[发明专利]一种探查河道溶洞的多维探测装置及方法

摘要

本发明属于水利工程地质灾害评价领域，尤其是一种探查河道溶洞的测量布置系统以及实施方法，具体是利用并行电法诊断出隐伏在河道内岩溶体的多维探测方法。一种用于探测河道岩溶体分布的多维布设装置，包括测试系统和测试仪器，测试系统包括两条平行布置在两河堤上的多芯电缆线，和与单条多芯电缆线相对应的无穷远B电极以及电位参比N电极；每条多芯电缆线上包括64道电极，每个电极通道可通过铜棒与大地相连；测试仪器为并行电法仪；本发明提出一种探查河道溶洞的多维探测装置及方法，采用并行电法探测技术提高了常规电阻率法的工作效率，成果以二维视电阻率图像和三维反演成像相结合的解译技术，有效提高了溶洞勘察的精度，弥补当前技术不足。

主权项

一种用于探测河道岩溶体分布的多维布设装置，包括测试系统和测试仪器，其特征在于：测试系统包括两条平行布置在两河堤上的多芯电缆线，和与单条多芯电缆线相对应的无穷远B电极以及电位参比N电极；每条多芯电缆线上包括64道电极，每个电极通道可通过铜棒与大地相连；测试仪器为并行电法仪，包括测试上位机模块、采集模块、电源模块以及连接各模块之间的传输模块，上位机用于采集参数设置，通过传输模块对采集模块进行数据采集与回收控制，电源模块用于采集模块工作过程中的供电，电源模块与采集模块之间利用电源线连接；采集参数包括采集模式，供电时间，采样间隔，起点电极号，终点电极号，供电方式；并行电法仪置于到两堤岸多芯电缆线起始端的附近，每一岸的多芯电缆线通过航空插头与电法仪相连接，无穷远B电极、电位参比N极分别通过BN线与并行电法仪连接；并行电法仪通过采集多芯电缆线上的任意电极通道与无穷远B电极形成稳定电场的电位数据，把采集的电位数据与电位参比N极的电势相减，即为电位差ΔU，电位差ΔU与供电电流I可利用电阻率公式即可求取河道区岩土体的视电阻率值，其中K为装置系数；并行电法采用拟地震化的数据采集手段，选取电缆线上的一个电极与无穷远B电极构成电流回路，形成测量的发射系统，电缆线上的其余电极作为测量的接受系统，接受到发射系统形成电场穿过岩土体的电位数据体，并把采集到的电位与参比N电极电位做差值，即为回收到并行电法仪上位机的地电数据体；其中，当测试二维数据时，把无穷远B电极垂直置于电缆线所在位置以外的300～500m区域，电位参比N电极布设在并行电法仪附近的大地上；电位参照N电极、无穷远B电极利用保护绝缘导线与BN线连接，BN线连接并行电法仪采集模块；当测试三维数据时，把无穷远B电极布设在河堤对岸多芯电缆线的河堤对岸多芯电缆线的起始位置、中部位置、终止位置中至少一处，电位参比N电极布设在并行电法仪附近的大地上。