电力是人类发展的基本要素之一，也是人们日常生活和工作中离不开的一种能源，本文是一篇
电力工程师论文范文，主要论述了高密度电法在云南某风电场升压站站址岩溶勘查的实践应用。有需要发表文章的作者可以联系本站在线编辑快速投稿。
摘 要：应用高密度电法对云南某风电场升压站站址的岩溶、地质断层进行地球物理勘探，经钻探和开挖验证，高密度电法成果与钻孔结果基本吻合，揭示了该方法的有效性，也为岩溶发育区勘查工作提供了一种有效勘察手段。
关键词：高密度电法,勘查
1工程概况
拟建的风电场预计装设24台风力发电机组，总装机容量约为4.8万千瓦，总投资达4.7亿元。升压站是风电场的重要组成部份，担任着电能资源的送出，站址对风电场安全有效运行非常重要。站址区位于南盘江北岸的老横山台地上，海拔在2380m左右。区内地势平缓，最大高差仅12m左右，长180m，宽70m。
根据已有地质资料，为查明场地内覆盖层厚度的变化情况，大致确定基岩内岩溶发育情况及其分布状态。以升压站拟建场为中心的300m×120m范围内，开展高密度电法工作(见图1)。
2 高密度电法勘探简介
2.1 方法原理
电阻率法勘探的原理是建立在欲探测的目标体与围岩之间具有电性差异的基础之上。高密度电法是一种新发展起来的电阻率法，兼具联合剖面法和电测深的功能，具有点距密集，数据采集密度大的特点，能较直观、形象地反映电性异常体的形态、产状等。高密度电法是通过高密度电法测量系统中的计算机软硬件，控制在同一多芯电缆上连接布置的多根电极，使其组成多个垂向测深点或多个不同探测深度的探测剖面，根据控制系统中选择的探测装置类型，对电极进行相应的排列组合，按照测深点位置的排列顺序或探测剖面的深度顺序，逐点、逐层探测，实现了自动布点、自动跑极、自动供电、自动观测、自动记录、自动计算、自动存储。
2.2 仪器设备与方法技术
本次高密度电法勘探使用重庆地质仪器厂生产的DUK-2A高密度电法测量系统，本次测量装置采用本次采用α排列(温纳装置AMNB)，120路电极滚动测量，勘探工作使用的电极距为2.5米，线距5m，电极总数为120根，供电电压360V。
野外工作时，首先沿剖面按一定间距一次性布好多根电极(一般120根)，电极通过多芯电缆、多路电极转换器DUK-2A与高密度电法测量系统DZD-6A相连。观测时，多路电极转换器可按照特定的装置方式接通高密度电法测量系统和电极，依次测量剖面上不同位置、不同深度的视电阻率值，从而获得一条完整的二维视电阻率剖面。
3 场地地质背景及地球物理特征
位于南盘江北岸的老横山台地上，海拔在2200m左右。场区内地势平坦，地形起伏不大，
工程区内出露地层由上到下为第四系覆盖层，主要组成物质为残积红黏土，其厚度一般大于2.5m，局部大于10.0m;第二层为中生界三迭系中统个旧组(T2g)灰岩。
红黏土：棕红、褐红、棕黄色。稍湿，硬塑~坚硬状态，局部低洼地段的下部为可塑~软塑状态。土质均匀，局部夹灰岩碎石。表层一般有少量耕殖土。切面较光滑，韧性中等，中等～高压缩性。山脊或山顶部位厚度一般较薄,厚度在3.0m以内，台地或洼地地带一般厚度较大，可达10.0m以上。
个旧组(T2g)灰岩：浅灰、深灰、灰白色，微晶质，中厚层状，斜层理构造，中等风化，局部上表层为强风化，质坚性脆，多呈碎块，少量碎石状。节理裂隙欠发育。根据对附近山上出露基岩调查，该地层岩溶发育一般，局部裂隙面或层面上可见少量溶孔及小型溶槽等，见少量方解石脉。此层分布于整个站区，基岩面随地形变化起伏较大，埋深不大，大部分在0.0~6.0m不等，局部山顶有犬牙交错状基岩露头。该层具有很好的物理力学性质及较高的地基承载力，是良好的天然地基持力层。
整个场地为碳酸岩溶发育场地，地下水为基岩裂隙水及岩溶水，其埋藏较深，基本可推断其埋深大于55米。因此不必考虑地下水对高密度电法测试资料的影响。
勘查区存在开展物探的良好地球物理前提条件，第四系覆盖层和下伏基岩的不同风化程度，造成了地下介质存在明显的电阻率差异。利用高密度电法进行勘查寻找异常体的前提条件是目的体与周围介质存在电性差异，反应在剖面中即为视电阻率值的高低。视电阻率值的高低与岩石的导电性有关，这种导电性与岩石的成分有关，但是更重要的影响因素为岩体的完整性、裂隙中的充填物和含水性等，对于完整的基岩，其视电阻率值的变化不会很大，但其本身的视电阻率值会很大;对于灰岩中无充填的干溶洞，其视电阻率值更大。
场地各主要岩土层电性特征值见表1.
表1 主要岩土层电阻率值
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序号 |
地层岩性 |
电阻率（Ω·m） |
备注 |
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1 |
第四系覆盖物或具有充填物的岩洞 |
＜1600 |
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2 |
灰岩 |
1600～8500 |
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3 |
干溶洞 |
﹥8500 |
未充填 |
4 本次高密度电法应用及效果分析
本次工作共计布设25条高密度电法测线，测线总长度7500m。根据高密度电法勘察原理及工程区地质及地球物理特征，资料解释时遵循以下原则：对浅层近地表的低阻区解释为第四系，为覆盖层，厚度一般较小。覆盖层下部的高阻值区为基岩。在高阻值区内的局部低阻或高组封闭区为基岩内的封闭型溶蚀区，低阻型有粘土或地下水等充填物，高阻型未充填。电阻率呈明显分区或分层，推断为断层或地层岩性变化。
本次工作，从实测的25条测线的视电阻率CT剖面上可以看出，25条测线视电阻率值的变化规律基本相同。表层为蓝绿色的低电阻区，中间为黄红色的较高阻区，局部为暗褐色高阻区(见图2)。
2号剖面位于站址内，垂直1号剖面往东南方向平移5米，采用2.5m的电极距，共120个电极(300.0m)的测线长度，采集深度10层(约25.0m深)，并运用α排列的测量方式观测以得到该剖面测量深度(0～25.0m)范围内的视电阻率拟断面图、反演图、地质解释推断图，从而确定在该深度范围内的地质情况：上部为第四系覆盖层，成分为残积红粘土，视电阻率值小于1600欧姆米，其厚度相对较薄(蓝绿色区域)，在测线长度方向22.0米至24.0米之间，其局部厚度约16.0米，在测线长度方向89.0米至91.0米之间，其局部厚度约10.0米，在测线长度方向260.0米至285.0米之间，有犬牙交错状灰岩出露，其大部分在0.0～6.0米之间;在测线长度方向266.0米至275.0米之间，埋深约16.0米至25.0米，其视电阻率值大于8500欧姆米，推测为没有充填物的干溶洞(推测该溶洞与第一条测线上出现的溶洞相连)，但该溶洞位于升压站站址之外(站址位置的范围为测线方向60米至240米之间);覆盖层之下的灰岩，其视电阻率值由上到下逐步增加，推测为风化程度由强变弱。在视电阻率1600欧姆米至4000欧姆米之间，其厚度在1.0米至3.5米之间，为风化程度较强的灰岩，在4000欧姆米至8500欧姆米之间，为风化程度较弱的完整灰岩(见图2)。
5 结论
通过采用高密度电阻率法对云南某风电场升压站站址进行地球物理勘探，其结果证明该方法在岩溶发育区的岩溶发育、地质分层、构造等不同电性体的勘查有较好的、明显的效果，是一种有效的勘察手段。
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