水文地质物探试验指导书Word下载.docx
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实验名称、实验日期、实验目的、简要原理、主要实验步骤的简要描述、测量所得数据、计算和分析结果,问题和讨论等。
实验一.电阻率剖面法模型实验
实验类别:
验证、观测性实验
实验学时:
2学时
实验地点:
地质宫108实验室,
实验依据:
《水文地质物探》教学大纲
实验仪器:
DWD-2A微机电测仪
实验耗材:
电池,导线,报告纸,鳄鱼夹,供电电极,测量电极,铜模型,计算器,铅笔,橡皮,小刀,直尺,厘米纸。
一、实验目的与要求
1.了解DWD-2A微机电测仪面板结构和操作。
2.学会电阻率剖面法的工作布置及观测方法。
3.了解各种电阻率剖面法在良导体上视电阻率异常特征。
二、实验内容
本实验是在水槽中用不同的装置在良导体上做电阻率剖面法观测,实验工作布置参阅表1-1,装置的大小根据实验条件设计。
注意:
①为了便于各种电剖面法异常规律之间的对比,最好应选相同模型(如良导板),其顶部埋深2-3cm为宜。
②模型中心正上方定为坐标原点。
③电极入水深度约2-3cm较合适。
④无穷远极可选在下水管道或暖气管道上。
表1-1
方法
名称
供电极距
(cm)
测量
极距
测点名称
装置系数K(m)
联合
剖面
AO=11
MN=2
±
25,±
15,±
10,±
7,
5,±
3,±
1,0,
K=(2π·
AM·
AN)/MN
对称
四极
AB=22
40,±
30,±
20,±
15,
±
10,±
5,0
K=(π·
中间
梯度
AB=100
25,±
15,±
7,
5,±
3,±
1,0
AN·
BM·
BN)/
[MN(AM·
AN+BM·
BN)]
三、实验步骤
1.按实验要求,工作前做好各项准备工作(仪器电源检查、线路连接、模型布设)。
如图1—1和图1—2所示
图1—1联合剖面法装置示意图
图1—2对称剖面法装置示意图
2.根据所采用的工作布置选定极距,结合测点点位计算装置系数(对于中间梯度法,还要按点位将装置系数填入记录表中),同时还应记下模型参数和装置参数。
3.逐点观测△V和I,计算视电阻率
,并作记录
。
注意,联剖规定:
测点号小号在西或南,大号在东或北,A极布置在小号一侧,B极布置在大号一侧。
如表1—2
测点号
ΔVA(mv)
IA(mA)
ρSA(Ω·
M)
ΔVB(mv)
IB(mA)
ΡSB(Ω·
4.将观测结果绘制ρs剖面图,并及时检查可疑点。
如图1—3所示
图1—3联合剖面和对称四极曲线图
5.观测质量检查:
测量过程中每隔3-5点,改变供电电流25%以上,进行重复观测,并计算相对误差,
,实验时,要求δ≤6%。
四、实验要求
1.每个实验组完成一种装置整条剖面的观测、记录及草图绘制。
2.实验结束后,各组交流实验结果并讨论。
3.定性分析各种装置在高(低)阻体上分布特征,并讨论各种装置ρS异常之间的关系。
4.编写实验报告
五、思考题
1.熟悉直流电法仪器原理、面板及操作,学会使用仪器进行观测。
2.各种电阻率剖面法异常特征有何变化?
3.以三极装置为例说明装置系数的物理意义。
4.在电法勘探中为什么要引入视电阻率的概念?
电阻率剖面法(联合三极装置)实验报告
年月日班级姓名评分
一、实验目的要求
二、实验设备及工作线路图
三、数据测量
点号
k
△
四、
资料整理
五、实验成果分析
六、教师评语
教师签字
实验二.电阻率测深法模型实验
验证,观测性实验
电池,导线,报告纸,鳄鱼夹,供电电极,测量电极,铜模型,计算器,铅笔,橡皮,小刀,直尺,双对数坐标纸。
1.学会电阻率测深法的工作布置及观测方法。
2.掌握电阻率测深法视电阻率曲线特征。
]
将比水槽面积稍小的高阻塑料板(ρ2→∞)水平放置于水槽中,埋深约15cm左右,构成由水和高阻层组成的二层地电断面。
测深点固定在水槽中部,供电电极沿水槽长边方向向两侧移动,装置布置形式如图2—1所示。
各种装置的极距选择可自行设计,或参考表2-1,逐次改变极距,观测不同极距的△V和I值,并计算
,K表达式同表2-1。
图2—1对称四极测深示意图
1.按实验要求,做好准备工作(仪器电源检查、线路连接、模型布设)。
2.根据设计的极距或按表2-1,逐次改变极距,观测△V和I,计算装置系数和视电阻率,并进行记录。
3.绘制测深曲线,纵轴为视电阻率ρS,横轴为:
AB/2,所有曲线绘制在双对数坐标纸上。
及时检查可疑点。
4.对若干个极距的观测结果进行质量检查(方法同实验一)。
1.各小组完成一个测深点的测量,并绘制草图。
2.用切线法(S法)或交点法解释四极测深曲线,将所求埋深(h)与实际模型埋深对比。
3.编写实验报告。
1.为什么供电电极距越大或测量极距越小,反映电性的深度越深?
2.用切线法解释对称四极测深曲线时,若切线交的不是ρS/ρ1=1线(横轴),而是与横轴平行的某条直线,如何根据交点的横坐标求出高阻基底埋深?
表2-1
AB/2
(cm)
K(m)
(MN=1)
(MN=2)
ΔV(mv)
I(mA)
ΡS(Ωm)
5
0.78
0.375
6
1.12
0.55
7
1.53
0.75
9
2.54
1.256
12
4.52
2.245
15
7.06
3.516
20
12.8
6.28
25
19.6
9.8
30
28.3
14.11
40
50.3
25.1
50
78.5
39.2
60
113.1
58.5
电测深法(对称四极测深装置)实验报告
二、验设备及工作线路图
AB/2(cm)
(mv)
教师签字
实验三高密度电法数据采集和资料处理
验证性实验
工程与环境物探实验室地质宫110室
一、实验目的
1.掌握DUK-2型高密度电法测量系统的工作模式和操作方法。
2.学会高密度电阻率法数据采集和处理的方法
本实验是在水槽中或野外采用温纳装置在高(低)阻地质体上做剖面观测,实验工作如图3-1所示。
电极个数为60,间隔系数为1~16,极距的大小根据实验条件设计。
模型应放置在剖面的中部,电极入水深度约2~3mm。
图3-1高密度测点分布示意图
1.工作前做好各项准备工作(如仪器电源检查,多路电极转换器与主机连接,电极与供电线连接和模型布设等),如图3-2所示。
2.根据仪器操作要求按菜单依次选定:
仪器类型、工作模式、装置形式、电极距、存储序号、最小间隔系数、最大间隔系数、温施间隔层数、供电时间等。
3.进行接地电阻的检测,完成后复位。
4.仪器进入测量状态,在测量过程中仪器自动存储视电阻率值,测量完毕后显示数据总数。
图3-2野外工作中导线敷设
5.高密度电法资料处理主要由五部分组成。
分别为:
(1)数据传输系统:
该系统利用传输软件(程序名HDCOMUS)将DUK—2机内数据传入计算机。
(2)原始数据前期处理系统:
该系统主要包括原始数据的突跳点剔除、地形改正和数据连接等
(3)常规处理系统:
该系统主要包括数据的圆滑滤波和电测深点的提取解释。
(4)原始数据的正反演处理系统:
该系统负责对原始数据的正反演。
采用的方法一般是左迪反演、有限元方法和最小二乘法等。
(5)数据成图系统:
该系统负责对数据进行网格化并形成二维及三维彩色图。
系统整体上分为两大模块。
根据以上CRT系统模块和CRTMapper系统模块提示选择点击模块图标,并按菜单提示完成操作。
下面以常用的二维地电断面图为例简述操作过程:
1.将主机(CUK—2)的信号口与计算机上的RS232接口用信号线相连接。
2.在计算机进入Q—basic状态,启动CDNUS传输程序。
3。
按程序提示(如传输数据数?
测量方法?
传输接口?
波特率等?
)输入相关参数将数据传入计算机。
4。
点击CRT图标,启动CRT系统模块。
5.点击突跳点剔除菜单,进行自动或手动的突跳点剔除。
6.将以上数据网格化并利用成图系统显示视电阻率图形。
7.将原始数据进行反演。
8.将反演后的数据网格化并成图。
这样便得到了原始和反演后的视电阻率彩色二维地电断面图。
1.每个实验组完成一整条剖面的观测、记录和草图绘制。
2.进行数据处理。
3.定性分析各种装置在异常体上的等拟断面图的特征
4.编写实验报告。