RU2174243C1 - Способ геоэлектроразведки - Google Patents
Способ геоэлектроразведки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174243C1 RU2174243C1 RU2000113708/28A RU2000113708A RU2174243C1 RU 2174243 C1 RU2174243 C1 RU 2174243C1 RU 2000113708/28 A RU2000113708/28 A RU 2000113708/28A RU 2000113708 A RU2000113708 A RU 2000113708A RU 2174243 C1 RU2174243 C1 RU 2174243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- medium under
- grounded
- under study
- pole
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: в геоэлектроразведке методами постоянного тока, в частности, при решении задач инженерной геологии. Технический результат: расширение области применения за счет повышения эффективности геофизических исследований сред с хаотичным характером напластований и формой дневной поверхности, отличной от горизонтальной. Сущность изобретения: на участке исследуемой среды заземляют по меньшей мере три электрода. По меньшей мере один из электродов подключают к одному полюсу источника питающего напряжения, а остальные - к другому полюсу источника. Создают в исследуемой среде электрический ток. Измеряют значения тока, подводимого к каждому из заземленных электродов. По измеренным значениям тока определяют удельное сопротивление исследуемой среды, решая прямую и обратную задачи путем последовательного приближения с использованием численного метода конечных элементов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к геоэлектроразведке методами постоянного тока и может быть использовано для изучения распределения удельного сопротивления исследуемой среды, в частности, при решении задач инженерной геологии.
Известен способ геоэлектроразведки по методу вертикальных электрических зондирований (Якубовский Ю.В. Электроразведка, М., "Недра", 1973, с. 55-60). Способ заключается в том, что на участке исследуемой среды заземляют по меньшей мере два питающих электрода, подводят постоянный электрический ток к питающим электродам, измеряют разность потенциалов между измерительными электродами, по полученным данным определяют значения кажущегося удельного сопротивления, по которым судят о свойствах исследуемой среды.
Главным недостатком способа является то, что он базируется на предположении об априорной известности конфигурации электрического поля, а следовательно, и характера распределения проводимости. При однородном изотропном полупространстве с изменением разноса питающих электродов характер распространения, т. е. конфигурация, электрического поля остается неизменной. Если в исследуемом полупространстве присутствует слой грунта с омическим сопротивлением, отличным от омического сопротивления вмещающей среды, то конфигурация электрического поля частично изменяется. Информация об изменении конфигурации электрического поля, которая фиксируется измерительными электродами, позволяет определить характер напластований и омическое сопротивление каждого слоя исследуемой среды. Таким образом при данном способе достаточно иметь пару питающих электродов и пару измерительных электродов. Базовое предположение об априорной известности конфигурации поля накладывает соответствующие ограничения на область применения способа, так как исследования будут корректными только в случае относительно ровной дневной поверхности и только для горизонтально-слоистых сред, где границы слоев исследуемого разреза параллельны дневной поверхности.
Изобретение направлено на решение задачи расширения области применения способа за счет повышения эффективности геофизических исследований сред с хаотичным характером напластований и формой дневной поверхности, отличной от горизонтальной.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе геоэлектроразведки, при котором на участке исследуемой среды заземляют электроды и создают в исследуемой среде электрический ток путем подключения электродов к разноименным полюсам источника питающего напряжения, определяют удельное сопротивление исследуемой среды и по полученным данным судят о свойствах исследуемой среды, предлагается заземлять не менее трех электродов, при этом по меньшей мере один из заземленных электродов подключать к одному полюсу источника питающего напряжения, а остальные электроды подключать к другому полюсу источника питающего напряжения, измерять значения тока, подводимого к каждому из заземленных электродов, и по измеренным значениям определять удельное сопротивление исследуемой среды, решая прямую и обратную задачи путем последовательных приближений с использованием численного метода конечных элементов
Характерной отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что конфигурация электрического поля априорно не известна и в общем случае может быть произвольной, благодаря чему можно исследовать среды, представляющие собой массивы грунтов с любым хаотичным напластованием и с любой формой дневной поверхности, в том числе и отличной от горизонтальной.
Характерной отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что конфигурация электрического поля априорно не известна и в общем случае может быть произвольной, благодаря чему можно исследовать среды, представляющие собой массивы грунтов с любым хаотичным напластованием и с любой формой дневной поверхности, в том числе и отличной от горизонтальной.
В предлагаемом способе использование для создания электрического тока в исследуемой среде не менее трех заземленных электродов, т.е. множества электродов, создает предпосылки для формирования в исследуемой среде электрического поля с априорно неизвестной конфигурацией.
Измерение значений тока, подводимого к каждому из множества заземленных электродов, позволяет получить исходную информацию для расчета граничных значений при определении удельного сопротивления исследуемой среды за счет решения прямой и обратной задачи путем последовательных приближений с использованием численного метода конечных элементов.
Решение прямой и обратной задачи с использованием численного метода конечных элементов позволяет последовательно уточнять граничные значения обратной задачи. Критерием достоверности решения задачи служит степень приближения граничных значений обратной задачи к измеренным значениям. Невязка может быть определена по абсолютному значению или методом наименьших квадратов.
На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, и вариант схемы расположения электродов, на которой штрихпунктирными линиями показан характер распределения токов в исследуемой среде.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит n заземленных через равные расстояния по профилю электродов 1, один из которых соединен с отрицательным полюсом источника 2 питающего напряжения, а остальные электроды 1 соединены с положительным полюсом источника 2 питающего напряжения. В цепь каждого из заземленных электродов 1 включен измеритель 3 тока.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
В исследуемой среде, представляющей собой, например, массив грунта с формой дневной поверхности, например, в виде насыпи, создается постоянное электрическое поле путем подведения электрического тока к каждому из заземленных электродов 1, размещенных на профиле, проходящем поперек насыпи, и подключенных к источнику 2 питающего напряжения. Характер распределения создаваемого в исследуемой среде электрического поля определяется штрихпунктирными прямыми линиями, соединяющими электрод 1, подключенный к отрицательному полюсу источника 2, с каждым из электродов 1, подключенных к положительному полюсу источника 2. С помощью измерителей 3 тока, включенных в цепь каждого из электродов 1, измеряют значения тока, подводимого к электродам 1. Измеренные значения тока дают информацию о граничных значениях электрического поля. По граничным значениям электрического поля определяется в прямой задаче картина распределения электрического поля в целом E(x, y, z). По известному распределению электрического поля путем решения обратной задачи рассчитывается распределение значений удельного омического сопротивления в исследуемом сечении. Прямая и обратная задачи решаются путем последовательного приближения с использованием потенциала Тихонова посредством численного метода конечных элементов. Критерием достоверности решения задачи служит степень приближения граничных значений обратной задачи к измеренным значениям. Невязка может быть определена по абсолютному значению или методом наименьших квадратов.
Таким образом, в предлагаемом способе за счет создания в исследуемой среде электрического поля, имеющего произвольную сложную конфигурацию, и получения множества граничных значений параметров этого поля, получаемых в результате измерения множества значений тока, вводимого в землю большим количеством электродов, отсутствует необходимость выполнения условий горизонтальности дневной поверхности и соблюдения горизонтально слоистого характера напластований различных слоев грунта, что расширяет область применения способа и позволяет эффективно исследовать среды с формой дневной поверхности, отличной от горизонтальной, и напластованиями произвольной формы.
Claims (1)
- Способ геоэлектроразведки, при котором на участке исследуемой среды заземляют электроды и создают в исследуемой среде электрический ток путем подключения электродов к разноименным полюсам источника питающего напряжения, определяют удельное сопротивление исследуемой среды и по полученным данным судят о свойствах исследуемой среды, отличающийся тем, что заземляют не менее трех питающих электродов, при этом по меньшей мере один из заземленных электродов подключают к одному полюсу источника питающего напряжения, а остальные электроды подключают к другому полюсу источника питающего напряжения, измеряют значения тока, подводимого к каждому из заземленных электродов, и по измеренным значениям определяют удельное сопротивление исследуемой среды, решая прямую и обратную задачи путем последовательных приближений с использованием численного метода конечных элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000113708/28A RU2174243C1 (ru) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | Способ геоэлектроразведки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000113708/28A RU2174243C1 (ru) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | Способ геоэлектроразведки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2174243C1 true RU2174243C1 (ru) | 2001-09-27 |
Family
ID=38312303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000113708/28A RU2174243C1 (ru) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | Способ геоэлектроразведки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2174243C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100483153C (zh) * | 2006-03-24 | 2009-04-29 | 黄委会水科院高新工程技术研究开发中心 | 聚束直流电阻率探测方法 |
-
2000
- 2000-05-26 RU RU2000113708/28A patent/RU2174243C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100483153C (zh) * | 2006-03-24 | 2009-04-29 | 黄委会水科院高新工程技术研究开发中心 | 聚束直流电阻率探测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tsourlos | Modelling, interpretation and inversion of multielectrode resistivity survey data. | |
Okpoli | Sensitivity and resolution capacity of electrode configurations | |
Herman | An introduction to electrical resistivity in geophysics | |
Aizebeokhai | 2D and 3D geoelectrical resistivity imaging: Theory and field design | |
Hesse et al. | New prospects in shallow depth electrical surveying for archaeological and pedological applications | |
Orozco et al. | Complex-conductivity imaging for the understanding of landslide architecture | |
Lueck et al. | Resistivity mapping with GEOPHILUS ELECTRICUS—Information about lateral and vertical soil heterogeneity | |
Griffiths et al. | Electrical imaging in archaeology | |
RU2284555C1 (ru) | Способ морской геоэлектроразведки с фокусировкой электрического тока (варианты) | |
BRPI0614372A2 (pt) | medições de resistividade cc de múltiplos transientes | |
Kuras et al. | Capacitive resistivity imaging with towed arrays | |
Cardimona | zywvutsrqponmlihgfed | |
Ernstson et al. | Geoelectrical methods | |
Ingeman-Nielsen et al. | Effect of electrode shape on grounding resistances—Part 1: The focus-one protocol | |
Kampke | Focused imaging of electrical resistivity data in archaeological prospecting | |
Hennig et al. | The effect of dike geometry on different resistivity configurations | |
KR101266909B1 (ko) | 전기비저항 탐사장치 및 이를 이용한 전기비저항 탐사방법 | |
GB2132357A (en) | Buried object location | |
RU2174243C1 (ru) | Способ геоэлектроразведки | |
De Giorgi et al. | Passive and active electric methods: new frontiers of application | |
Mauriello et al. | Introduction to tensorial resistivity probability tomography | |
Hauquin et al. | The detection of old masonry tunnels as low electrical resistivity anomalies-application to one covered stream tunnel of the Cevennes Mountain region (France) | |
Patrizi et al. | Analysis of non-ideal remote pole in Electrical Resistivity Tomography for subsurface surveys | |
RU2466430C2 (ru) | Способ электроразведки | |
Pagliara et al. | Focusing inversion techniques applied to electrical resistance tomography in an experimental tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060527 |