合探测塌陷区背景地质结构和构造。通过区内外14个已知钻孔旁的微动测量,建立了微动特征频率与覆盖层厚度的数学关系,并应用于塌陷区覆盖层厚度的估算。高密度电阻率成像反映出岩土电阻率在水平方向和垂直方向上的变化,揭示了地下地质结构;微动谱比法揭示了探测场地的基岩起伏形态,结合地层岩性推断了古河道的存在并确定了其边界及延伸方向,与高密度电阻率成像法联合进行地质解译,推断了基岩内断层发育的空间位置、走向等特征。综合该两类物探技术探测成果和钻探资料表明,塌陷位于古河道内,并沿古河道方向发育,其方向与区域北东向构造走向方位一致。

正交像散高密度三维单分子定位显微的数值模拟

单分子定位显微(single molecule localization microscopy, SMLM)成像技术利用荧光分子的稀疏发光、探测及定位,实现了纳米级空间分辨率的超分辨成像.为了提高其时间分辨率,需要提高同时发光的荧光分子密度.但随着分子密度的提高,不同分子的点扩散函数(point spread function, PSF)在探测器上将发生严重的重叠现象,导致空间分辨率降低,尤其是在进行三维SMLM成像时.为了解决这一问题,本文提出了一种基于正交像散的高密度三维单分子定位超分辨成像方法,并对该方法进行分析和数值模拟研究.该方法的核心是在单分子定位显微镜中将采集的荧光分成两束成像在同一个探测器的两个区域,并在两个通道中各引入一个光学参数相同但取向相互正交的柱透镜,实现对同一个荧光分子正负两个像散PSF图像的同时探测,然后建立该成像过程的线性投影模型,利用压缩感知算法求解出荧光分子的三维定位信息.结果表明,由于两个正交柱透镜产生的一组正交像散PSF对作为一个分子的系统响应时具有较低的相关性,该方法的高密度三维定位准确性可显著优于采用单个柱透镜的传统像散方法,且离焦程度越大两个像散PSF的形状差异越大,这种准确定位的优势就越明显.

高密度电阻率成像与联合剖面法的联合测试技术

本文提出了一种新的利用高密度电阻率成像设备进行高密度与联合剖面法的联合测试技术,该方法简单易行,可操作性强。实践表明,利用这种测试方法,既能实现数据的自动快速采集,得到丰富的地电断面资料,又能快速得到不同极距下的联合剖面曲线,提高对异常的直观表示,有利于对地下资料的合理解释。

高密度电阻率成像与联合剖面法在输电线路隐伏岩溶探测中的综合应用

为了克服高密度电阻率成像的多解性,充分发挥电阻率联合剖面法对含水破碎带异常的分辨能力强、定位精确的优势,以输电线路隐伏岩溶探测为例,利用高密度电阻率成像与电阻率联合剖面法对塔位底部隐伏岩溶进行精细探测。结果表明,高密度电阻率成像虽能清晰反映岩溶发育位置及规模,但由于地下复杂地质造成其结果的多解性,而结合电阻率联合剖面法精确定位的特性,有效减少了其解释成果的多解性。通过实例证明,高密度电阻率成像与电阻率联合剖面法结合,辅以少量钻孔,精确查明了塔基范围内隐伏岩溶的位置及发育规模,即在目标塔位底部深度约10～12m位置存在具有一定连通性的泥质填充岩溶破碎带,其规模宽约2～3m,高约1～2m,该研究成果为排查塔基存在的地质隐患提供了有利证据。

高密度电阻率层析成像测量在开采损害鉴定中的应用

在多矿井同一区域内越界开采和大间距煤层越界压茬开采等造成地表民房损害 ,而相关矿井隐瞒各自的开采范围 ,相互推卸责任的情况下 ,采用高密度层析成像测量技术查清了相关矿井开采地质条件和开采范围 。

两种方法在某引水隧洞工程隐伏断层中的综合应用--以高密度电阻率层析成像和音频大地电磁测深法为例

本文通过对高密度电阻率层析成像及音频大地电磁测深法采集的数据进行处理分析,优劣互补,结合地质资料,为工程的钻孔布设提供可靠的依据保障。同时,也进一步说明了高密度电阻率层析成像法与音频大地电磁测深法探测断层位置的可行性和重要性。

浅析高密度电阻率成像法的基本原理

高密度电阻率成像法是一种以地电差异为基础的一种较新的地球物理方法。本文通过文献追踪,总结了高密度电阻率成像法在国内外的研究现状,并介绍了高密度电阻率成像法的原理。

铁路路基病害高密度电阻率层析成像探测技术通过技术鉴定

由我校土木工程学院完成的铁道部科技研究开发计划合同项目——铁路路基病害高密度电阻率层析成像探测技术,于2000年12月25日通过了由铁道部科技教育司组织的技术鉴定。该项目针对既有铁路路基病害,系统地开展了高密度电阻率层析成像技术的理论、方法和数据处理软件的研究,为既有铁路探测路基病害提供了一种快捷、安全、有效。