高密度电阻率法在长江堤防隐患探测中的应用

响， 地下水位 变化较大 ， 期勘探测得钻孔 混合地 下水位 为 前
０ ．ｍ（ ．２ ２ ２ 吴淞高程 系） 。 ３ 探测设备及技术要点 ． ２
图 １ 施 龙 贝格 装 置 示 意 图
本次 隐患探测 采用 的是水利部 “８ ” ９ ８ 重大科技攻关项 目
成果 之一 的 ＨＧ 一 Ⅱ堤防隐患探测 系统 ， Ｈ 系统主要技术指标
堤坝 隐患探测是水利工程 的一个重要研 究课题 ， 隐患探
丽 式 中 ｐ 厂
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测方法 可分为破损法和无损法 。破损法包括坑探 、 槽探 、 井探 和钻探等 ； 无损法包括 电阻率剖 面法 、 自然 电场法 等常规 电 法勘探方法 ， 近年来 较多地采用 了高密度 电阻率 法 ， 由于其
探 测 区 地 处 长 江 下 游 冲积 平 原 区 ， 新 三角 洲 平 原 。 江 属
侧， 四极 皆在 一条直测线上 ， 测点 Ｏ位于 中心 ， Ｏ Ｂ ＭＯ Ａ ： Ｏ， ＝
Ｎ 。剖面测量时 ， Ｏ 装置按设 定的层数移动 ， Ｂ向两侧移动 ， Ａ、 Ｍ、 Ｎ间距不变 ， 图 １ 如 所示 。
图１ ： 中 Ｔ为总道数 ； ｎ为测量层数 ； 为基本点距 。此装
置的视电阻率计算公式为
详见相关 参考文献。测线顺堤布置 ， 距背河堤肩 约 １ 布设 ｍ， 在堤顶内侧土路肩上。 采用 １０ ０ Ｖ恒压供 电 ， 以保证底部数据 可靠性 ， 点距 ２ 采用 ７层扫 描 ， 大探测极 距 １ｍ， ｍ， 最 ５ 最大有
间久远 ， 沿线布局 状况较复 杂 ， 江堤临水 面长年受 江水和 且
潮 汐冲刷 ， 背水 面有顺 堤河 ， 内堤脚线 至河岸线 间 内青 坎宽 度最小仅 １ｍ， ０ 有形成渗 漏通 道可能 ， 对堤 防安全构成威胁 ，
为及时消除安全 隐患 ， 急需对长江堤 防复杂 地段开展隐患探 测工作 。 ３１ 探测区水文地质情况 ．
２ 高 密度 电 阻率 法探 测原 理
高密度 电阻率法探测 的基本原 理是在 堤顶通过 供 电电
极 向地下供人直流 电 ， 形成 人工 电场 ， 然后 利用测量 电极通
Ｂ ——Ｂ、 电极 间距 ． Ｍ Ｍ ｍ；
Ｂ — — Ｂ Ｎ 电极 间 距 ， Ｎ 、 ｍ。
过仪器观测其 电场分布情况 ， 研究不 同隐患所 引起 的地下 电
根据探测结果 绘制成堤 身视电阻率 曲线 图和堤 身视 电
视 率 剖 面 图 ， 图 ２ 图 ３所 示 。 如 、
图 ２ 堤 身 视 电 阻率 曲线
排水闸构筑时形成的结 合部位异常
１７ ５ ６
１ ７ ７ ０
１ ｆ５ ７
ｌ７ ８ ０
８
２４
场变化。高密度 电阻率法探 测装置主要有温纳 、 施龙贝格、 偶 极 和二极装 置 ， 对而言施龙 贝格反映较为 直观 ， 相 应用 也较 广， 其工作原理如下 ： 供 电电极 Ａ、 Ｂ对称等 距离 布置 在测量 电极 Ｍ、 Ｎ的两
３ 应 用 实例 江苏省太仓市位 于长 江三角洲长江人海 口， 区域经济发 达 ， 内长江达标堤 防 ５ 余 ｋ 域 ０ ｍ。由于堤 防位置险要 ， 形成时
：６
３Ｏ
３ｄ
３ ８
４２
７８
堤顶排水沟形成的低阻异常点
图 ３ 堤 身 视 电 阻率 剖面
３ ． 探测数据统计分析 ．２ ３ 在资料解释工作中 ， 取了基本反映堤身 、 抽 堤基结合部位 （ 深度 ４ ５ 的全部数据进行统计分析 ， －ｍ） 统计结果列于下表 。 根据统计结果发现 ，视 电阻率值 主要分布在 １～０ ｍ ０ ４ Ｑ・ 区段内， 占总数据量的 ９ ． ％； ７０ 排除干扰因素 ， ９ 如人工构筑物 等 造 成 的 高 阻 数 据 ，０ ３Ｑ ・ 区段 数 据 量 所 占 比重 达 １～０ ｍ ８ ． ％。其 中， ８８ ８ 堤身视 电阻率背景值主要区段为 ２～ ０ ｍ， ０ ３ Ｑ・ 所 占比重 为 ７ ． ％， １ ８ 个别 区段 为 １～ ０ ｍ， 一统计结 果 ０ ０ ２Ｑ・ 这 与探测 区的水文地质环境是相符的。 ３４ 成果分析 ．
Ａ ＮＢ— Ｍ — Ａ Ｍ
１ １
ＡＩ ＾ ＮＢ Ａ Ｍ
ｌ １
Ｎ Ｂ—
１ １ …
Ｎ Ｂ
１ １
堤土基在 ２ ｍ深度 范围内 ， ０ 主要为长江冲积层和海陆交互 相
沉积土层 ， 即以淤泥质粘 土夹薄层 粉砂为主 。场地 区沿堤 线 地下水 均为淡水 ， 地下水 位与长江水 位联系密切 ， 受潮水影
高密度 电阻率隐患探测技术应用于太仓市长江堤 防隐患探测 ， 出 了堤身各 剖面的视 电阻率值 ， 得 通过对视 电阻率值 分布情况的统计， 步判定堤身 的隐患点， 初 为今后的长江堤防探测及堤 防整治提供借鉴作用。
【 关键词 】 高 密 电阻率法 堤防
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成果图。
测段距离的控制 ：首先以测段起点 的大堤桩号为基点 ， 后延 １ｍ距离 ，以保证测段起点位置与大堤桩号基本重合 ； ５ 在测线终点则超过测段大堤桩号同样距离 ， 以保 证测段终 点
位 置超 出大 堤 桩 号 。 ３ 探 测 结 果 ． ３ ３ ． 探 测数 据 处 理 ．１ ３
水利建设与管理・０ ８年第 １ ２０ ２期
３ ３
蓠蜜 磨照黎法茬装： 堤脯隐患 淫 酶 瘦 霜
吴 南山
（ 江苏省 太仓 市水 利局 苏 州 ２５ ０ ） １４ ０
【 要 】 高 密度 电阻率法具有成本低、 率高、 摘 效 测试简便等优点 ， 堤坝隐患探 测方面得 到 了 在 越来越广 泛地 应用 。
Ｋ 牛
吴 南 山／ 密度 电 阻率 法在 长 江堤 防 隐 患探 测 中的应 用 高 效 探 测 深 度 为 １～ ２ 可满 足 探 测要 求 。 ０ １ｍ，
探测数据 曲线 图处理 流程为 ：数据格 式转换一 非值剔 除一数据抽取一 曲线连接一成 图一分析。 探测数据剖 面 图处理 流程为 ：数据格 式转换一 非值剔 除一 网格化处理一 生成图形文件一成 图一 分析计 算一绘制
具有成本低 、 效率高 、 测试简便等优点 ， 在堤坝隐患探测方 面 得到了越来越广泛地应用 。
视 电阻率 ， ｍ； Ｑ・
△ｖ 厂一 ＭＮ极间 电位差 ， 堋 ｍＶ； Ｊ ——供 电电流 ， Ａ； ｍ ＿ 装置系数 ；
Ａ Ｍ— — Ａ、 电极 间距 ， Ｍ ｍ； Ａ — — Ａ Ｎ 电极 间距 ， Ｎ 、 ｍ；