高密度电法的进展与展望

高密度电法是浅层地球物理勘查的主要方法之一。文章从以下几方面分析、总结了高密度电法近十几年来的进展及未来的发展趋势：①对目前主流高密度电法仪器的性能进行了对比,认为高密度电法仪正朝着多通道、多参数、多功能、大功率的趋势发展;②高密度电法工作环境已从地表测量发展到水上、水下和跨孔测量,并对后三种测量方式特点进行了分析,认为高密度电法将实现全天候环境下的测量;③在对高密度电法数据处理方法和反演发展现状分析的基础上,对四维反演的理论和应用实例进行了阐述,认为四维反演将在各类监测项目中发挥重要作用;④分类总结了高密度电阻率法的应用领域。结果表明：随着探测深度、观测精度的提高和观测形式的多样化,高密度电法应用领域将更加宽广,具有广阔的发展前景。     

应用高密度电法探测煤田陷落柱

本文讨论了高密度电法探测煤田陷落柱的若干问题。应用边界单元法模拟了陷落柱各种因素变化对地电异常的影响,并给出了陷落柱边界划分方法。针对矿区内严重的地电干扰,给出了数据采集及资料处理的技术措施。应用结果表明,高密度电法可有效地探测煤田陷落柱。     

用高密度电法探测西安地区地裂缝的应用效果

西安是地裂缝的多发区,近年来,由于频繁的构造运动,非正常的降落及大量地下抽水等结果,地面及地下常出现地裂缝,它是城市环境地质变化的一种现象,严重地破坏了地面及地下各种建筑、设施。因而,查明地裂缝的存在与否、地裂缝的埋深、下延深度以及走向延伸,就成为城市规划和建设的重要问题之一。     

高密度电法在灰岩区滑坡勘查中的应用

灰岩区公路滑坡工程地质问题复杂,传统的物探解译往往没有结合工程地质分析进行,使解译的成果与实际工程差别较大。在实践中,以江西省某灰岩区公路滑坡为例,开展了灰岩区滑坡高密度电法纵横向探测,并通过在地质分析、物探解译、钻探验证、力学反演,利用电阻色谱对滑面进行分析,并以滑坡钻探结果进行对比验证。结果表明:等间距高密度电法视电阻率色谱图可初步划分出地层岩性和灰岩区的分布区域;钻探法可修改调整地层的分布特性及滑面位置;利用上述两种方法确定的滑面位置和滑坡参数,对滑坡的稳定性评价有较大的帮助。     

高密度电法在灰岩区滑坡勘查中的应用

灰岩区公路滑坡工程地质问题复杂,传统的物探解译往往没有结合工程地质分析进行,使解译的成果与实际工程差别较大。在实践中,以江西省某灰岩区公路滑坡为例,开展了灰岩区滑坡高密度电法纵横向探测,并通过在地质分析、物探解译、钻探验证、力学反演,利用电阻色谱对滑面进行分析,并以滑坡钻探结果进行对比验证。结果表明:等间距高密度电法视电阻率色谱图可初步划分出地层岩性和灰岩区的分布区域;钻探法可修改调整地层的分布特性及滑面位置;利用上述两种方法确定的滑面位置和滑坡参数,对滑坡的稳定性评价有较大的帮助。     

珠江口近岸海洋地质灾害类型

根据大量地质-地球物理实测资料,分析了珠江口近岸海底地质灾害因素,特别是浅层气、断层、沙波、浅埋基岩、埋藏古河道、陡坎、槽沟等与海洋工程关系密切的地质灾害的类型、分布特征、形成机制及危害性,为海洋开发与海底工程设计提供科学依据.     

高密度电法在西岭雪山蓄水池稳定性探测中的应用

通过对待建西岭雪山蓄水池工区进行的浅层勘测,对工区覆盖层与基岩电性差异和裂隙异常特征研究,并与钻孔资料进行比对、校正.结果表明,工区范围内的覆盖层与基岩,以及裂隙与围岩存在明显电性差异.经过软件反演后的测线视电阻率异常特征和断面,清晰地反映出地下基岩起伏和裂隙地下延展分布、地下埋深情况,进而可圈定不良地质体规模,为待建...     

应用高密度电测深法和瞬变电磁法探测煤矿采空区

云支线旧高山段某处出现大面积的采空塌陷区。为确保安全运输,遵循"从已知到未知"的原则,通过方法有效性实验,确定了勘探方法及工作参数,决定主要采用工作效率高、探测效果好的直流高密度电测深法,在有条件的地段辅助瞬变电磁法探测,进一步确定异常区的范围和性质。勘探结果表明,物探方法的综合应用确保了解释结果的可靠性,提高了物探的解释精度。     

高密度电法在石材矿探测中的应用

针对石材矿勘探和开发中存在的矿体边界确定、石材完整性判别等实际难题,首次将高密度电法技术引入到石材矿探测中,在新疆哈密黄山南黑冰花型石材矿开展了探测研究。通过改造测线布置方法、优选装置,获取了高分辨率的测量数据;进行二维反演和三维电阻率成像反演,实现了三维电阻率数据体在三维可视化环境下的交互式显示和操作;结合地质资料,完成了对石材矿的探测解释及评价。结果表明:高密度电法能清晰地刻画出具有高电阻率特征的石材矿矿体三维空间形态,对影响石材矿质量的风化层、裂隙构造等不利因素有较强的识别能力。     

高密度电法在岩溶探测中的应用

灰岩分布区岩溶发育易引发地面塌陷.从而形成地质灾害。高密度电法近年来被应用于灾害地质调查及工程勘察中。以某一段穿越岩溶发育区的高速公路为例,应用高密度电法对区内第四系土洞、岩溶、断裂发育等灾害地质体进行了探测。结果显示,电阻率断面图上显示的异常区与实际灾害地质体吻合,展示了其工程应用前景。     

珠江口盆地低阻油层饱和度评价方法

珠江口盆地的低阻油层具有高泥质含量、低电阻率以及低产能的特点, 其真实含油饱和度的确定存在很大的困难。首先分析了区域低阻油层的地质成因, 指出地层束缚水含量高, 以及由此形成的发达的导电网络是导致油层低阻的主要原因;在此基础上, 利用多种适合于泥质砂岩地层的饱和度模型进行计算, 并根据密闭取心资料, 重点分析了在不同地层条件下, 对岩样含油、水饱和度进行脱气校正、压实校正、体积系数校正以及漏失校正的方法;并结合核磁共振测井, 对测井计算的含水饱和度进行标定。结果显示, 低阻油层的含水饱和度平均在70%以上, 且印度尼西亚公式计算的含水饱和度与岩心校正后的饱和度以及核磁束缚水饱和度吻合均很好, 因此印度尼西亚公式是最适合本区域低阻油层的饱和度评价模型。     

珠江口伶仃洋ZK1钻孔的磁性地层学研究

伶仃洋地区年代格架的建立对区域古环境的重建及海陆交互作用的研究具有重要意义.利用磁性地层学和AMS 14C测年对珠江口伶仃洋ZK1钻孔(113°40′E、22°34′N,孔深100.3 m)0～32 m岩心进行了系统的年代学研究.5个样品的AMS 14C测试年龄为(486±120)～(2268±149)a BP.岩心的...     

基于高密度电阻率成像技术的土体干缩开裂过程监测研究

为了探究土体干缩开裂问题,文章采用ERT技术,对黏性土开展了一维干缩开裂动态监测试验。配制初始状态饱和 的泥浆试样,在自然条件下干燥,采用ERT技术获得试样干燥过程中的电阻值变化。结合试样的电阻值图像和裂隙图像, 对土体干缩开裂规律进行了分析。研究结果表明：在干燥蒸发初期,土体电阻值随时间增加缓慢减小,其原因在于土体干 燥收缩导致土颗粒间接触面积增大,颗粒水化膜变薄,进而使得土颗粒表面双电层导电性增强。随着干燥继续进行,气体 进入土体内部,土体由初始饱和状态转变为非饱和状态,电阻值转为缓慢增加。当土体产生裂隙时,裂隙周围土体电阻值 急剧增大,而未发育裂隙的土体电阻依然保持缓慢增加的趋势。通过对比试样电阻值变化曲线和裂隙图像,发现两者所呈 现的裂隙发育位置和状态存在良好的一致性。因此,ERT技术能对干燥过程中土体裂隙发育进行有效的动态监测,准确掌 握裂隙发育的时空动态信息,并且能提前预测裂隙发育的可能位置,为研究极端干旱气候作用下土体的工程性质响应提供 了理想手段。     

A numerical study of storm surge behavior in and around Lingdingyang Bay,Pearl River Estuary,China

Natural Hazards - A numerical study based on FVCOM model was carried out to investigate the storm surge behavior induced by Typhoon Mangkhut in and around Lingdingyang Bay, Pearl River Estuary....     

珠江口黄茅海河口湾表层沉积物中有孔虫和介形虫的分布及其影响因素*

珠江口黄茅海河口湾的表层沉积物100个站位样品中共发现有孔虫21属36种、介形虫16属20种。优势种组合分别为Ammonia beccarii-Quinqueloculina akneriana rotunda-Cavarotalia annectens-Elphidium advenum和Neomonoceratina delicata-Sinocytheridea impressa-Bicornucythere bisanensis。有孔虫及介形虫的丰度和分异度均表现出“北低南高”,即口门低、向海高的特点。样品中有孔虫和介形虫属种的去趋势对应分析（DCA）表明,盐度是影响该区有孔虫和介形虫分布的最重要因素,其次是水动力条件,水深对有孔虫和介形虫的分布也有一定影响,但并非主要控制性因素。由于受径流影响较大,河口湾北部的水体盐度较低、径流动力较强,不利于有孔虫和介形虫的生存,导致其丰度及分异度均较低。河口湾南部水体盐度升高,潮流动力较强,同时受众多岛屿屏障作用,环境较为稳定,有孔虫和介形虫的丰度和分异度均迅速上升。     

珠江口磨刀门水道盐度多步预测研究

为了减少咸潮灾害对人民生产生活的影响,进行盐度多步预测研究对建立有效的咸潮预警机制具有十分重要的意义.本文利用引入滞后因子的DE-RBF方法,以珠江口磨刀门水道为例,研究建立盐度多步预测模型的可行性.研究表明:滞后因子的引入使得预测模型的精度进一步提高,采用的DE搜索策略可以快速寻找到全局最优值.建立的5步盐度预测模型在100mg/L的允许误差范围内拟合度达到68.91%,而在200mg/L的情况下拟合度达到80.79%.而且这种方法具有普适性,在靠近外海的挂定角站可得到相似的结论.联石湾站和挂定角站的5步预测模型的预警准确度均超过90%,而预警错误率分别为9.47%和27.03%.     

利用ERT数据推求非均质多孔介质渗透系数初探

高密度电阻率成像法（ERT）能通过改变间距来对不同尺度上的地质体特征进行描述，近年来广泛地应用于地质、工程等领域。本文从电流场和渗流场的相似性出发来研究电阻率和渗透系数之间的关系，简要介绍了利用ERT技术所得的电阻率数据推求渗透系数的基本原理，并利用张家港大新和塘桥两处的ERT测量数据推求出渗透系数。与两地抽水试验结果和岩性取样分析的结果分别进行对比，结果较为吻合。     

盐溶液入渗过程的电阻率成像法时空监测

采用电阻率成像法探讨了室内实验尺度上岩体中盐溶液的入渗过程。在岩柱试样上进行蒸馏水和盐溶液的入渗实验，在入渗过程中通过多通道高密度电阻率勘测系统对岩柱的电性特征在三维空间上进行动态监测。然后对入渗过程岩柱进行电阻率成像，从而获得不同时刻岩柱中的电阻率分布。各勘测截面上电阻率的分布和变化基本反映了岩柱内盐溶液的时空变化特征，表明电阻率成像法动态监测室内实验尺度岩石中盐溶液的入渗是可行的，岩柱5个截面的电阻率图像表明溶液的入渗是不均匀的。     

河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应——以珠江口伶仃洋为例

为揭示河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应过程,以珠江口伶仃洋河口湾为例,基于潮波数学模型和潮流数学模型,研究了1981年以来湾内进出潮量、分潮振幅和潮流流速的累积变化。结果表明:相对于1981年,2018年岸线条件下伶仃洋湾口断面涨落潮量累积减少4.9%~6.0%、内伶仃断面涨落潮量累积减少9.0%~12.8%、深圳湾断面涨落潮量累积减少17.8%、南沙断面涨落潮量累积减少5.0%~6.3%;伶仃洋M₂分潮振幅呈增加趋势,振幅增幅由南向北增加,潮波由南向北变形进一步加剧;伶仃洋最大可能潮差变化与M₂分潮振幅变化趋势一致,潮汐性质没有发生变化;伶仃洋潮流流速总体减小,西岸流速减幅高于东岸,湾顶附近流速略有增加。     

Dynamic characteristics of saltwater intrusion in the Pearl River Estuary,China

River discharge, tide, wind, topography and other factors all have great impacts on the saltwater intrusion of Modaomen Waterway (MW), a major outlet of the Pearl River Estuary. A coupled 1D–3D numerical model was applied in this study to account for the dynamic characteristics of saltwater intrusion in the MW, and the impacts of tide and river discharge on the length of saltwater intrusion were uncovered. Results are as the followings: (1) River discharge from upstream induces an obvious dilution of salinity along the MW, whereas tide can exert a positive force that pushes salt water landward. The effects of river discharge and tide on the length of saltwater intrusion can be well described by a regression function; (2) the saltwater intrusion along the MW is generally aggravated by increases in tidal range from the South China Sea. The length of saltwater intrusion usually reaches a maximum 2 or 3 days before spring tide, and the hourly length of saltwater intrusion along the MW usually slows the tidal process for approximately 4 h, which can provide important information that the pumping operation along the MW to store freshwater in the backup storages needs to be at least 3 days ahead of the spring tide so as to avoid serious impact from saltwater intrusion; (3) the length of saltwater intrusion generally decreases with increasing river discharge. In 2005, 2009 and 2010, the average river discharge from upstream was 2680, 2630 and 3160 m³/s, respectively, with corresponding average lengths of saltwater intrusion of 32.7, 42.3 and 21.4 km. The inverse correlation between the water flow and the length of saltwater intrusion may provide some guidance for operations to maintain enough upstream flow to dilute the salinity and therefore satisfy the domestic water supply.