高密度电阻率法在探测岩溶地面塌陷中的应用-论文.pdf

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1、62勘察科学技术2014年第4期高密度电阻率法在探测岩溶地面塌陷中的应用郝霁吴陈远鑫(广东省化工地质勘查院广州市510800)提要岩溶地面塌陷的发生机理和发展趋势较难研究清楚，是摆在许多地质工作者面前比较棘手的问题。该文从高密度电阻率法的角度去分析研究，浅析地下岩溶特征和状态，并以此建立地质模型，分析地面塌陷发生机理，从而为防灾、减灾工作提供依据。关键词高密度电阻率法最小二乘法岩溶塌陷ApplicationofHighDensityDesistivityMethodinDetectingKarstGro

2、undCollapseHaoJihaoChenYuanxin(ChemicalGeologicalExplorationInstituteofGuangdongProvince)AbstractTheoccurrencemechanismanddevelopmenttrendofkarstgroundcollapsearedificultytostudyclearly，anditisathornyproblemtomanygeologicalworkers．Thispaperanalysesandres

3、earchesfromhighdensityresistivitymethod．Thefeatureandstatusofkarstareanalyzed，andbasedonthese，ageologicalmodelisestablishedtoanalysesthegroundcollapseoccurrencemechanism．Thus，itprovidesthebasisfordisasterpreventionandreduction．Keywordshighdensityresistiv

4、itymethod；leastsquares；karst；collapse方法，是多种排列的常规电阻率法与资料自动处理1引言相结合的一种综合方法。现场测量时，只需将全部岩溶地面塌陷易造成房屋倒塌及道路被毁等灾电极布设在一定间隔的测点上，测点的密度较常规害，直接威胁居民人身财产安全。但是，到目前为电阻率法大。止，岩溶地面塌陷的发生机理和发展趋势较难研究高密度电阻率法与常规直流电阻率法相比，在清楚，是摆在许多地质工作者面前比较棘手的问题，野外信息采集过程中可组合使用多种装置形式，采研究其发生机理和预估其发展

5、趋势至关重要。本文集的信息量大，数据观测精度高，在电性不均匀体的从地球物理方法(高密度电阻率法)的角度，去分析探测中取得了良好的地质效果。在计算机数据处理研究，浅析地下岩溶特征和状态，为防灾、减灾工作与成像技术中，把大量的数据计算、成像处理变得极提供依据。为快速准确，极大地提高了方法的效率。本次高密度电阻率法采用温纳排列装置，线距2高密度电阻率法20m，重点塌陷区线距适当加密，采用10m线距，极2．1方法原理距5m。布线时应尽量避开高压电线等干扰。高密度电阻率法是常规电阻率法的一个变种，本次物探工作使用

6、国产重庆奔腾地质仪器厂就其原理而言，与常规电阻率法完全相同，仍然以WGMD一4高密度电阻率法系统。岩、矿石的电性差异为基础，通过观测人工建立的地2．2最小二乘法下稳定电场的分布规律来解决水文、环境和工程地本次资料处理采用瑞典RES2DINV反演软件。质问题的。高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探该软件使用了基于准牛顿最优化非线性最dx-乘法的新算法，使得大数据量下的计算速度，较常规最小作者简介：郝霁昊(1984一)，男，硕士，从事地球物理研究工作。收稿日期：2013—12一l8二乘法快10倍以上且占用内存

7、较少。圆滑约束最2014年第4期勘察科学技术63小二乘法基于以下方程：工区地处北江左岸河漫滩地段，地形平坦。地(．，t，+uF)d=Jg下水的补给来源除大气降雨渗入补给外，尚有南侧其中F=fxfx+fzIz山丘的侧向补给和北江、水沟地表水的下渗补给。肛为水平平滑滤波系数矩阵；，z为垂直平滑滤一般雨季地下水位升高，旱季时，地下水位降低；季波系数矩阵；t，为偏导数矩阵；．，为t，的转置矩阵；节变化不明显。另外，由于地表水与地下水联系密为阻尼系数；为模型参数修改矢量；g为残差矢量切，雨季时，地表水补给地下水，

8、洪水期间尤其明显。该算法的一个优点，是可以调节阻尼系数和平径流形式以垂直循环为主。雨季时地下水受洪滑滤波器以适应不同类型的资料。水顶托影响，使地表水与地下水呈互补关系；地下水排泄另一途径为地表蒸发，但其排泄量一般。3实例分析2)地下水动态3．1构造特征勘查区地下水水位动态变化主要受大气降雨及根据区域地质资料显示，勘查区周边10km范洪水顶托影响，一般雨季地下水位升高，高水位多出围内无区域性断裂通过。但是，勘查区西南侧发现现在6月份，9月份以