高密度电法勘探在长输管道工程的应用和问题

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1、高密度电法勘探在长输管道工程的应用和问题摘要：电阻率法勘探是电法勘探中的一个主要分支，以其生产成本低，工作效率高等特点，目前在水文工程地质问题中得到了广泛的应用。是发展比较成熟的一种地球物理勘探方法，具有简便、快速、经济、成果直观、适用场地小等优点，已在许多领域得到应用，并取得了良好的应用效果。文章介绍了高密度勘探技术的应用、探测原理、工作方法，对其应用范围及目前存在的问题作了说明，并给出一个应用实例。　　关键词：高密度勘探；输气管道工程；温纳装置；断裂构造　　　　1前言　　　　我国的工程勘察是建国初期按照前苏联

2、模式建立起来的，包括工程测量、水文地质勘察、工程地质勘察3个专业。我国的长输管道工程勘察是自50年代开始随着管道建设的兴起而逐渐发展起来的，当今随着对外技术交流的广泛深入和涉外管道工程的建设，尤其是全球高新技术的飞速发展和中国管道建设的又一个高潮的到来，对长输管道的工程勘察也提出了更高的要求。长输管道工程勘察相对于建筑、水电、铁路等工程勘察有其特殊性，中国石油天然气管道工程有限公司进行了一些非常有益的尝试，取得了很好的社会效益。以下笔者就对高密度电法勘探在长输管道工程勘察技术的应用和问题谈一些看法。　　电法勘探是

3、综合地球物理勘探方法中的基本方法之一。电法勘探是以地下岩(矿)石之间的电性差异为基础，根据地面测定和研究人工或天然电场或电磁场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布，从而推断地质构造和矿产资源的分布状况，即电法勘探中的反问题。　　近十年来，高密度电阻率法在工程勘察中的应用越来越广泛，尤其在岩溶、水文、构造、检测等领域，高密度电法的应用效果，已远远超过了理论上的预期。　　　　2勘探原理　　　　高密度电法是八十年代国际上兴起的一种电法勘探方法，其原理与常规的电阻率法基本相同。不同的是前者在探测剖面上同时布置多道电极

4、，由人工控制向地下发送电流，使地下形成稳定的电流场，通过自动控制转换装置对所布设的剖面进行自动观测和记录。高密度电法可进行二维地电断面测量，兼具剖面法和测深法的功能，是进行地层划分、探测隐伏断层构造、岩溶空洞以及地质滑坡体等的一种有效手段。相对而言，高密度电法具有测点密度大、信息量大、工作效率高等特点，测量过程中，通过转换装置控制电极间的不同排列组合，能够实现直流电法勘探中的各种装置形式的探测，可以提供更多的地电断面信息，有利于对比分析，因此充分发挥了物探技术在勘探中的优势。　　　　3工作方法　　　　高密度电阻率

5、法实际上是一种阵列勘探方法，关于阵列电探的思想早在70年代末就有人开始考虑实施，英国学者所设计的电测深偏置系统实际上就是高密度电法的最初模式。在现场测量时，它只需在预先选定的测线和测点上，将全部电极设置在一定间隔的测点上，然后通过特制的电极转换装置根据需要，将这些电极组合成指定的电极装置和电极距，快速完成多种电极装置和多电极距在观测剖面的多个测点上的电阻率法(视电阻率)观测。再配上相应的数据处理、成图和解释软件，便可及时完成给定的地质勘查任务。　　其中，高密度电法勘探温纳装置α排列。最小间隔系数n（MIN）=1，

6、最大间隔系数为n（MAX）=16。每个断面的探测参数如下：　　　排列方式：α排列　　电极：60　　电极间距（米）：5　　最小间隔系数：1　　最大间隔系数：16　　供电电压：180V　　1）数据处理　　数据处理是中南大学研制的激电法反演软件IPInv。数据处理主要包括两大部分，即数据预处理和数据反演处理。　　2）数据预处理　　数据预处理主要包括：　　（1）编辑视电阻率值，对突变点和噪声引起的畸变数据进行剔除；　　（2）对由多个测量断面组成的剖面进行拼接；　　（3）把各电极所对应的平面坐标添加到数据文件中；　　（4）

7、对于地形起伏较大的剖面，把高程坐标添加到数据文件中，以备反演处理时进行地形校正处理。　　3）反演处理　　野外采集的数据经过反演计算，转换为深度——电阻率的关系，以获得地下地电断面的特征。反演处理主要包括：根据地质调查资料建立初始的二维地电模型、选择反演参数（阻尼系数、迭代次数、收敛极限）等，然后采用最小二乘法进行反演计算，查看反演结果，最后进行地形校正，获得最终的地下地电断面，用于地质解释。　　　　4工程应用　　　　西气东输二线管道是确保国家油气供应安全的重大骨干工程。它将中亚天然气与我国经济最发达的珠三角和长三

8、角地区相连，同时实现塔里木、准噶尔、吐哈和鄂尔多斯盆地天然气资源联网，有利于改善我国能源结构，保障天然气供应，促进节能减排，推动国际能源合作互利共赢，意义重大。　　西气东输二线管道西起新疆的霍尔果斯，经西安、南昌，南下广州，东至上海，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市。干线全长4859km，加上若干条支