二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法
1.主机 2.转换开关
3.电池
4.电极 5.电缆线
工作装置示意图
温纳装置AMNB
na na na
偶极装置ABMN
na
na
na
微分装置AMBN
na
na
na
联剖正装置AMN
na
na
B极接无穷远
固 定 断 面 扫 面 测 量 装 置
联剖反装置MNB
na
na
A极接无穷远

1、高密度电法的特点 ①地电信息丰富 ②数据采集和记录实现了自动化 ③解释方便且勘探能力高 ④工作效率高、成本低
一、高密度电阻率法的特点、应用范围

2、高密度电阻率法的应用范围
主要应用： ①隧道病害探测 ②建筑物基础检测 ③堤坝管涌探测 ④岩溶勘查 ⑤煤田采空区 ⑥地下古墓探测等工程勘查方面
-AB/2(m)
-20 -25 -30 -35 -40 -45
(a)原始视电阻率数据等值线图
5 0 -5 -10 -15 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115
Depth(m)
-20 -25 -30 -35 -40 -45
(b)反演电阻率数据等值线图
二极装置AM
na
B、N极接无穷远
三极装置AMN
na
a
B极接无穷远
三极装置ABM
a
na
N极接无穷远
偶极装置ABMN
a
na
a
变 断 面 扫 描 测 量 装 置
固定断面扫描测量数据点分布示意图
A
电极
M a
N
B
N=1 N=2 N=3 N=4
N=16
滚动断面扫描测量数据点分布示意图
电极
N=1 N=2 N=3 N=4 N=5 N=6 N=7 N=8 N=9 N=10 N=11 N=12 A a M
Elevation / m
0 -20 -40 -60 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
10Ω.m
测 点 号
-50
-100
50
100
150
200
250
0
-50
50
100
150
200
250
（3）模型三：温纳装置 视电阻率断面
-10
-AB/2(m)
-20 -30 -40
20
40
60
80
100
电阻率反演断面
Depth(m)
-5 -15 -25 20 40 60 80 100
（4）实例一：施伦贝尔装置（岩溶勘查）
桩 号 (m) 595 -15 615 635 655 675 695 715 735 755 775 795 815 835 855
在730号点经钻孔验证： 0－9.8m为粘土； 9.8－15.2m为白云质灰岩； 15.2－18.6m为含砾粘土， 18.6－72.8m为白云质灰岩，
（5）实例二：二极装置（古城墙勘查）
-5
视电阻率断面
-AB/2
-10
-15
5
10
15
20
25
30
35
40
0
-5
反演断面
Depth(m)
-10
-15
5
10
15
20
25
30
35
（6）实例三（矿产勘查）
-50
实测视电阻率断面
-100
-150
-200
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
110
-AB/2(m)
-20
-30
-40
10
20
30
40
50
60 position(m)
70
80
90
100
110
温纳装置视电阻率等值线图
-10
(c)等比离散波数
2、反演——最小二乘法
目标函数：
Wd (Δd J m) Wm (m mb m)
通常的最小二乘法 先验信息项
A：供电电极 M：测量电极 N：剖面号 a：点 距
滚动线号
高密度电阻率法


一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
三、高密度电阻率法的工作流程
1、工作流程 选 择 装 置 设 置 点 距 原 始 数 据 采 集 修 饰 性 数 据 处 理 实 质 性 数 据 处 理 地 质 推 断 解 释
-AB/2(m)
-25 -35 -45 -55 -65 -75 -85 -95 (a)实测视电阻率断面
其中67.3－73.6m为溶洞。
0 -10 -20
桩 号 (m) 595 615 635 655 675 695 715 735 755 775 795 815 835 855
Depth(m)
-30 -40 -50 -60 -70 -80 (c)非均匀初始模型的反演结果
电法勘探——传导类电法
一、电阻率法的基础知识 二、电测剖面法 三、电测深法 四、充电法 五、自然电场法 六、激发极化法 高密度电阻率法
高密度电阻率法



一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
一、高密度电阻率法的特点、应用范围
反演：根据获取与物性参数有关的数据，反
推地下介质物性参数的空间分布信息，这
个数学或物理实现过程，就被成为反演。
1、正演——有限元法
(a)正演模型
10m
-10
10
Depth(m)
14m
10
-20
-30
100
-40
(b)最优化离散波数
10
-10
20
30
40
50
60 position(m)
70
80
90
100


高密度电阻率法



一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
二、高密度电阻率法的基本原理和工作方法
1、基本原理
高密度电阻率法属于常规电阻率法，就其原理而言，与常 规电阻率法完全相同，仍然以岩、矿石的电性差异为基础，通 过观测和研究人工建立的地下稳定电场的分布规律来解决水文、 环境和工程地质问题的。
实地探测阶段
数据处理阶段
成果应用阶段
2、排列的合理设计
电极的排列长度和点距的大小直接影响着高密度电
法对地下目标物的勘探能力，点距越小对目标体的
探测精度相对越高，但是如果电极数不变，随着点 距的减小，排列长度也相应减小，从而也减小了探 测深度，影响了对埋深较大的异常体的探测能力。
点距选择：探测深度D的1/10～1/15 探测方案：排列长度、探测深度、数据断面及探测区 域之间的对应关系
200
500
800
1100
1400
1700
2000
2300
2600
电阻率二维反演断面
400
350
300
250
50
100
150
200
250
300
350
400
4505001251021
45
96
204
437
935 1999
（7）实例四：温纳装置（路基勘查）
1110 -5 -10 -15 1120 1130 1140 1150 1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220
2 2
3、算 例
（1）模型一：温纳装置
-10
视电阻率断面
-AB/2(M)
-20 -30 -40
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
电阻率反演断面
0 -5 -10 -15 -20 -25 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Depth(m)
（2）模型二：偶极装置 （起伏地形）
排列长度
探测深度D
探测区域
高密度电阻率法

一、高密度电阻率法的特点、应用范围 二、高密度电阻率发的基本原理和工作方法 三、高密度电阻率法的工作流程 四、数据处理与解释
四、数据处理与解释
正演：已知地下介质物性参数的空间分布信 息，获取与物性参数有关的数据，这个数 学或物理实现过程，就被成为正演。