㈠ 高密度電阻率法在探測堤壩滲漏隱患中的應用
崔世華 劉長成 丁榮勝 王德生
（山東魯北地質工程勘察院，德州253015）
作者簡介：崔世華（1957—），男，現為山東省魯北地質工程勘察院物探工程師，一直從事水文物探工作。
摘要：本文論述了高密度電阻率法的工作原理，結合實例介紹高密度電法在探測堤壩滲漏隱患的應用。
關鍵詞：高密度電法；堤壩滲漏隱患；探測；應用
0 引言
長期以來對壩堤滲漏、隱覆空洞、蟻穴等探測是水利工作者的重要任務，特別在汛期到來之前對主要險工險段進行加固修復是水利工作者的頭等大事。但是，對上述問題的探測，准確找到隱患地段是水利工作者難以解決的問題。隨著科技的發展，計算機的普及應用，高密度電阻率法是各種地球物理方法中解決上述問題最有效的方法。
高密度電阻率法是20世紀80年代中期，日本地質株式會社曾藉助電極轉換開關實現了野外高密度電阻率的數據採集。80年代中期我國地礦部系統在長春地質學院王興泰教授的主持下開展了高密度電阻率法及其應用技術的研究，進一步探討並完善了高密度電阻率方法的理論及有關技術問題。90年代後期，隨著電子技術和計算機技術的發展及應用普及，高密度電阻率法，實現了數據的快速自動採集，並且觀測精度高，探測的深度靈活，通過筆記本電腦將採集的數據進行現場數據處理、分析、成圖。因此在工程地質勘察和水文地質勘察中得到推廣應用。
1 高密度電阻率法的工作原理
高密度電阻率法是一種新興的陣列勘探方法。它集中了多個深度的電剖面和密集的電測深法，採用高密度布點，將多個電極（一次可布上百根電極）置於測線上，通過多道電極轉換器和直流微機電測儀，進行二維地電斷面測量。在野外測量時每條剖面的電極布設一次完成，利用電極自動轉換器和微機電測儀進行數據自動採集，將採集數據輸入計算機，實現對數據實時處理後生成彩色地電斷面圖。
高密度電阻率法的地球物理前提是地下介質的導電性差異，和常規電阻率法一樣，它通過A、B電極向地下供電流I，然後在M、N極間測量電位差ΔV，從而求得該記錄點的視電阻率值ρs＝kΔV/I。根據實測的高密度視電阻率剖面圖，進行計算，處理分析，便可獲得地層中的電阻率分布情況，從而可以劃分地層，圈閉異常等。
2 高密度電阻率法的應用
青島淄陽水庫大壩為粘土均質壩。全長3200m，頂寬5m，最大壩高14.10m，壩頂高程76.4m。總庫容1.16×107m3，最高水位73.57m，興利庫容2.06×106m3，興利水位68.0m，死庫容4.8×105m3，死水位65.19m。
本文選擇在大壩0＋1000—0＋1500號樁上，運用高密度電阻率法勘探的應用實例加以說明。本次檢測使用的儀器為北京地質儀器廠生產的DUM-2 型高密度電阻率儀。主測採用1200三電極測量裝置（Pole-Dipole），一次布極總道數為60，道間距為3和4m，NEAR＝1，FAR＝8和10，無窮遠極距為400m。野外採集的原始數據輸入計算機後，經TDATA和SDA處理後得各測點不同深度的視電阻率數據文件，在經TOSF處理後，生成的文件在SURFER軟體下實現自動成圖，見圖1、圖2。圖1為青島淄陽水庫主壩0＋1000—0＋1500號樁高密度地電斷面圖（等值線方式），圖2為青島淄陽水庫付壩0＋1000—0＋1500號樁高密度地電斷面圖（等值線方式）。
圖1 青島淄陽水庫主壩0＋1000—0＋1500號樁高密度地電斷面圖（等值線方式）
圖2 青島淄陽水庫付壩0＋1000—0＋1500號樁高密度地電斷面圖（等值線方式）
從圖1主壩的高密度地電斷面圖上可以看出，在1000—1130點處和1430—1470點處視電阻率值較低，在壩體上，有幾處視電阻率值在24Ω·m的低阻異常封閉圈。這說明壩體在該段整體密實性較差，壩體局部疏鬆，在壩基處的低阻異常反映，說明壩基底部為粘土層，在1130點和1400點處視電阻率曲線變陡。推斷此處壩基處有較陡的斷裂存在。這在圖2付壩的高密度地電斷面圖上同樣存在。這一推斷於已知資料相吻合。
3 結論
（1）高密度電阻率法檢測堤壩滲漏、隱患是可行的，同時對壩基不良地質體的位置均有準確的反映。
（2）高密度電阻率法測點較密，自動化程度高，費用低，效率高，一次可完成縱、橫二維探測過程，故在斷層構造或其他地質勘察中，高密度電阻率法會起到越來越重要的作用。
參考文獻
郭秀軍，王興泰.2001.用高密度電阻率法進行空洞探測的幾個問題.物探與化探，（4）：306～311
王傳雷，董浩斌，劉占永.2001.物探技術在監測堤壩隱患上的應用.物探與化探，（4）：294～299