激电水
激发极化法:AB供电一次,测量视电阻率ρS、视极化率ηS、半衰时TH、偏离度、衰减度 D、激发比 J 、综合参数 ZP、金属参数灵魂之语 G1~G7、涌水量Q等水参数。 测量参数说明:
视电阻率ρS
单位:欧姆·米(Ω·m)
IAB供电电流,A、B为供电电极,供电电流计算单位为A(安培),M,N为接收电极。
K 为装置系数。
视极化率ηS
断电后观测激电场的电位差ΔU2,并定义视极化率
式中:Δ U2 断电后观测到二次电场;ΔU为一次场;
通常ΔU2比ΔU小很多,故ηS常用百分数表示。一般在每个测点可同时获得ηS和ρS两个参数,即在一条测线上可同时获得两种剖面曲线。 半衰时TH
所谓半衰时,就是断电后二次场V2第一个取样值衰减到一半时,所对应的时间,如上图所示。这个参数是通过实践总结出来的,行之有效的参数,目前已广泛的应用。半衰时大,表示极化介质二次场放电慢,而半衰时小,则表示放电速度快。在含水岩体上,其半衰时TH通常都多以高值异常形式出现。(TH≥佐藤荣作0.9以上可视为含水层。)
衰减度 D
其中:△t = 10ms。
设断电后延时到200ms时,二次场子样为ΔV2,即D为二次场子样在5s内均值与第一个子样之比。仅当供电时间≥5s时,才计算D参数。(该参数在水岩体上也呈现高值反映,在D0.36左右,一般认为有水。)
偏离度
偏离度概念由中国地质大学李金铭教授等在国家自然科学基金资助项目(1986-1988)《激发极化法水基础理论研究》中首次提出。在“含水岩石激发极化性质的实验研究”中根据在400多个样品上测得近1000条激电二次场放电曲线,给出了含水岩石的极化率和半衰时,与湿颗粘变、孔隙液变(成分)以及粘土含量等影响因素的关系,深入研究了粘土物质在砂—水体系中的作用和机制,总结出了一个能很好的描述放电二次场的数学模型(时间轴为对数的直线方程):
…………………(1)
式中,K为衰减曲线斜率:为断电后单位时间(t=1)的衰减电压值。方程(1)中的△ V2 =(t)若用极化率η(t)表示时,并不失其一般性,即方程仍有直线性。在此基础上提出了一个能有效用于激发极化水的新参数:偏离度。
………………………………………………(2)
方程式(2)中为观测时间段内各取样点极化率的平均值,为取样点数,式中K、B的值计算如下:
用来衡量实测衰减曲线与“理想直线”的偏差。越大,说明“直线性”越差;越小,说明“直线性”越强。故称为偏离度,即偏离于“理想直线”的程度。研究表明,随岩石含水量的增加而减小,即含水量加大时,衰减曲线的“直线性”变强。
研究表明,R随岩石含水量的增加而减小,当r=(2℅--5℅)左右,或出现较低异常,可视为含水层,因为.偏离度(r)与含水量有负相关关系。即含水量增加时偏离度减小,因此含水层上(r)表现为低值但要注意特别是在金属矿床上r值更低。
激发比 J
其中:△t = 10ms。
激发比J为二次场子样在5s内的均值与一次场电压VP之比,仅当供电时间≥5s时,才计算J参数。
综合参数 ZP
双灵固本散
有水时,表现为极大值。
金属参数 G1~G7
其中,n :1陈布雷~7
Gn :金属因数
Mn:布兰妮最新专辑当前测点视极化率
ρs :当前测点电阻率值
涌水量Q
含水因素: 根据半衰时测深曲线与电极距(AB/2)轴包围面积。公式如下:
其中,x表示轴,表示电极距单元,积分限a、b表示由小极距到大极距。的单位为实验表明,与含水量正相关(反应静水量),与涌水量Q正相关(反应动水量)。所以,与参数的增高可反应地下水的相应富集。与涌水量Q有以下关系
式中:为无水地段含水因素的背景值;b为回归系数,该系数与地下水赋存条件有关,可通过在已知井旁做电测深测量,根据测量的计算回归系数b值,因为在同一地区水文地质条件差不多,故回归系数也大致相同。
野外工作方法研究:
(一)测量电极的选择:
由于二次电位差ΔV2的数据一般低于几毫伏,要准确地测量它的大小和随时间衰减的规律,要求测量电极的极化电位差小而稳定,所以测量电极必须使用不极化电极,且极差应小于或等于±2mV。
(二)测量极距MN的选取:
激电法测量极距MN的选取比较大,一方面是为了取得较强的信号强度,另一方面,激电法二次电场的等位线向外的发散程度较大,既使MN值较大,也能较准确地反映二次场的情况,MN/AB之间的比值,可在1/3-2/3区间选取。
(三)提高信号干扰比的措施:
1、降低电极的极化电位差,保证电极与土壤接触良好;
2、加大供电电流,减小供电电极的接地电阻;
3、减小装置系数,MN/AB选取较大的比值。
含水异常确定:
(一)含水异常背景值的确定:
背景值是指地下岩石不含水时的参数值,也就是将覆盖层、隔水层、弱含水层综合在一起所测得的参数值,背景值的大小,对评价地下水的富集情况非常重要,将参数值减去背景值,即为含水异常值。
在一个测区,背景值就是相对稳定的,但由于地质条件的复杂多变,应考滤背景值的不均匀性,目前对背景值的确定主要有三种方法:
1、在已知干孔上做井旁激电测深,从绘制出的半衰时、衰减度等参数曲线上求出其大致的平均数,作为该地区参数的背景值;
2、在未知孔的地区,可利用无水段所测得的参数近似地当作背景值;
3、将激电测深曲线数值较小的相对平直段做为参数平均值。
(二)含水异常的确定:
一般来说,超出背景值的部分可称为异常,但当异常幅度较低时,不能称为富水异常,异常极大值与正常场值的比值n的大小和富水状况有关,按单井出水量大于30-50立方米/小时,可做为山区水定井的技术参考指标,如下表所示:
影响激电法水效果因素分析:
激电法接收的二次场信号较弱,一般仅数毫伏级,有时甚至低于1毫伏,易受各种地电条件的干扰,是该方法的一个弱点,影响该方法水效果的因素主要包括以下几个方面:
1、大地电流的干扰:
2、极化电位的干扰:
3、矿体的干扰:
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4、第四系覆盖层厚度: