土壤勘探土壤地球物理方法的电阻率试验

土壤电阻率试验

该方法取决于不同土壤(和岩石)类型的电阻的差异。通过土壤流动的流动主要是由于电解作用,因此取决于孔中溶解盐的浓度。土壤的矿物颗粒是电流的差。因此,土壤的电阻率降低了含水量和盐的浓度增加。

例如,在水位上方的密集清洁砂由于其低饱和度和虚拟不存在溶解的盐而具有高电阻率。另一方面,饱和粘土的高空隙率将表现出低电阻率,由于孔隙水和该水中的游离离子相对丰富。

现场电阻率测量有几种方法。最流行的方法是温纳法。

Wenner方法

Wenner布置由四个平等的间隔组成(一种)电极将大约20cm的电极进入地面,如下图所示。

Wenner对土壤电阻率试验的安排
Wenner对土壤电阻率试验的安排

在该方法中,已知幅度的直流电流(一世)通过两个外部(电流)电极之间,从而在土壤中产生电场,其图案可以通过现场内的土壤和边界条件的土壤的电阻来确定。通过内部电极潜在的掉落'E.'对于表面电流,测量流线。视电阻率'R.,使用以下方程式计算

电阻率测试方程

在哪里,

一种以厘米为单位,

E.在伏特里,

一世在安培,和

R.在欧姆厘米

表观电阻率表示对深度的真正电阻率的加权平均值一种在大量土壤中,靠近表面的土壤比更深处的土壤更重。低电阻率地层的存在迫使电流更靠近表面,从而产生更高的压降,从而产生更高的视电阻率值。如果低电阻率地层位于高电阻率地层之下,则情况正好相反。

当需要具有深度的电阻率的变化时,使用称为电探测的方法。这使得粗略估计能够由地层的类型和深度进行。采取一系列读数,电极的(等)间距增加每个连续读数。然而,四个电极的中心保持在固定点。随着间隔的增加,表观电阻率受到更大的土壤深度的影响。如果电阻率随着电极间距的增加而增加,则可以得出结论,较高电阻率的潜在层次开始影响读数。另一方面,如果增加的分离产生降低电阻率,则较低的电阻率开始影响读数。

表观电阻率被绘制抗间距,优选地绘制在尾部纸上。两个层结构的特征曲线如下图所示。

电阻率测试 - 示意图
电阻率测试 - 示意图

对于曲线C1层1的电阻率低于第2层的电阻率;对于曲线C.2,第1层的电阻率高于第2层。曲线逐渐变为表示各层真实电阻R1和R2的线。通过将观测到的电阻率与电极间距曲线与一组标准曲线进行比较,可以获得近似的层厚度。电剖面法用于研究土壤类型的横向变化。读取一系列读数,四个电极作为一个单元横向移动,以便每次连续读取;对于序列的每次读数,电极间距保持不变。根据四个电极的中心位置绘制视电阻率,以自然比例绘制;该图可用于确定高电阻率或低电阻率土壤的位置。电阻率等值线可以在给定区域上绘制。人们发现,电法勘探不如地震法可靠,因为特定土壤或岩石的视电阻率可能在很大范围内变化。下表给出了电阻率的代表值。

电阻率的代表值。数值以10为单位表示3.欧姆厘米(在Peck等,1974年之后)
布料 电阻率(欧姆-cm)
粘土和饱和淤泥 0 - 10
砂质粘土和湿粉砂 10 - 25
粘土砂和饱和砂 25 - 50
50 - 150.
碎石 150 - 500.
风化的岩石 100 - 200
声摇滚乐 150 – 4000

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