高密度电法探测堤防隐患研究

宋朝阳 王锐 李长征

摘 要：为掌握堤防安全状况，保障堤防安全运行，采用高密度电法对堤防进行隐患探测。电法探测通常建立在半无限空间理论基础上，而堤防断面并不满足半无限空间这个条件。为降低堤防地形条件对电法探测结果的影响，提高高密度电法探测分辨率，从电法装置选择和电极距选取的角度出发，通过建立梯形堤防断面进行数值模拟，对比不同电法装置和电极距的数值模拟结果，并通过模型试验进行了验证。结果表明：在梯形堤防隐患探测中宜选用施伦伯格装置;为保证电法探测分辨率，电极距不宜大于1.0 m。

关键词：堤防隐患;高密度电法;梯形堤防断面

中图分类号：TV82   文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.07.023

Abstract：The application of resistivity tomography to detection for hidden dangers of embankment can grasp the safety status of embankment and ensure their safe operation. Electrical detection is usually based on the theory of semi-infinite space， but the section of embankment does not satisfy the condition of semi-infinite space. In order to reduce the impact of embankment terrain to the electrical method and improve the detecting precision of resistivity tomography， the paper established a trapezoidal embankment. Through changing the arrays and the distance of electrodes， the paper established a numerical simulation and model test. It is better to choose Schlumberger array in the detection of the hidden dangers. Electrode distance should not be more than 1.0 m to ensure the the detection resolution.

Key words： hidden dangers of embankment; resistivity tomography; trapezoidal embankment section

堤防是修建在江、河、湖、海岸邊的挡水建筑物。高效、精确、无损探测堤防可能存在的隐患，是保障堤防安全运行和及时了解堤防安全状况的有效途径。堤防隐患常以裂缝、孔洞等形式存在，进而造成堤身不均匀沉降和渗水等现象，危及堤防安全及周边居民的人身财产安全。堤防裂缝、孔洞常被水或者空气填充，而水、空气与堤身填筑料的物性差异为高密度电法、红外线温度测量法、流场法、探地雷达法、自然电场法、地震法、示踪法、瞬变电磁法等物探方法进行隐患探测提供了条件[1-6]。

高密度电法集电测深和电剖面于一身，通过阵列电极实现对探测区域的供电和电压采集，最终经过反演实现图像重建[7-11]。电法探测通常基于半无限空间理论[12-13]，而实际工程中堤防横断面并非半无限空间。……