高密度电法数据采集和资料处理

一、实验目的

1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法；

2.深刻理解高密度电法的基本工作原理；

3.了解数据处理的基本流程。

二、高密度电法的勘探原理

高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法大体相同. 它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法,根据在施加电场作用下地层传导电流的分布规律,推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况. 高密度电阻率法的原理是地下介质间的导电性差异. 和常规电阻率法一样它通过A 、B 电极向地下供电流I ,然后在M 、N 极间测量电位差Δ V ,从而可求得该点M 、N 之间的视电阻率值进行计算、分析,便可获得地层中的电阻率分布情况,从而可以划分地层,确定异常地层等.高密度电法数据采集系统由主机、多路电极转换器、电极系3 部分组成。多路电极转换器通过电缆控制电极系各电极的供电与测量状态。主机通过通讯电缆、供电电缆向多路电极转换器发出工作指令、向电极供电并接收、存贮测量数据。数据采集结果自动存入主机,主机通过通讯软件把原始数据传输给计算机。计算机将数据转换成处理软件要求的数据格式,经相应处理模块进行畸变点剔除、地形校正等预处理后,做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合钻探、地质调查资料作地质解释,并绘制出物探成果解释图。

三、实验内容及步骤

（一）实验内容

本实验在室外采用温纳装置做剖面观测。

（二）仪器

高密度电阻率勘探工作仪器包括测量系统和反演软件系统。测量系统包括WDJD-3多功能数字直流激电仪（测控主机）和WDZJ-3多路电极转换器。该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用。

（三）装置形式

采用的装置形式为：固定断面扫描装置α排列（温纳装置AMNB）见图

1-1。测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；依此不断扫描下去，得到倒梯形断面，由于供电电极AB和MN均按一定比例增大，所以在反映深部信息是有比较好的效果。

图1-1 α排列（温纳装置AMNB）装置

（四）各项检查

检查项目包括：主机电源电压，转换电极控制器开关，转换电极控制器电源电压，主机各接线柱之间的绝缘电阻，转换电极控制器各接线柱之间的绝缘电阻，32芯物探电缆完整性，干电池箱的电压等。在每次都要测量60根电极的接地电阻。

（五）参数设置

主要是设置高密度电法数据采集系统主机的工作参数，主要由以下几个方面：

断面号每个排列都需要设置，每个中段从1开始，以步长1逐渐增加。

转置类型α排列

滚动总数 1

电极数60

点距1m

MN间距1m

滚动号 1

供电时间1（测量延时50ms）

（六）测点观测

首先是在测量段布设32芯物探电缆两根，在电缆接线头处打下电极，待60

根电极连接好之后，首先进行接地电阻检查，以防止有漏接电极或者检出接地电阻过大的电极。

待接地电阻检查好后，进行测量。测量主机自动完成α排列方式的测量，并自动记录数据。

待一个排列测量结束之后，向前挪动电极和该段的电缆，完成下一个排列的测量。

结论：

密度电阻率法主要有如下优点( 1) 电极布设是一次完成,测量过程中无须更换电极,可以防止因电极设置而引起的故障和干扰. (2能有效的进行多种电极排列方式的参数测定,可以获得较丰富的关于地电结构的信息.3 数据的采集和收录实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快, 而且可避免人工操作引起的误差和错误. (4) 可以实现资料的现场实时处理或脱机处理,可以根据需要自动绘制和打印各种成果图件,大大提高了电阻率法的智能化程度. (5) 与传统的电阻率法相比,成本低、效率高,信息量丰富,解释能力方面显著提高. 但是,高密度电法是一种较新的物探方法,需要通过实践应用和总结归纳对该方法进一步完善.

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

二、实验内容

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

三、实验步骤

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。

四、实验要求

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。

高密度电法资料处理及解释

《高密度电法资料处理及解释》实习报告（姓名：范畅班号：061084 指导老师：王传雷成绩：）一、实习要求 (1) 每人选择相邻的两个排列的高密度测量数据文件进行处理； (2) 处理内容包括数据圆滑、格式转换、二维反演计算； (3) 二维反演计算误差要求%20 ； (4) 每人提交一份实习报告。报告内容包括：地质任务；测线位置及地下情况；高密度电法数据资料质量评价；高密度电法资料处理及地球物理-地质解释（岩溶、裂隙发育情况调查，发育深度识别，基岩面的岩性划分）；二、实习内容与过程 1.地质任务对广西合浦公馆石灰石矿区进行地球物理调查，探明岩溶、裂隙发育情况，发育深度识别，并进行基岩面等岩性划分。 2.侧线位置及地下情况公馆矿区南邻北部湾，地表主要为虾池和荒地，地层比较单一。上覆为第四系地层，局部基岩出露，揭露的第四系地层厚度为0-9米，其下为灰岩。【地层】区内出露的地层有上泥盆统天子岭组（D 3t ）、帽子峰组（D 3m ）和下石炭统孟公坳组（C 1ym ）。简述如下： A.天子岭组（D 3t ）上部薄层条带泥灰岩、粉砂质灰岩、厚层状灰岩互层；下部主要为灰绿色含磷细砂岩。厚413m 。主要分布于矿区东南一带。 B.帽子峰组（D 3m ）灰、灰绿色细砂岩、粉砂岩、页岩互层，夹薄层泥质灰岩、钙质页岩等，底部带有一层灰绿色含磷细砂岩。表层风化严重，呈砖红色泥质砂岩、砂质泥岩。厚63-167m 。主要分布于矿区东西两侧。

C.孟公坳组（C1ym）上部主要为中厚层状微粒生物灰岩；下部薄层-中层状隐晶质灰岩、泥质灰岩夹生物灰岩，局部相变为细砂岩、粉砂岩互层。根据矿区钻孔揭露，表层灰岩质地相对较纯，颜色也较浅，下部炭质含量增加，颜色逐渐变深，局部地区转变成炭质页岩。该层厚403m，为主要水泥用石灰岩。【构造】区内主要为一向斜构造。轴部走向为北东向，向斜核部地层为下石炭孟公坳组（C1ym），两翼地层微上泥盆统帽子峰组（D3m）和天子岭组（D3t）。矿区内发现有一条断层通过，断层走向北北西向。该断层将上泥盆统和下石炭统地层错断。其断层性质不详。 3.高密度电法数据处理及资料质量评价 A.首先利用软件ZH38对高密度电法资料进行数据圆滑处理，手工圆滑的基本原则是：电场不能突变。 B.其次将圆滑后的数据进行格式转换，可以转换为sufer格式，也可以转化为二维数据反演格式。 C.利用已有二维数据反演软件继续进行二维数据反演，使用的最小二乘法。最后记录三次迭代误差。图1 一号测线第一排列最小二乘法反演结果

高密度电法应用中的问题与思考

1 前言近十年来，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。在国内，从事高密度电阻率法的单位和人员正呈逐年上升的趋势，可以说是形势喜人。 2 问题及分析 2.1 有效数据的分辨这是个最基本的问题。不仅是本方法，其它的物探方法也是如此。在数据采集的现场，我们必需能有效地分辨：采集到的数据是不是有效的数据，用句简单的话就是：原始数据是否真实？我曾不少次碰到这样的情况：一些技术人员需要得到高密度电阻率法解释方面的帮助，可实际上，其原始数据的质量太差，根本无法进行资料解释，原始数据不行，就是再高级的大师也无法帮忙。如果在得到此类数据却不自知的话，其后果可想而知。这种情况在初学者中很普遍，而在一些多年的“老手”也会存在，如果其未对此进行过深入思考的话。图1是最近见到的两个剖面的数据：从A 剖面数据可以看出：在145m 处，数据明显出现异常，有两条非常有规律的高阻异常斜向右下角，其间距越来越大——这实际上是由于145m 附近，电极接地条件太差，形成的“假异常”；有时，如电缆的某一点或多路转换开关的某点断开也会形成类似的“八字异常”，如该点位位于观测剖面中间，则会出现“双八字”异常；点位在两端，则会出现“半八字”异常。在现场采样时，应及时发现此类异常并及时处理。图1中B 剖面的问题则更为严重，图左侧出现了太多的漩涡状封闭异常，这在地电断面中是不真实的。一般而言，我们直流电法采集到的地电断面，其等值线的起伏会比较缓，较难形成小型的封闭异常，更不用说形成如图中的密集型“漩涡异常”。图中剖面形成的原因是：剖面左侧是水泥路面，接地条件很差，现场操作人员未对接地条件进行有效改善就进行了数据采集，其数据当然是不可信的。 X(m) A B /3(m )A 剖面 X(m)A B /3(m ) B 剖面图1 典型的无效剖面一般而言，有效的高密度电阻率法成果数据有如下特征：等值线较为平缓，没有突变

高密度电法实习报告(物探)

高密度电阻率法实习报告专业：姓名：学号：指导教师： 2014/11/5

一、实验目的在实际地质勘察的工作中，物探技术是必不可少的，其具有使用方便、快捷、成本小的优点，可以迅速的获取工程区域的相关地层地质情况。高密度电阻率法又是其中使用非常广泛的一种物探方法，是工程地质人员在今后的工作中经常使用的一种技术手段，所以我们有必要熟练的掌握高密度电阻率法的试验方法和数据解释。二、实验原理高密度电阻率法是结合电剖面和电测深的直流勘探方法，它是在常规电阻率法的基础上发展起来的，仍然以岩土体的电性差异的为基础，研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化规律。但它相对传统电阻率法而言，具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等优点。一次布极可以完成纵、横向二维勘探过程，既能反应地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化，同时又能提供地层岩性纵向的电性变化的情况，具备电剖面法和电测深法的综合探测能力。高密度电阻率法的探测深度随着供电电极距的增大而增大，当隔离系数n主次增大时电极距也逐次增大，对地下深部介质的反应能力亦逐步增加。由于岩土剖面的测点总数是固定的，因此，当极距扩大时，反映不同勘探深度的测点将依次减少。通常把高密度电阻率法的测量结果记录在观测电极的中点、深度为na的点位上，整条剖面的测量结果就表示成为一种倒三角梯形的电性分布及工作剖面。此次试验高密度电法用到两种装置： α排列（温纳装置AMNB）：Kα=2πa β排列（偶极装置AMBN）：Kβ=6πa

三、实验内容及步骤测区：兰州大学榆中校区东区教学楼南侧草坪，测区地势平坦，地表植被除傍边有一排行道树外均为矮小杂草，见图1。图1 测线布置方式：沿正东的方向布置单条侧线，电极间距a=8m，共n=32个电极。装置方式为温纳四极和偶极法依次进行。步骤：（1）检查实验仪器; （2）将所用钢钎沿测线方向间隔一定距离插入土层中，要求与土层良好接触，将测线固定在钢钎上，使其相互接触；（3）将测线与仪器连接，进行电阻检测，检查各段测线与钢钎是否良好接触；（4）根据布设情况，选定参数及试验方法，开始测量；（5）将所得的视电阻率数据运用反演软件RES2DINV进行数据处理；（6）根据数据处理得到的地层剖面情况结合所测区域的地质情况，做出合理的

高密度电法工作方式

高密度电法工作方式 2008年08月29日星期五 06:30 P.M. 一、电极检查。将测线上的电极依次两个一组地与M、N测量输入端接通，每步的电极转换规律如下：第一步： M=1#，N=2# 第二步： M=2#，N=3# …… 第五十九步: M=59#,N=60#. 二、工作方式 1、（WN）温纳它的电极排列规律是：A，M，N，B（其中A，B是供电电极，M，N是测量电极），随着极距系数n由n（MIN）逐渐增大到n（MAX），四个电极之间的间距也均匀拉开，设电极总数60，n（MIN）=1，n（MAX）=16，每步电极转换的规律如下所述：首先，n=n（MIN）=1，测量数据为57个：第一步： A=1#，M=2#，N=3#，B=4#；第二步： A=2#，M=3#，N=4#，B=5#； …… 第五十七步： A=57#，M=58#，N=59#，B=60#；接着，n=n+1=2，测量数据为54个：第一步： A=1#，M=3#，N=5#，B=7#；第二步： A=2#，M=4#，N=6#，B=8#； …… 第五十四步: A=54#，M=56#，N=58#，B=60#；最后，n=n（MAX）=16，测量数据为12个：第一步：A=1#，M=17#，N=33#，B=49#；第二步： A=2#，M=18#，N=34#，B=50#； …… 第十二步： A=12#，M=28#，N=44#，B=60#；显然，对应每一层位（n）的测量数据个数=（60-n×3），如果n=1~16，16个层位全部测量得到的完整的一个剖面，数据总数应该是552个。 2、(SB1)施伦贝尔1 电极排列规律是：A，M，N，B测量过程中： MN固定不动，AB按隔离系数由小到大的顺序逐次移动，然后将MN 向前移动一个点距，再重复上诉过程。数据按隔离系数由下到大的顺序分层存储，结果为矩形区域。例如测定16层时，M=17#，N=18#,A=16#—1#移动，B=19#—34#移动（第一测深点）。当第二测深点时，A=17#开始，M=18#，N=119#,B=20#开始，方式同上。之后，以此类推。这种方法分辨率高，效率高，劳动力低。 3、（SB2）是施伦贝尔2

高密度电法实习报告

高密度电法勘探实习报告一、基本原理高密度电法指的是直流高密度电阻率法,但由于从中发展出直流激发极化法,所以统称高密度电法。高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。当测量结果送入微机后,还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种物理解释的结果。显然,高密度电阻率勘探技术的运用与发展,使电法勘探的智能化程度大大向前迈进了一步。由于高密度电阻率法所具备的上述优势,因此相对于常规电阻率法而言,它具有以下特点: (1) 电极布设是一次完成的,这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰,而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。(2) 能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量,因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。(3) 野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快(大约每一测点需2～5 s) ,而且避免了由于手工操作所出现的错误。(4) 可以对资料进行预处理并显示剖面曲线形态,脱机处理后还可以自动绘制和打印各种成果图件。(5) 与传统的电阻率法相比,成本低、效率高,信息丰富,解释方便,勘探能力显著提高。高密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是在观测中设置了较高密度的测点，现场测量时，只需将全部电极布置在一定间隔的测点上，然后进行观测。由于使用电极数量多，而且电极之间可以自由组合，这样可以提供更多的地电信息，使电法勘探能像地震勘探一样使用覆盖式的测量方式。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：(1)电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和由此带来的测量误差；(2)能有效地进行多种电极排列方式的测量，从而可以获得较丰富的关于地电结构状态的地质信息；(3)数据的采集和收录全部实现了自动化，不仅采集速度快，而且避免了由于人工操作所引起的误差和错误；(4)可以实现资料的现场实时处理和脱机处理，大大提高了电阻率法的智能化程度。按布线方式分类。一、集中式高密度电法测量系统：如WGMD-3 WGMD-4高密度电法测量系统，它以WDJD系列多功能数字直流激电仪为测控主机，再配以WDZJ系列多路电极转换器。二、分布式高密度电法测量系统：如WGMD-9超级高密度电法测量系统，它以WDA系列超级数字直流电法仪为测控主机，在配以分布式开关电缆，即可完成测量工作。

高密度电法(1)

实验二高密度电法实验一、实验目的 1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法；了解数据处理的基本流程。二、高密度电法的勘探原理高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法大体相同。它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法,根据在施加电场作用下地中传导电流的分布规律,推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。高密度电法数据采集系统由主机、多路电极转换器、电极系 3 部分组成。多路电极转换器通过电缆控制电极系各电极的供电与测量状态。主机通过通讯电缆、供电电缆向多路电极转换器发出工作指令、向电极供电并接收、存贮测量数据。数据采集结果自动存入主机,主机通过通讯软件把原始数据传输给计算机。计算机将数据转换成处理软件要求的数据格式,经相应处理模块进行畸变点剔除、地形校正等预处理后,做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合钻探、地质调查资料作地质解释,并绘制出物探成果解释图。三、实验内容及步骤（一）实验内容本实验在室外采用温纳装置做剖面观测，学习电法勘探的野外工作过程和仪器操作，对观测的数据进行整理，编写实验报告。（二）仪器高密度电阻率勘探工作仪器包括测量系统和反演软件系统。测量系统包括WDJD-3多功能数字直流激电仪（测控主机）和WDZJ-3多路电极转换器。该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用。（三）装置形式采用的装置形式为：固定断面扫描装置α排列（温纳装置AMNB）见图1-1。测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；依此不断扫描下去，得到倒梯形断面，由于供电电极AB和MN均按一定比例增大，所以在反映深部信息是

10种插值方法在物探数据处理中的对比_以电法和磁法资料中的应用为例

2009年9月第29卷第4期四川地质学报 Vol.29 No.4 Dec，2009 474 10种插值方法在物探数据处理中的对比 ——以电法和磁法资料中的应用为例李富，王永华（成都地质矿产研究所，成都 610082）摘要：介绍了10种常用的网格化方法的基本原理，对比了其优缺点。以电阻率法与磁法测量的物探数据对 10种网格化方法进行对比，得出了几点认识。关键词：等值线；插值方法；克里金中图分类号：O174.42 文献标识码：A 文章编号：1006-0995（2009）04-0474-03 物探工作中，常以等值线图研究各种电性、磁性等特征。制作等值线图前，应对数据网格化。网格化数据的方法可以分三类：距离加权平均法、方位取点法和曲面样条插值网格化法。距离加权平均法包括反距离加权法、克里金法、改进谢别德法和自然邻点插值法；方位取点法包括方位加权法和趋势面法；曲面样条插值法包括最小曲率法、三角网/线性插值法、局部多项式法、局部多项式法和趋势面法。 1 常用10种插值法介绍 1.1 反距离加权插值法首先是由气象学家和地质工作者提出的。计算的权值随结点到观测点距离的增加而下降。配给的权重是一个分数，所有权重总和等于1.0。该法综合了泰森多边形的邻近点法和多元回归法的长处，通过权重调整空间插值结构；缺点是在格网区域内要产生围绕观测点的“牛眼”，给电法与磁法数据解释带来不便，因此，实际应用较少。 1.2 克里金(Kriging)插值法又称空间自协方差最佳插值法，是一种特定的滑动加权平均法，广泛地应用于地下水模拟、土壤制图、矿床中金属品位估计等领域 [1]。该法根据不同情况分类：按在满足二阶平稳(或本征) 假设时可用普通克里金法；在非平稳(或有漂移存在) 现象中可用泛克里金法。计算可采储量时要用非线性估计量，就可用析取克里金法；在区域化变量服从对数正态分布时，可用对数克里金法；当数据较少，分布不大规则，对估计精度又要求不太高时，可用随机克里金法等。近年来，还新发展了因子克里金法、指示克里金法。对于有磁异常偏移的磁法数据，采用泛克里金法比较合适；对于电法数据，由于数据量小，采用普通克里金法就能满足要求。 1.3 最小曲率法广泛应用于地球科学。该法的特点是在尽可能严格地尊重数据的同时，生成尽可能圆滑的曲面。使用最小曲率法时要涉及到两个参数：最大残差参数和最大循环次数参数，而且最小曲率法要求至少有四个点[2]。实际应用中该法用于平滑估值，绘出的等值线主要用于定性研究。 1.4 改进谢别德法使用距离倒数加权的最小二乘法，做了两方面的改进：①通过修改反距离加权插值法权函数wi(x,y)= 1/[di(x, y)]u ，以改变反距离加权插值法的全局插值，利用局部最小二乘法来消除或减少等值线的“牛眼”外观。②用节点函数Qi(x,y) 来代替离散点(xi,yi)的属性值zi，Qi (x,y)是一个插值于(xi,yi)点的二次多项式，即有Qi(xi, yi)= zi(i= 1, 2, ?, n)。而且Qi(x,y) 在点(xi, yi) 附近与函数属性值z(x, y)具有局部近似的性质。改进谢别德法可以是一个准确或圆滑插值器。在用改进谢别德法作为格网化方法时要涉及到圆滑参数的设置。圆滑参数是使改进谢别德法能够象一个圆滑插值器那样工作，增加圆滑参数的值可增强圆滑的效果[2]。可以看出，改进谢别德法明显优于反距离加权插值法。收稿日期：2009-03-19 作者简介：李富（1980—），男，四川遂宁人，助理工程师，从事应用物理研究

高密度电法工作报告全解

烈山污水截流管道提工程物探报告二0一六年六月

报告名称：烈山污水截流管道提工程物探报告单位：物探院项目负责：嵇星华编写人：嵇星华物探院二0一六年六月

目录 1、工程概况 (4) 1.1、探测区地质概况 (5) 1.2、探测区地质概况 (5) 2、探测对象地球物理前提分析 (5) 3、探测依据的标准和规范 (6) 4、仪器设备 (6) 5、工作布置及完成工作量统计 (6) 6、探测原理及数据处理解释 (7) 6.1、探测原理 (7) 6.2、质量评价 (7) 6.3、数据处理与资料解释 (8) 7、剖面解释 (8) 7.1、雷河物探横剖面图 (9) 7.2、致富路物探横剖面图 (10) 7.3、琪嘉物探横剖面图 (11) 8、结论及建议 (14)

前言 1、工程概况烈山污水截流管道提工程位于烈区，本次工作分别为雷河、致富路、琪嘉路道路两旁的绿化带内，地势较平坦，交通便利，见物探工作示意图（图1）。我院受委托开展该项目的工程物探工作。2016年6月9号设备、仪器进场开始野外工作，2015年6月11日结束野外转入室内数据处理，综合分析报告编写工作，2016年6月13提交物探成果报告。（图1）

1.1、探测区地质概况本区地下水动态变化主要受大气降水和蒸发因素的影响，地下水丰水期多现于6～9月份，枯水期多出现于12月至第二年2月。年水位变幅2.0m左右。本次勘查期水位埋深大约为4.0～4.3m。根据以往地质资料，场地内埋深10.0m以浅地基土自上而下可分为四个地层，主要特性分析如下： ①层杂填土（Q4ml）:灰黄、黄褐色，松散，潮湿，主要由混泥土路面、石块及煤矸石结构组成。本层厚度1.0～2.1m。 ②层黏土（Q4al）:黄褐色，可塑，光泽反应有光泽，干强度高，韧性中等，夹薄层粉土，本层层底埋深3.5.0～4.4m。本层厚度1.3～3.4m。 ③层粉质黏土（亚黏土）（Q4al）：黄褐～青黄杂，可～硬塑状态，干强度高，韧性中等，含砂礓，本层层底埋深3.5～4.4m，厚度4.2～5.0m。 ④层粉砂（Q3al）：浅黄色，饱和，中密状态，土质均匀。本层层底埋深4.4m以下（未揭穿），最大揭露厚度1.9米。 1.2、探测区地质概况本次烈山污水截流管道提工程物探勘察的目的主要是查明污水管道铺设路线地下隐伏的管线等地质情况，为该污水截流管道提工程管道的铺设路径及施工方法提供指导性科学依据。 2、探测对象地球物理前提分析城市地下管道主要包括煤气、自来水、污水、雨水、通讯、暖气管线等等。地下管线在地面以下层层交错，错综复杂，形成了网状的地下管网。从制作材质上来说，地下管道可分为金属和非金属管道，其中非金属管道占据了很重要的一部分，施工过程中，为避免损坏地下管线，需要查阅施工区域的地下管线资料，但实际中，往往查阅不到精确、详细的资料，因此，地下管道的探测是一项很重要的任务。一般说来，在淮北平原地区，无论是金属材质的管道还是混凝土管道，在视电阻率或反演模型电阻率剖面上都呈现高阻反映。因为在埋设金属管道时，要在其表面包裹防锈防腐塑料布或涂复具有同样效果的涂层，管道沟内及管道周围大量投放碎石和砂土，完全覆盖后还要进行夯实碾压。反映在实际探测中，与管道周围的土层相比，应当呈现出相对高阻的闭合圈。此外，如钢质供水管道和钢质煤气管道的外面都包裹有塑料防腐材料，供热的钢质管道更包裹有一定厚度的泡沫海绵及橡胶保护层，地下集束型通讯电缆、光缆的塑料外皮毫无疑问属于高绝缘材质，其铺设需要事先埋置塑料材质的外保护管，这些外管也都是高绝缘物质，与周围相对低阻土层有明显的电性差异。因此，通过这种地电性质，我们可以很轻易的利用电阻率方法来找到管线的分界面。这一特性构成

电导法测定弱电解质的电离常数实验数据处理

五、实验数据记录与处理 1作图法求K ° HAC。 (1)根据公式： (c/C〉m 1 1 上m 上'm K^HAc(上"m)2 如果以1/ A m对C A m作图，截距即为1/ Am,由直线的斜率和截距即可求得K° 。 (2)为求得相应的1/ A m和C A m的数值，实验测得以及计算所得的相关数据见表一所示。 (3 )以1/ A m对C A m作图(见图一)。图一以1/ A对C A m作图求K HAC

图二以1/ An 对C A m 作图拟合结果根据拟合结果：直线的斜率为：42664.10717 ;直线的截距为：28.1034 根据公式： K 6 HAc =(截距)2 *10-3 /斜率 =1.85*10-5 通过查阅《普通化学原理》附表，知： 25C 时，醋酸的K 6 HAC =1.75*10-5 相对误差：5.71% 2、求醋酸的电离度a 根据弱电解质的电离度与摩尔电导率的关系: A m 求出五组不同浓度的醋酸溶液的电离度，见表二。其中25C 下的人蔦由表三得到。

3、计算法求K ° HAC 根据公式：根据计算的结果，只有 c/16的K ° HAC 与其他数据相差较大，这与通过作图拟合时的数据一致，通过图一中对无根数据的拟合，可以看出也是c/16的数据点偏离拟合直线比较多, 应该是实验误差所致。 4、对第一次实验数据的处理以及处理结果。注：本次实验我们小组测量了两次，原因是第一次实验测量的数据通过拟合直线虽然斜率是可靠的，但是其截距是负值，这与直线方程的截距物理意义不符合，通过询问前面几组的数据，我们发现用右侧仪器的小组数据都出现了这样一个问题，因此我们决定用另外一个仪器第二次测量。 (2)作图法求 2000 ° 表四。通过计算的方法求得 K °HAc ，与作图法以及标准值比较，相关数据见表四计算的方法求得 K HAc K ^HAc (c /

电法处理软件使用说明.doc

电法处理软件使用说明井下直流电法解释软件由VB开发环境完成。该软件由煤炭科学研究总院西安分院开发，专用于井下直流电法资料解释的配套软件，可在WINDOWS环境下运行。下面介绍一下该软件的使用过程： 1．软件的安装：运行安装软盘中的setup.exe程序，然后按照提示就可以完成安装。需要注意的是：请确保绘图软件Grafwin和suffer安装在c:\SURFER6目录下，本程序才可以调用它。 2．软件各项菜单说明：文件菜单包括：从仪器导入、打开、保存、打印、退出。数据处理菜单包括：格式转换、数据编辑、层状正演计算。

数据成图菜单包括：平剖图、等值线图。 3．各项详细介绍： “从仪器导入”菜单项：该菜单使用于pc机和仪器之间的数据传输，当点击该项或者快捷按钮后将显示下图所示窗口：选择好”通讯端口”和”保存路径”后就可以点击”确定”按钮来开始通讯。通讯过程中要让仪器先处于等待传输状态，并且本程序可以显示传输进度。例：保存路径：e:\gf\1.dat “打开”、“保存”、”打印”、”退出”菜单项：这几项菜单项和一般应用软件功能基本相同，这里就不再介绍了。 “格式转换”和“数据编辑”菜单项：这两项是在点击“打开”菜单后才可以使用，对仪器的原始数据进行格式转换和一些相关的计算。如果原始文件存为1.dat, 则这项数据存在1zh.dat和1bj.dat中。

“层状正演计算” : 该项是在有一些已知条件的情况下，输入各层的厚度和电阻率值，计算一条正演曲线的数据。如果原始数据存在1.dat中，点击确定后该数据存于1zy.dat中。 “平剖图”和“等值线图”：前者会粗略地描述一下地层电阻率的大致趋势，从这种趋势可以看出一些的地层分层的信息，为后面的等值线图的解释提供参考。点击后者会调用suffer和grafwin绘图程序。关于它们的使用，请参阅它们的使用说明，这里不作介绍。 4.软件使用的一般流程本软件使用的一般流程为: 数据传输—打开传输文件—数据转换—数据编辑—成图. A . 数据传输:点击状态栏中的按钮就会出现如下图所示的窗口

高密度电法应用中的问题与思考

.
1 前言近十年来，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。在国内，从事高
密度电阻率法的单位和人员正呈逐年上升的趋势，可以说是形势喜人。
2 问题及分析
2.1 有效数据的分辨
这是个最基本的问题。不仅是本方法，其它的物探方法也是如此。在数据采集的现场，
我们必需能有效地分辨：采集到的数据是不是有效的数据，用句简单的话就是：原始数据
是否真实？
我曾不少次碰到这样的情况：一些技术人员需要得到高密度电阻率法解释方面的帮助，
可实际上，其原始数据的质量太差，根本无法进行资料解释，原始数据不行，就是再高级
的大师也无法帮忙。如果在得到此类数据却不自知的话，其后果可想而知。这种情况在初
学者中很普遍，而在一些多年的“老手”也会存在，如果其未对此进行过深入思考的话。
图 1 是最近见到的两个剖面的数据：从 A 剖面数据可以看出：在 145m 处，数据明显出
现异常，有两条非常有规律的高阻异常斜向右下角，其间距越来越大——这实际上是由于
145m 附近，电极接地条件太差，形成的“假异常”；有时，如电缆的某一点或多路转换开
关的某点断开也会形成类似的“八字异常”，如该点位位于观测剖面中间，则会出现“双
八字”异常；点位在两端，则会出现“半八字”异常。在现场采样时，应及时发现此类异
常并及时处理。
图 1 中 B 剖面的问题则更为严重，图左侧出现了太多的漩涡状封闭异常，这在地电断
面中是不真实的。一般而言，我们直流电法采集到的地电断面，其等值线的起伏会比较缓，
较难形成小型的封闭异常，更不用说形成如图中的密集型“漩涡异常”。图中剖面形成的
原因是：剖面左侧是水泥路面，接地条件很差，现场操作人员未对接地条件进行有效改善
就进行了数据采集，其数据当然是不可信的。
X(m)
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
0
-50
AB/3(m)
-100
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A 剖面
AB/3(m)
-50
-100
-150 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 X(m)
可编辑

高密度电法

高密度电法地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117 高密度电法勘探实验报告一、实验目的以及要求在实际地质勘察的工作中,物探技术是必不可少的,其具有使用方便、快捷、成本小的优点,可以迅速的获取工程区域的相关地层地质情况。高密度电阻率法又是其中使用非常广泛的一种物探方法,是工程地质人员在今后的工作中经常使用的一种技术手段,所以我们有必要熟练的掌插高密度电阻率法的试验方法和数据解释。本实验要求达到以下几点: 1.学会高密度电法装置的布设方法以及测线的连接方式; 2.掌插高密度电法温纳四极、偶极法两种装置的数据采集; 3.学会数据的接收及转换; 4.学会电法的数据处理及计算机作图方法; 5.需要掌插的软件有: a、BTRC2004数据接收不格式转换软件; b、RES2DINV高密度电法处理软件。二、基本原理高密度电阻率法是一种新兴阵列勘探方法,将多个电极，可达上百根，置于测线上,通过电极转换开关和工程电测仪便可实现数据的快速自动采集并能够进行现场数据处理、分析和成图。它是结合电剖面和电测深的直流勘探方法,它是在常规电阻率法的基础上发展起来的,仌然以岩土体的电性差异的为基础,研究在施加电场的作用下,地下传导电流的变化规律。但它相对传统电阻率法而言,具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等优点。一次布极可以完成纵、横

向二维勘探过程,既能反应地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化,同时又能提供地层岩性纵向的电性变化地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117 的情况,具备电剖面法和电测深法的综合探测能力。高密度电阻率法的探测深度随着供电电极距的增大而增大,当隔离系数n主次增大时电极距也逐次增大,对地下深部介质的反应能力亦逐步增加。由于岩土剖面的测点总数是固定的,因此,当极距扩大时,反映不同勘探深度的测点将依次减少。通常把高密度电阻率法的测量结果记录在观测电极的中点、深度为na的点位上,整条剖面的测量结果就表示成为一种倒三角梯形的电性分布及工作剖面。此次试验高密度电法用到两种装置: α排列，温纳装置AMNB，:Kα=2πa β排列，偶极装置AMBN，:Kβ=6πa 图1 高密度电发勘探的简单原理图高密度电阻率法具有较强的抗干扰能力且探测深度较深,野外采集的数据较大,仍地质14-1班姓名:杨栋学号:142009020117 一定意义上讲提高了探测精度,相对于常规电阻率法而言,它具有以下优点: ，1，电极布设是一次完成的,这不仅

毕设--高密度电法探测及数据处理解释

本科毕业设计（论文）题目：物探实习场地的高密度电法探测及数据处理解释学生姓名：xxx 学号：xxx 专业班级：xxx 指导教师：xxx x年 x月x日

物探实习场地的高密度电法探测及数据处理解释摘要由于现在的工程和环境地质调查的所面对状况越来越复杂，而现今普通的物探方法已经难以满足实际工作的需要。高密度电法中所用的基本原理是与传统的电阻率的方向实际上是相同的。高密度电阻率法的核心其实就是在进行野外测量时将电极以阵列的方式布设于各个测点上，然后利用微机工程电测仪对数据进行测量并记录。本次物探实习场地的高密度电法测量就是实地进行高密度电法的数据采集并且在每道测线采集两种不同的装置类型，然后对于采集到的数据进行处理和解释并且比较不同测量装置类型对于地下界面的探测效果的不同。关键字：高密度；电极距；装置类型

Geophysical practice space of high-density electrical detection and data processing and interpretation Abstract Because of the face to the current engineering and environmental geological survey of the situation become more complicated, but now ordinary geophysical methods have been difficult to meet the needs of practical work. The basic principles of high density electrical method is used in the conventional direction of resistivity it is practically identical. Core high density resistivity method is actually carrying out field measurements of the electrode array in the manner laid on each measuring point, then the use of computer engineering electrical measuring instrument to measure and record data. The internship site for Geophysical high density electrical measurement is carried out in the field of high-density electrical method of data collection and survey lines at every gathering of two different types of devices, and then the collected data processing and interpretation and comparison of different measuring devices type for the detection of the effect of the different subsurface. Keywords：High density; electrode spacing; device type

高密度电法工作报告

****高速公路西段K275（原K101）滑坡工程地质物探报告 2011年9月

目录 1、前言 ................................................ 错误!未定义书签。 2、工程概况 (1) 2.1、第四系地层 (2) 2.2、燕山期中粗粒（混合）花岗岩 (2) 3、工作目的与任务解释 (2) 4、探测对象地球物理前提分析 (3) 5、探测依据的标准和规范 (4) 6、剖面布置及完成工作量统计 (4) 7、探测原理及数据处理解释 (6) 7.1、探测原理 (6) 7.2、质量评价 (7) 7.3、数据处理与资料解释 (7) 8、纵剖面解释 (8) 8.1、II-II剖面解释 (8) 8.2、III-III剖面解释 (8) 8.3、IV- IV剖面解释 (11) 8.4、V- V剖面解释 (13) 8.5、加I剖面解释 (13) 9、横剖面解释 (16) 9.1、横剖面1-1解释 (16) 9.2、横剖面2-2解释 (17) 9.3、横剖面3-3解释 (18) 9.4、横剖面4-4解释 (19) 10、综合电法层析成像剖面解释 (19) 11、截水隧洞纵剖面解释 (22) 11.1、隧洞SD3-4剖面解释 (22) 11.2、隧洞SD4-5剖面解释 (23) 11.3、隧洞SD2-5剖面解释 (24) 11.4、隧洞SD5-6剖面解释 (25) 11.5、隧洞综合地质解释 (26)

1、工程概况 ****区域为华夏陆台多轮回造山区，地质构造运动和岩浆活动频繁。侏罗纪燕山期造山运动基本奠定了本地区现代地貌的轮廓。在地球史上距今最近的是“喜马拉雅山运动”，使汕尾地区表现为断裂隆起和多处塌陷，产生了侵蚀剥削和堆积，北部上升，南部下降。以后的新构造运动继续抬高，使花岗岩逐步暴露地表，形成广阔的花岗岩山地，丘陵及台地。工区为粤东沿海平原丘陵区，属亚热带海洋季风，全年气候温暖湿润，雨量充沛，年平均气温为21.8℃，年平均降雨量为1828mm，并常受台风侵袭。常年的日照和雨水侵袭，加速了表面岩石的风化，致使路线所经地区地质情况复杂。平原地区一般为中粗砂表面厚度不等的淤质泥土，地下水位较高，软土地基较多；而丘陵区地形复杂，横坡较陡，起伏甚大，一般为强风化的页岩和花岗岩，林木植被茂密，交通发达。工区交通位置图见下图1所示。图1 工区位置分布图该段公路近东西走向，滑坡路段位于粤东海丰县境峨埠至鲘门的低山丘陵地带，属构造剥蚀地貌类型。后山体的总体走向为近东西向，滑坡平缓开阔，呈南陡（60~70°）北缓（15~20°）舒缓地形，山顶海拔200~250m，坡缘海拔30~35m。由南向北滑坡体呈半圆状，

高密度电法勘探的装置选择和资料解释

高密度电法勘探的装置选择和资料解释祁增云，任海翔，乔佃岳（国家电力公司西北勘测设计研究院，甘肃兰州730050）摘要：本文就高密度电法勘探做了一些综合性论述，重点就装置的选择、资料解释、限制因素以及高密度电法勘探后期展望做了一些探讨。关键词：高密度电法；装置；解释 1 概况高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。但高密度电法其核心只是实现了野外测量数据的快速、自动和智能化采集，它的工作实质依然是常规电法勘探原理，所以说它只是一种基于老原理的采集手段的提高，它并未脱离直流电法的框架，并算不得是一门全新的勘探方法。但是，由于其采集密度的增大、排列装置的增多，为传统电法带来了新的活力，同时也为技术处理带来了新的课题。高密度电法勘探的装置选择、资料解释是两个关键环节。排列装置选择得合适与否，直接关系到是否测试出探测目的所反映出的异常。资料解释则是探测目的最终反映和探测效果最直接表达。 2 装置的选择选择哪种装置取决于场地大小、地形起伏、探测任务以及探测精度等因素。 2.1 场地因素如果场地开阔，一般都使用四极装置（α、α2），因为该方法会获得最大的测量电位。这对于节省外接电源，减少供电电压，特别是压制干扰，增强有效信号，有着重要的意义。如果场地不允许，那么最好使用三极装置（AMN、MNB），三极装置比四极装置将节省一半的场地。 2.2 地形因素高密度电法勘探应尽力避免地形的起伏,然而事实常难随人意，这时候就得考虑哪种装置受地形的影响最小。在众多装置中，偶极装置受地形影响最为剧烈，它本身的电测曲线就已经复杂，如果加上地形的因素，其电测剖面形态会变得很难辨别。其次是三极装置，该装置遇到山谷或山脊时电测曲线会出现多个峰值，并且AMN和MNB两个装置的反映程度不均衡，故而判别起来困难较大。相对而言，四级装置受地形的影响较小，电测剖面形态比较好判断。 2.3探测精度因素掌握探测精度(灵敏度)与装置的关系，是高密度电法中很重要的环节，也是众说纷纭，很难形成一个定论的问题。根据《高密度电法探测岩溶试验》结果，β装置灵敏度最高，γ次之，α最次，而据中国地质大学罗延钟教授研究，不等距偶极最灵敏，β次之，α再次之，γ最次，许多生产单位只单纯使用α一种装置。 Dr.M.H.Loke 认为: （1）α装置对于电性的垂向变化比水平向变化反映灵敏些。一般来说，此装置解决垂向变化（例如水平层状结构）问题比较有利，而去探测水平变化（例如狭窄垂向结构）就相对差一些。（2）不等间距偶极装置对于电阻率变化有着最大的灵敏度，它对垂向电性变化十分灵敏而对水平变化相对不灵敏。

电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理

电导法测定醋酸电离常数一、实验目的 1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念； 2.测量电解质溶液的摩尔电导率，并计算弱电解质溶液的电离常数。二、实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。这由两个因素造成，一是电解质溶液的不完全离解，二是离子间存在着相互作用力。所以，Λm通常称为表观摩尔电导率。 Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞) 若U+= U-，，U+∞=U-∞则 Λm/Λ∞m=α 式中α为电离度。 AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K a?，起始浓度C0，电离度α有以下关系：AB A+ + B- 起始浓度mol/L：C00 0 平衡浓度mol/L：C0·(1-α) αC0 αC0 K c?=[c(A+)/c?][c(B-)/c?]/[c(AB)/c?]=C0α2/(1-α)=C0Λm2/[c?Λ∞m(Λ∞m-Λm)] 根据离子独立定律，Λ∞m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。Λm可以从电导率的测定求得，然后求出K a?。 Λm C0/c? =Λ∞m2K c?/Λm-Λ∞m K c? 通过Λm C0/c?~1/Λm作图，由直线斜率=Λ∞m2K c?，可求出K c?。三、仪器与试剂 DDS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1套；0.1000mol/L醋酸溶液。四、实验步骤 1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。

直流电法数据处理技术

2 直流电法数据处理技术直流电法勘探的基本原理电法勘探是以研究地壳中各种岩、矿石电学性质之间的电学差异为基础，观测和研究电场（天然或人工）空间和时间上的分布规律来勘查地质构造和寻找有用矿产的一类物探方法。其研究的电学性质为导电性（电阻率ρ）、激电性（极化特性参数）。常用的直流电法方法有电阻率法（电测深法、电剖面法、高密度电阻率法）、自然电场法、充电法，不稳定场有激发极化法。主要用于寻找金属、非金属矿床，勘查地下水资源和能源，解决某些工程地质及深部地质问题。地壳是由不同的岩石、矿体和各种地质构造所组成，它们具有不同的导电性、导磁性、介电性和电化学性质。根据这些性质及其空间分布规律和时间特性，人们可以推断矿体或地质构造的赋存状态（形状、大小、位置、产状和埋藏深度）和物性参数等，从而达到勘探的目的。电法勘探具有利用物性参数多，场源、装置形式多，观测内容或测量要素多及应用范围广等特点。电法勘探利用岩石、矿石的物理参数，主要有电阻率（ρ）、导磁率（μ）、极化特性（人工体极化率η和面极化系数λ、自然极化的电位跃变Δε）和介电常数（ε）。（1）大地中的稳定电流场基本规律 ①稳定电流场的基本规律 ⅰ、稳定电流场满足欧姆定律的微分形式[1][44]：微观欧姆定律 σρ == E j E 由于电流是在电场力作用下形成的，某处电流密度j 的方向与该处电场强度E 的方向相同，电流密度j 与该处的电场强度E 和电导率σ成正比，而与该处媒质的电阻率ρ成反比。 ⅱ、连续性方程[1]：散度公式 div 0=j 在稳定的情况下，电流线是连续的，即穿进闭合面的电流一定等于穿出的电流。 ⅲ、势场特征 grad U =-E 0rot =E 场强E 等于电位梯度的负值，梯度U ?的方向为电位增加的方向，式中负号表示E 的方向指向电位减小的方向。 ②均匀各向同性半无限介质点电流源电场 ⅰ、点电流源的电流场全空间：假设在电阻率为ρ的均匀各向同性的无限介质中，有一点电流源A ，其电流强度为I ，在距A 点的距离为R 的M 点处的电位，由拉普拉斯方程求得为