高密度电阻率法在水利水电工程勘察中的应用探析

高密度电阻率法在水利水电工程勘察中的应用探析

郭立辉

安徽水安建设集团股份有限公司 安徽 合肥 230601

摘要：高密度电阻率相关方法属于一种应用效果突出十分实用的地球物理方法，从诞生到现在经过数年的不断发展，当下逐渐融入各个领域的工程建设中。随着我国经济实力的持续强化以及基础建设的深入发展，通常需要在高山峻岭中进行水利工程建设，而因为工程所处区域地形十分复杂，所以如果采用常规勘察方法无法发挥出应有作用，为此需要结合实际状况，合理选择地球物理勘测方法。

关键词：高密度电阻率法；水利水电；工程勘察

引言

高密度电阻率法,是90年代初研究开发出的一种新型的直流电法。该方法理论成熟,随着计算机数据处理与成像技术的发展,大量繁琐的数据计算、成像处理变得极为快速准确,极大地提高了工作效率和地质效果,因此,该物探方法推广应用速度极快。目前,在金属与非金属矿产、水工环地质、考古等领域得到了广泛的应用,解决了诸多实际问题,创造了较大的社会效益及经济效益。

1．高密度电阻率法主要特征

水利水电工程中通常需要面对十分复杂的环境，从而导致一些常规性勘测方法无法发挥出应有的效果，存在较大的勘察难度。而通过对比分析发现，高密度电阻率应用工程勘测当中，能够获得较为准确的勘测效果，和常规电阻率检测手段相比，其主要特征如下：①工程勘测过程中所需要的电极可以一次性布设完成，从而能够进一步降低电极布设过程中所形成的干扰与故障问题。②针对电极布设灵活采用多种排列形式，针对目标物体进行测量扫描，从而采集大量的地电断面信息，了解断面整体结构特点，充分掌握相关地质信息。③在野外工程勘测中能够针对各种数据信息实施自动化采集，信息采集速度较快，同时还能进一步减少手工操作中的数据误差和错误问题。④能够针对相关信息资料实施有效的预处理工作，将剖面曲线整体运行状态全面显示出来，经过计算机设备对相关数据信息实施处理后，还能够进一步显示出相应的剖面曲线波动状态。

2．岩土工程勘察过程中相关的基础地质技术内容分析

2.1钻探技术分析

我国地质条件复杂，不同地区的地质状况与地理环境各不相同。有些地区的地质结构比较简单，相应的岩土地质勘察工作就比较简单。但对于一些地质结构较为复杂的地区来说，其岩土工程地质勘察的工作难度较高，相应的地质类型与实际状况无法通过钻探技术进行地质勘探工作，导致勘探结果不明显。因此，要加强传统勘探技术的改进，不断使用现代化技术来进行相应的地质勘探。

2.2地质勘探技术分析

在进行水利工程建设的过程中，为了提升岩土地质勘察工作的质量，需要使用专业仪器来进行相应的钻探以及槽探操作，但是这2种勘探技术都需要专业人员进行操作，操作人员对地质勘探应有全面的认知。首先，要加强对地质勘探技术的应用，通过使用先进的科学技术设备进行相应的地质数据勘探工作，保障地质数据的准确性与有效性；其次，可以通过地质勘探技术对地下的矿物成分进行分析探测，为整个水利工程的建设提供可靠的数据支撑，以全面发挥地质勘查技术的优势。

3．高密度电阻率法基础原理

高密度电阻率勘测方法在实际应该中和某些常规直流电法相同，主要是结合人工电场和天然电场，将岩土介质的电阻率差异当成一项基础内容，从而朝地下方向稳定输送电流，分析不均匀电性对于电场所形成的畸变作用，进而彻底解决地质方面的问题。高密度电阻率勘测方法属于我国近几年随着科技进步而发展的物探措施，其在实际应用中的运行原理和一般的电阻率方法相似，全面集中了电测深法以及电剖面法等手段的优势特征，相关勘测设备的结构性能设计较为先进，同时在收集完资料信息后，能够进行快速处理，并对地质信息进行准确、快速地获取。为此需要在开始工程勘测前，结合水利水电工程实际状况和地质环境条件进行合理布线，从而将地质体通过一种三维方式勾画出来，实现立体勘探目标。结合所生成的反演数据，借助相应的绘图软件实施反演优化处理，从而提高数据结果的准确性与直观性。在最近几年随着科技发展，高密度的三维电阻率法在实际应用中具有可视化三维成像优势，能够进一步将地下发展状况准确反映出来，同时在物探工作中也能够发挥出理想效果。

4．水利工程岩土勘察需要关注的问题

4.1施工现场水文地质勘察

在开展地质勘察工作时，可以明确施工现场的地质情况，避免由于地质问题导致安全隐患。在整个勘察工作中，水文地质勘察占据重要地位，然而多数工程人员会忽略该问题。地下水会影响水利工程质量，水文地质勘察主要是对施工现场的水位与水质进行测试，分析和处理采集的水文信息，并详细列出施工现场地下水对整个工程建设所造成的影响。在水利工程施工过程中，应降低供电影响，以此确保水利工程施工安全与稳定。

4.2岩土地质勘察监管不力

对于水利工程而言，大部分都是在开始阶段实施岩土地质的勘察工作，并且勘察的单位都是建设单位自己选择的。然而部分建设单位在这方面没有足够的经验，没有对勘察单位进行严格筛选，只是单纯地关注钻探效果以及成本，而没有足够重视勘探技术。地质勘探操作包含土工试验以及野外作业等很多步骤，部分勘探单位单独地完成这些工作，并没有实施相应的监督管理。

5．野外工作方法

在野外工程勘测中主要包括以下几种内容：（1）合理选择装置形式，高密度电阻率勘测方法在实际应用中主要包括以下几种装置形式，分别是偶极装置、三极装置、二级装置、对称四级装置等。不同装置在应用到观测过程中需要注意其不同侧重，同时还需要联系水利水电工程中的地质任务特点选择适合的装置，此外还可以联合应用不同装置，进一步增强勘测效果。（2）确定极距。在选择极距的过程中，主要是由地质对象勘测精度和在地底中的埋藏深度所决定的，地质对象相关埋藏深度能够决定相应的供电极距，对于供电极距主要是根据AB≥3H确定，其中AB便是供电极距，而H则是探测深度。探测精度能够通过测量电极MN确定，想要进一步提升探测精度，便需要采取有效措施，进一步缩减MN。实际勘测工作中，需要一次性设置测量电极和供电电极，通过转换开关来控制电极，两根排列电极不但充当MN测量电极，同时还是AB供电电极。由此能够看出探测深度以及勘探精度之间属于互相影响关系。针对电极距进行布设中，不但需要考虑到探测深度的问题，还需要考虑到勘测精确度。（3）数据采集工作中，需要采取有效措施保障数据质量。想要保证数据准确性，需要使仪器设备应用性能保持完好，尽量减少和金属物质之间的接触，降低地形条件等方面的影响，合理实施无穷远布极，尽量优化电极接地条件。将电缆和仪器设备安防在干燥区域，避免出现漏电现象。

6.结语

综上所述，在科学技术持续发展条件下，高密度电法相关仪器设备功能也越加完善，提高了整体勘测能力和勘测精度，延伸了应用领域范围，能够提高施工便捷性，相关技术在实际应用中拥有较强的勘察能力、高分辨率、施工便捷性，方便解释，能够采集大量的数据资源，为工程建设提供丰富、全面的地质信息。

参考文献

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