基于高密度电法的城市岩溶地下水通道三维电性成像

岩溶地下水通道是隐伏岩溶区常见的地质现象,开展城市隐伏岩溶通道探测对城市地下空间开发和地质灾害防治具有重要意义。岩溶通道常具有高度的空间变异性,常规二维探测难以对其进行较好的表征。基于此,文章采用三维高密度电法对城市隐伏岩溶地下通道进行了精细探测,结合地球物理数值模拟和应用实例,分析三维高密度电法对不同充填类型岩溶地下通道的成像效果。结果表明：三维高密度电法较二维探测在数据量和分辨率上均有较大提升,可更直观地表征目标体三维电性结构特征,该探测方法对岩溶地下水通道成像具有优势;通过对武汉市源泉村岩溶地下水通道三维电性成像,揭示了该低温热泉的地下水运移特征,可为城市地热勘探开发提供参考。     

基于高密度电法的露天矿边坡地下水渗流通道探测技术应用

边坡稳定性是露天矿区的重要安全问题,地下水严重影响着露天矿边坡的稳定。从研究区边坡地下水渗漏这一现实问题出发,提出对可能的渗漏源头区开展高密度电法工作。通过对实际数据处理和反演,并利用三维可视化与切片提取技术对电阻率异常体进行提取,最终确定了两处地下水渗漏通道。经与现场边坡渗漏情况对比分析,高密度电法应用于边坡地下水渗漏探测准确可靠,可为露天矿边坡防治提供可靠依据。     

基于高密度电法的城市复杂环境岩溶探查研究——以贵港市北环新村为例

近年来,贵港市北环新村地表岩溶塌陷频发,严重威胁到当地居民的生命财产安全。本文使用高密度电法获取研究区域岩溶分布特征,并对地下水强径流带进行圈定,为岩溶塌陷治理工作提供指导。本文首先进行数值模拟,根据模拟结果指导现场探测方案,并对现场实测结果分析提供参考。然后对北环新村浅层地下水径流带进行探查,根据探测结果圈定出11处潜在岩溶塌陷区,并推断1条主要径流带和3条次要径流带。最后将探测剖面与钻孔记录进行对比验证,结果表明高密度电法探测精度较高、成果可靠性强,在城市地表岩溶塌陷勘查中能起到重要作用。     

高密度电法在渝东南地区找水勘察中的应用

高密度电法原理与常规电阻率法相比,有成本低、效率高、信息丰富、解释方便和勘探能力显著提高等优点,它在岩溶地区水文地质调查应得到广泛采用。以渝东南岩溶地区水文地质调查中一个工程实例,根据高密度电法原理和仪器,以及在岩溶石山地区探测岩溶地下水工作布置、数据处理和探测效果,说明高密度电法在岩溶地区来寻找含水低阻异常体的位置和形态是可行的,可为岩溶地区水文地质勘查物探方法选取和利用。     

高密度电法在寻找地下水中的应用

利用高密度电法温纳装置,结合第四系电阻率分布特征,并在有效探测深度范围内,研究高密度电法测量温纳装置对工作区内基岩面起伏情况及完整性的判别效果;最终通过数据处理,反演解译,结合已有的水文、地质等其他方面的资料和附近现有水井的相关情况,圈定工作区内第四系地下水储存的有利位置。根据异常对比解译、确定目标体范围、经过钻孔验证:高密度电法温纳装置对基岩面的区分反应明显,对较浅层地下水储存位置的确定较为准确,为以后需找类似地层地下水起到了一定参考依据。     

微电极高密度电法探测在文物保护中的应用研究

高密度电法探测是一种分辨率较高的物探方法,这里结合石质文物表层劣化程度检测及石窟渗水构造探测研究,介绍了微电极高密度电法探测系统的精细成像原理及物理模型试验结果.在山西云冈石窟文物近表层和洛阳龙门石窟潜溪寺地表,进行了微电极高密度电法探测.经测试结果表明,微电极高密度电法探测系统,能有效地评价文物近表面微构造(裂隙)发育、含水情况和划分风化带,说明微电极高密度电法探测系统在文物监测、保护领域能发挥重要的作用.     

高密度电法在建筑地基勘察中的应用和改进建议

高密度电法是一种重要且成熟的电法勘探技术。本文论述了高密度电法的基本原理，以工程实例介绍了高密度电法在建筑地基基础勘察方面，对石灰岩基地中岩溶、裂隙的防范性探测和建筑地基处于采空区时的探测。总结了最近几年高密度电法的技术进展—三维高密度电法和超高密度电法技术，超高密度电法开发了新的采集形式，采集信息巨大，在工程地质领域取得了很好的效果；创新地提出了高密度电法仪器的改进思路，提升高密度电法的勘探深度和精度。     

自然电场法与高密度电法联作在西江中下游岩溶区找水中的应用

基于溶洼区浅层岩溶地下水的渗流特性,研究富水岩溶地质结构在地下水渗流作用下引起的自然极化及由此形成的自然电场的分布特征,通过自然电场法与高密度电法联作,利用科研和中国地质调查局地质调查项目中探采结合井位的综合物探结果,探讨以自然电场法为主导、辅以高密度电法等综合物探方法,在西江中下游岩溶石山地区不同水文地质环境中寻找岩溶地下水的成功应用效果与失败的经验教训。研究结果表明,感应类电法（如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法、地面核磁共振法、激发极化法、声频大地电场法、甚低频电磁法等）受电网、通信网络等人为电磁场干扰较严重;高密度电法抗人为电磁场干扰的能力较强,信噪比较高,但勘探深度相对较浅,且易受炭泥质灰岩、岩溶矿产等良导电岩矿体的干扰。自然电场法利用岩溶地下水运移引起的富水岩溶地质结构自然极化特征,自然电场异常与动态地下水的补给与运移状态关系较密切,自然电场法与基于探测目的体导电特性的高密度电法联作寻找溶洼区浅层地下水可起到方法互补、相互印证、提高探测分辨率与精度的作用。      

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。     

浅议高密度电法几个问题

高密度电阻率法自从引进我国以来,应用范围广,也解决了不少问题.但对其中的许多问题研究还欠深入.在简要回顾高密度电法历史的基础上,就高密度电法中、英文名称问题,电极排列问题,电极滚动测量问题,极化补偿、测量时间(供电时间问题)、接地电阻问题,深度问题,噪声对反演结果的影响、高密度电法在堤坝水位检测监测、树根探测特殊应用等问题进行了讨论,最后指出高密度激电、三维、人体电阻率成像等是高密度电法的发展趋势.     

高密度电法在天津软土地基勘察中的应用

简要介绍高密度电法在天津软土地基勘察中的应用情况。分析天津软土地基的特点及地球物理前提条件，用典型实例说明高密度电法可以探查城市地下管道、了解地层起伏、探查沟坑变化、探测地基土均匀性等。发现并揭示了天津地区视电阻率与地基土物理力学指标之间的相关规律。同时估计了高密度电法可能的应用范围。     

东濮凹陷“高阻红”的地质时代与划分对比

渤海沿岸盆地东濮凹陷内发育的“高阻红”地层的地质时代归属和划分对比问题长期以来一直存在争议。通过区域地层对比、黏土矿物同位素年龄测试、古生物分析和“高阻红”地层赋存状况等的分析,确认该区“高阻红”地质年代属早三叠世,它与华北地区中—西部广泛分布的下三叠统刘家沟组以及和尚沟组可以对比。     

高密度电阻率法的2.5维反演软件

介绍了不平地形条件下高密度电阻率法2.5维反演的算法和程序,该程序可用于九种常用电极装置观测结果的反演。对理论和实测数据的反演结果表明,该算法正确,程序运行稳定,反演效果很好。     

Efficacy of electrical resistivity tomography technique in mapping shallow subsurface anomaly

Electrical Resistivity Tomography is a versatile, fast and cost effective technique for mapping the shallow subsurface anomaly. It covers a wide spectrum of resistivity ranging from <1 Ohm.m to several thousands of Ohm.m. In this paper applications and utility of two-dimensional Electrical Resistivity Tomography (ERT) technique are discussed to look into huge data density coverage, different signal strengths of data from subsurface and their implications in resolving the aquifer zones, related geological structures etc. of the substratum ranging from alluvium to tectonically disturbed hard rock ridge region of the country. The major advantages and flexibility of ERT over conventional resistivity methods are also discussed.     

Electrical resistivity mapping of landscape modifications at the Talgua site,Olancho, Honduras

Geophysical reconnaissance in 1995 provided information useful in developing a successful strategy for the 1996 field season in resistivity mapping of subsurface cultural features at Talgua Village, an archaeological site in eastern Honduras. Ground truth excavations confirmed that high-resistivity anomalies detected by modified dipole–dipole apparent resistivity pseudosections correlate with a layer of small cobbles imported to fill low spots of this prehistoric settlement. Resistivity measurements reveal that mounds on this site were erected on normal subsoil, while at least one plaza was originally a topographic low that has been filled. The volume of imported stones is at least 500 m³, which represents a significant public improvement effort. Similar imported fill under the rest of Talgua Village could be mapped by similar means, and other prehistoric sites of the region could be geophysically tested for similar features. Resistivity profiles provide archaeologists with a quick, inexpensive, accurate, and noninvasive method of determining the extent of landscape modification at Talgua Village. © 1999 John Wiley & Sons, Inc.     

Dissolution of nanocrystalline fluorite powders: An investigation by XRD and solution chemistry

The effect of lattice disorder and mineral surface area on the reactivity of finely ground fluorite was studied on ball-milled powders. Structural information was provided by X-ray whole powder pattern modeling (WPPM). The mean size of coherent scattering domains decreases with milling time from 70 nm to ∼20 nm, whereas the density of lattice defects increases with both time and intensity of milling treatment, from 4 × 10¹⁵ m^-2 to 24 × 10¹⁵ m^-2. High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) of ground fluorite grains shows several line defects and a general tendency of nanometric crystalline domains to agglomerate in larger grains.Solution chemistry was investigated using batch reactors with free drift of solution saturation state with respect to fluorite. Total surface area was measured by the Brunaver, Emmet and Teller (BET) method, and dissolution rates were measured at pH = 2 (HCl) and T = 295 K. In far from equilibrium conditions, dissolution rates normalized by BET area do not increase with the dislocation density. In near-equilibrium condition, however, measured stationary ionic product clearly increases with both time and intensity of milling treatment. Thermodynamic predictions of the solubility constant indicate negligible or little effect of total surface area. Consequently, the observed increase in the stationary ionic product can be related to the increasing lattice defect content. This confirms the significant role of dislocation outcrops on mineral dissolution in close to equilibrium conditions.     

The changing distribution of incomes in Dutch cities: myth and reality

Segregation is a central concept in the debate on urban issues, both in scientific literature and in society in general. The process of globalisation is particularly expected to increase polarisation and segregation in cities, resulting in the emergence of ‘ghettos’ or – as they are called in the Netherlands – ‘income neighbourhoods’. This paper tries to judge the situation in Dutch cities by studying changes over time; by looking at segregation within cities as well as between cities and the wider metropolitan area; and by comparing socio-economic differences with socio-cultural and socio-demographic characteristics. The analysis shows that the empirical facts are quite different from the ongoing debate. It establishes that socio-economic segregation is more moderate than segregation with respect to the other two dimensions. Contrary to suggestions from the vernacular debate, segregation within cities is scarcely increasing, but between cities and the surrounding area it is rising with respect to all three dimensions. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于电阻率法的黏性土场地工程性质评价

黏性土场地的工程特性评价是工程师们所关注的重要研究课题之一。电阻率法在环境监测、地质勘查等方面具有全面性、原位无损、速度快等特点被广泛应用,对上海地区典型的5个黏性土场地进行电阻率测井以及相应工程特性测试,测试分析了电阻率随场地黏性土层的含水率和密度等状态参数的变化规律,并提出了基于电阻率的黏性土工程特性评价方法。研究表明,电阻率随含水率减小呈指数函数增加,随密度增加呈线性函数降低;与土颗粒比表面积相关的土的塑性指数与电阻率之间呈指数函数关系;剪切特性和压缩特性都与黏性土的孔隙特性相关,而电阻率是土的孔隙特性反映指标之一,电阻率与黏聚力和压缩系数呈指数函数关系,与摩擦角和压缩模量呈线性函数关系。根据上述分析得出电阻率可以作为黏性土场地的工程特性评价指标。     

河南省新石器至夏商时期城邑与一般聚落空间关系研究

以河南省新石器至夏商时期65座城邑与4095座一般聚落为研究对象,采用核密度分析法、最近邻指数法、重心分析等GIS空间分析方法,按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商这4个时期对城邑与聚落的密度、空间分布集聚程度以及重心位移演变关系进行了研究.分析表明:1)河南省新石器至夏商时期城邑的分布与聚落的密度关系密切,有83.08%的城邑位于聚落密度较大的地区,尤其是规模比较大的城邑几乎都分布在聚落密度较高的地方,只有少数城邑分布在聚落密度较小的地区;2)河南省仰韶时期至夏商时期城邑与聚落的集聚程度变化规律是一致的.集聚程度由高到低均为仰韶时期-夏商时期-龙山时期;3)河南省新石器至夏商时期聚落重心相对城邑重心分布在南面,聚落和城邑的重心均是在嵩山及其周边地区按逆时针方向移动,说明了河南省的文化核心区就在环嵩山地区,该地区在新石器至夏商时期文化发展中居于核心地位.河南省新石器至夏商时期城邑与一般聚落空间关系研究表明,城邑与一般聚落之间有着紧密的联系,两者空间分布格局的变化是气候及生产力发展水平双重影响下的结果.     

视电阻率对模型电阻率的偏导数矩阵计算方法

按Tripp et al.(1984)提出的理论，给出了一种视电阻率对模型电阻率的偏导数矩阵简便计算方法，它的核心是互换定理。只要得到所有供电和测量电极节点分别供单位电流时各有限元网格节点上的电位，通过线性组合就可得到视电阻率对模型电阻率的偏导数。