[发明专利]一种适用于水域电法勘探的电缆系统及勘探方法

说明书

本发明公开了一种适用于水域电法勘探的电缆系统及勘探方法，利用超声波测距单元及气囊装置，对原有的陆地电法勘探所用电缆测试系统及装置进行改进，获取一套完整的水域电法勘探的电缆测试系统及方法，所得技术能够在水域工程勘察中提供更好的安全保障。

技术领域

本发明涉及水域电法勘探系统领域，具体是一种适用于水域电法勘探的电缆系统及勘探方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，全国范围内的道路桥梁以及地铁设施建设也加快了步伐，其中部分工程的实施将经由江河、湖泊或者海洋的水底下方穿过，为了保证工程的顺利进行以及减少后期的维护成本，前期需对水底下方地层的分布及基岩面的起伏情况进行充分的了解。目前，对于水域工程勘察的地球物理方法较为局限，基本分为水上浅层地震、瞬变电磁和直流电法，其中浅层地震不利于在浅水面、水底地层较厚及卵石区进行勘探；瞬变电磁受低阻覆盖层影响较为严重；直流电法较前两者具有较大的优势，在水域勘探中利用较多。但是在直流电法勘探过程中，其观测系统及测线的选取多是依据陆地电法勘探，尚未形成自己的系统。尤其是水域电法的电缆测线，其往往直接采用陆地电法勘探电缆测试系统，系统布置过程中利用自身重力沉于水底或者是在测线上附着漂浮物将其置于水面进行勘探，而且其无法置于水面以下水底以上一定深度进行勘探，其中人工操作情况下往往无法满足各个电极的一致性，容易形成较大的人为误差，无法满足水域勘探的精度要求。因此设计一种满足于不同类型水域勘探的电缆是十分必要和亟待解决的问题。

发明内容 本发明的目的是提供一种适用于水域电法勘探的电缆系统及勘探方法，以解决现有技术水域电法勘探存在的认为误差大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种适用于水域电法勘探的电缆系统，包括电缆缆体，其特征在于：电缆缆体内在径向方向上被分为两个相互隔离的封闭空间，其中上部的空间设为气囊，气囊的轴向一端通过气路管与外部空气压缩机连通，下部的空间内设有多个平行于电缆缆体同一径向的电极，下部空间轴向一端延伸为延长线，延长线轴向外端设有多针的电缆插头，各个电极分别通过导线与电缆插头中的连接针脚一一对应连接，电缆缆体顶部对应每个电极正上方分别设有超声波测距单元，还包括并行电法仪、数字显示仪，各个超声波测距单元分别与数字显示仪通过无线信号通讯连接，各个电极通过电缆插头与并行电法仪相连接。

所述的一种适用于水域电法勘探的电缆系统，其特征在于：所述超声波测距单元包括超声波发射器、超声波接收器、具有无线功能的控制电路，超声波发射器的输入端、超声波接收器的输出端分别接入控制电路，控制电路通过无线信号与数字显示器通讯连接。

一种电缆系统的水域电法勘探方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将电缆缆体整体置于水面下方，通过空气压缩机对气囊内充放气，使电缆缆体整体沉于水面下方一定深度，利用各个超声波测距单元测量各个电极与水面之间间距，并基于数字显示仪的数据进行反馈控制，使各个电极与水面之间间距保持一致，最后利用并行电法仪现场采集各个电极的视电阻率数据，视电阻率数据是通过采集到的电位差与电流比值得到，具体是指各个电极对应探测区域目标体的视电阻率数据，此处即是水体以及水体下方岩层的视电阻率；

（2）、水域勘探视电阻率数据处理及成图：

（2.1）、将并行电法仪采集到的原始数据导入WBD解编软件，并输入各个电极的坐标，二维剖面下，通常定义某一电极坐标为（0,0），其余电极坐标依据电极间距及相对定义电极点的远近建立坐标，进行相关视电阻率的计算，并剔除采集全区段内的视电阻率异常值，最后导出视电阻率数据；

（2.2）、接着使用Surfer成图软件打开dat格式的视电阻率数据，进行网格化数据、选择网格化方法、网格划分大小及过滤异常数据基本处理流程，根据实际需要可以选择滤波器对数据进行滤波以及进行白化，通过上述操作处理最终即得到视电阻率数据直接成图；

（3）、水域勘探视电阻率反演处理及成图：