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案例简介：

高密度电法即高密度电阻率法
，是水利水电工程隐患探测中沉要的物探步骤之一
，。该步骤固然受“竖向限分辨率多只能探测洞径与埋设之比为1 ∶ 10”的限度
，但是对于库水位抬升、坝体浸润面抬升、坝体鼓和区域“大面积”增大的情况
，利用该步骤获得的坝体电阻率散布可望反映出坝体渗流场散布情况。

本案例钻研借助原体大坝管涌溃决试验
，将高密度电法仪利用在试验蓄水过程中
，通过电极布设与探测
，获取坝体蓄水期的视电阻率场散布与变动; 结合水库蓄水期库水位上升、坝体渗流场发展过程资料
，分析坝体电阻率场与渗流场之间的关系。
分析成就批注
，高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程拥有一致性
，水平上能够用坝体视电阻率散布反映坝体渗流场变动情况。

使用仪器：

本案例中使用的仪器是日本OYO公司出产的McOHM Profiler 4i高密度电法仪（图1左）
，该产品2000年左右设计出产
，是拥有4通路同时丈量能力的高机能电法仪。


2018年
，在McOHM Profiler 4i高密度电法仪基础上
，OYO公司推出了新一代Profiler 8i高密度电法仪（图1右）。

McOHM Profiler 8i是一款8通路数字化高密度电法探测仪器。在McOHM Profiler 4i的基础上进行了全面改进
，仪器机能大幅提升。McOHM Profiler 8i是日本OYO公司台参与IoT物联网兼容？榈母呙芏鹊绶ㄌ讲庖瞧
，可共同云系统使用云分析服务
，是未来电法探测自动化、智能化、信息化的先驱
，领新的高密度电法发展方向。

McOHM Profiler 8i使用新的高分辨率A/D转换技术
，配有高度整合的接管装置
，结合拥有电极开关职能的Scanner-32
，能够进行的二维电阻率勘探
，选取配置10.1英寸高亮度液晶显示器和USB端口的平板电脑作为节造面板
，拥有高清澈度和便于操作的利益
，体积幼、沉量轻、可表接USB 存储器。仪器节造器可显示电流波形、电位波形和衰减曲线。其机能指标蕴含: ( 1)使用Windows 10 Pro 64位 操作系统
，操作机能强; ( 2) 电极分列多样
，可选POLE - POLE
，POLE - DIPOLE
，DIPOLE - DIPOLE
，WENNER - 2 D
，STAGGERD - 2 D和ELTRAN - 2 D等; ( 3) 8通路同步丈量
，提高丈量效能; ( 4) 可表接Scanner-32
，电极数量可扩充到192个; ( 5)配置Power Booster
，输出电流最大可达1A;( 6) 借助节造工具和内置时钟自动丈量; ( 7) 利用衰减曲线实现数据质量现场节造等职能。

该电法仪选取RES2DINV二维电阻率急剧反演软件进行数据处置
，其流程蕴含: ( 1) 数据文件编纂
，通过人为观察辨识
，删除异常值; ( 2) 数据反演
，通过实测值与反演视电阻率值之间的均方根误差统计推算
，形成二维反演单元模型; ( 3)视电阻率二维成像处置
，成像显示两部门内容
，一部门为原始视电阻率剖面图
，另一部门是反演后的视电阻率剖面图。丈量数据的反演
，以滑润约束最幼二乘为基础、以拟牛顿反演为准则的最幼二乘法实现。经过若干次迭代
，均方误差通常不大于10% 的反演了局即为地下岩土介质视电阻率散布的二维剖面图。

溃坝尝试布景与电极安插：

试验水库大坝为粘性均质土坝
，最大坝高达9.7m
，坝顶长120m、宽3m。溃坝试验产生在原？诘匚惶钪的新坝体
，其尺寸结构试验坝？诙ゲ砍ざ17.6 m、底部长度4.8 m
，顶部宽3m、底部宽38.4m。立体示意图如图2所示。


在新坝坝顶轴距-0.5m处安插探测纵断面
，布设32个电极
，电极间距1.0m
，总长度为31m( 覆盖两侧老坝体各6m)
，选取单极—单极模式丈量。在水库大坝蓄水期别离选择典型日期进行探测
，共计探测4次
，功夫别离为4月22日(蓄水前)、5月4日(库水位42.20m
，约1/3坝高)、5月12日(库水位44.50m
，约4/5坝高)和5月21日(库水位45.60m
，满库)。

探测成就资料解析：

选取RES2DINV急剧二维电阻率反演软件进行高密度电法仪数据处置
，首先人为辨识删除异常值
，形成二维反演单元模型
，设置数据迭代均方差为5%( 幼于10%)
，反演获得的视电阻率二维成像见图3。

凭据新坝体中心断面安插的渗压计观测资料
，绘造5月4日、5月12日和5月21日典型时刻坝体浸润线及鼓和土层散布场(见图4) 凭据高密度电法探测的根基道理
，大坝土体含水量高、导电性强
，其视电阻率相应就幼( 图4中灰色区域)
，因而
，可把视电阻率相对较幼区域扩大过程理解为大坝土体含水量逐步增大的阐发。从上述坝体电阻率散布与浸润线散布来看: (1) 电阻率散布图出现左右对称散布
，从中央到两侧电阻率逐步减幼。其中
，两侧各存在蓝色集中区域
，反映出两端新旧坝体结合处含水量相对较高。(2) 随着库水位升高
，坝体浸润线随之抬升
，大坝土体含水量区域扩大。相应坝体电阻率蓝色区域散布亦逐步扩大
，出现出从两侧向中央发展的趋向
，并最终连片。(3) 在5月21日电阻率图谱中显示
，低电阻率区域布满整个探测断面
，这与库水位已根基到坝顶、大坝土体大面积鼓和相对应。由此分析以为
，高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程是一致的
，水平上能够用坝体视电阻率散布反映坝体渗流场变动情况。

总结：

文中将高密度电法仪利用于溃坝试验中
，获得了水库蓄水过程中坝体视电阻率散布变动过程
，并与渗流场发展过程对比分析
，获得了较为梦想的成就。( 1) 随着库水位升高
，坝体浸润线随之抬升
，大坝土体含水量区域扩大
，相应坝体低电阻率区域散布亦逐步扩大
，并最终连片。( 2) 高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程是一致的
，水平上能够用坝体视电阻率散布反映坝体渗流场变动情况。高密度电法仪的现实利用中还该把稳: ( 1)凭据现实情况
，电极间距安插能够疏密结合; ( 2) 探测反演图像解析时
，应缜密结合工程现实情况、渗流观测资料进行综合分析
，相互印证。