四极电测交流视在大地导电率的测量计算方法技术

本发明专利技术提供一种四极电测交流视在大地导电率的测量计算方法，其测算曲线图横坐标为ＡＢ／２、纵坐标为ρ↓［ｋ］，其中曲线遵循（如右式）实测上述列线两侧两个点的ρ↓［ｋ］值并连线，与上述曲线图坐标重合，实测ρ↓［ｋ］连线与上述列线交点对应的纵坐标读数即为所测的ρ↓［ｋ］值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是测量大地中电流场的分布范围内各种岩石导电性的一个综合的等效的导电率的方法。在预测电力线对电信线电磁感应影响方面，现有基于四极电测深法的技术有两种，即“拉德列”曲线法和经验公式法。1、 “拉德列”曲线法采用四极电测深法测出电测深曲线，并解释出ρ1、h1、μ值，在此基础上，再利用“拉德列”曲线计算出需求的交流视在大地导电率。存在的突出的问题是不能控制测深，计算过程繁琐，必须由地球物理专业人员来家来解释。2、经验公式法采用四极电测深法测出电测深曲线，利用经验公式绘在对数坐标中的直线与实测曲线的交点，计算出交流视在大地导电率。该技术存在测量深度不正确，导致测量结果的不准确。在相同地质条件下，该方法与第一种传统方法相比存在30～60％的差异。前者是国际上推荐的习惯做法，当前在工程上居于主导地位；后者因经验公式仍不成熟，仍不能代替传统的“拉德列”法，在工程应用上处于参考地位。经过中国知识产权局进行的专利文献检索查新，未发现有进一步改进四极法测量和计算大地导电率的方法，参考文献见附件。本专利技术的目的是提供一种更适用于工程勘测设计的较准确的简便的测量计算方法，即只测某一供电极距的ρk值，而不必测量一条完整的ρk曲线就能快速求出σk值的方法。本专利技术的技术方案是这样实现的首先有大地导电率测算曲线图，然后实测ρk值与曲线图对比、计算，本专利技术的大地导电率测算曲线图用对数坐标系，其横坐标表示 ，纵坐标代表ρk，其中的曲线依据下述方程得出四条列线I50:AB2=30.5×(2.22ρk)12.25]]>II50:AB2=10]]>III800:AB2=3.5×(10ρk)12.1]]>IV800:AB2=10]]>上式AB代表两点间的极距ρk代表大地电阻率在工程设计中，通常需求50Hz及800Hz的6k值。当四极法现场测定50Hz电流的σk值时，只需测出图中50H-z列线I或II两侧附近的两点的ρk值。此时，将列线图坐标与现场测量记录的对数坐标重合，当实测ρk两点连线在与列线图相同模数的对数坐标中的连线由浅到深增大时，找出与列线I的交点对应纵坐标的读数，即为所求的σk值；当测得的ρk值连线由浅到深减小时，找出与列线II交点对应纵坐标的的读数即可。当测定800Hz电流σk时，方法同上，所不同之处，此时找出与列线IIIρk值增大时或列线IVρk值减小时的交点对应纵坐标的读数即可。上述的交流视在大地导电率的测量计算方法，其实测ρk值两点连线与横坐标轴向的夹角β＜45°，可使相对误差限制在±10％以内。上述的，其实测ρk值两点连线的距离小于100米。从理论上讲，两点连线的距离越小越好，但实际操作有困难，如果太大将影响测量准确度。本专利技术的优点是1、能够比较客观地控制测量深度，提高测量、计算结果的准确性。使之与传统的“拉德列”曲线法的测量、计算结果最大差异限制在10％左右。2、在野外无须测量一条完整的ρk曲线，免去了需解释ρ1、h1、μ值的麻烦，从而明显减少了测量和计算工作量，可显著提高工效。3、使用简便，计算迅速，易推广普及。实施此项专利技术，只需复制说明书附图在透明的胶片上制成量板即可，必须注意本专利技术量板的对数坐标模数等于野外测量记录用的双对数坐标的模数。下面对附图进行说明，附图说明图1是在非均匀介质中大地导电率测量、计算曲线，图中AB代表供电电极间的极距，ρk代表电阻率、I50曲线为50Hz导电率递增时的曲线，II50是50Hz导电率递减时的曲线，III800是800Hz导电率递增时的曲线，IV800是800Hz导电率递减时的曲线。下面进一步说明本专利技术的原理和实施例本专利技术采用的解决方案是根据地球物理学电法勘探理论中的视在电阻率概念，首次提出了测定电力线对电信线电磁感应影响中的大地导电率只取决于四极法某一供电极距(AB)所测得的ρk值，而不必要测量一条完整的电测深ρk曲线。据此，进一步提出了四极电测法的测量深度应取决于地中等效电流线的埋深，并从理论上推导出在均匀的大地介质中，AB极距与大地电阻率(ρk)和电流频率(f)的数学表达式AB=788Pkf]]>在上述基础上，根据已知参数的二层地质结构大地导电率的基准值和四极电测深ρk曲线，经大量的计算分析，归纳统计出σk与 的对应关系，并把 对应关系描绘在透明的双对数坐标中，从而研制成非均匀大地介质中σk测量及计算曲线图量板。在实际应用中，通常需求50Hz或800Hz电流的σk值。当测定50Hz电流的σk时，只需测出量板中列线I或II两侧附近的ρk即可，将两点连线，此时，将现场测量记录的 与ρk的对数坐标与量板的坐标重合，当测出的ρk连线，由浅到深增大时，找出与列线I的交点对应纵坐标轴的读数，即为需求的σk值；当测得的ρk值连线由浅到深减小时，找出与列线II交点对应纵坐标的读数即可。当测定800Hz电流σk时，方法同上，所不同之处，此时找出ρk连线与列线III(ρk增大时)或IV(ρk减小时)的交点对应σk坐标的读数即可。适用范围野外测得的ρk连线与 坐标轴方向的夹角β＜45°，两点连线的距离小于100米。实施此项专利技术，只需复制说明书附图在透明的胶片上制成量板即可。必须注意本专利技术量板的对数坐标模数等于野外测量记录用的双对数坐标的模数。经数字地层模型试验及野外实测资料检验，结果证明本专利技术的量板法在技术上是可行的，与传统的“拉德列”曲线计算结果是一致的，在相同地质条件下，其计算差异不大于10％。故此曲线量板法可以代替传统的“拉德列”曲线法。附表1和附表2是用本专利技术的方法与互感法测算结果的对比。不难看出，在相同地质结构和电流频率条件下，本专利技术的方法与客观准确的数字模型互感法的测量及计算结果是吻合的，测算结果是正确的。表1互感法数字模型试验结果与列线图法对比表G型曲线(ρl＜ρz) 表2互感法数字模型试验结果与列线图法对比表D型曲线(ρ1＞ρ2)权利要求1.一种，首先有四极电测大地导电率计算曲线图，然后实测ρk值与曲线图对比、计算，大地导电率测算曲线图用对数坐标系，其横坐标表示 ，纵坐标代表ρk，其特征是坐标系中的曲线依据下述方程得出四条列线I50:AB2=30.5×(2.22ρk)12.25]]>II50:AB2=10]]>III800:AB2=3.5×(10ρk)12.1]]>IV800:AB2=10]]>上式AB代表供电电极间的间距ρk代表大地电阻率在工程设计中，通常需求50Hz及800Hz的6k值，当四极法现场测定50Hz电流的σk值时，只需测出图中50Hz列线I或II两侧附近的两点的ρk值，然后将列线图坐标与现场测量记录的对数坐标重合，当实测ρk两点连线在与列线图相同模数的对数坐标中的连线由浅到深增大时，找出与列线I的交点对应纵坐标的读数，即为所求的σk值，当测得的ρk值连线由浅到深减小时，找出与列线II交点对应纵坐标的读数即可，当测定800Hz电流σk时，方法同上，所不同之处，此时需找出与列线III或IV的交点对应纵坐标的读数即可。2.根据权利要求1所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四极电测交流视在大地导电率的测量计算方法，首先有四极电测大地导电率计算曲线图，然后实测ρ↓［ｋ］值与曲线图对比、计算，大地导电率测算曲线图用对数坐标系，其横坐标表示ＡＢ／２，纵坐标代表ρ↓［ｋ］，其特征是坐标系中的曲线依据下述方程得出四条列线： Ⅰ↓［５０］∶ＡＢ／２＝３０．５×（２．２２ρ↓［ｋ］）↑［１／２．２５］ Ⅱ↓［５０］∶ＡＢ／２＝１０↑［［２．０１４×（Ｌｇ↓［ρ↓［ｋ］）↑［０．１７］＋０．４１］］ Ⅲ↓［８００］∶ＡＢ／２＝３．５×（１０ρ↓［ｋ］）↑［１／２．１］ Ⅳ↓［８００］∶ＡＢ／２＝１０↑［［１．７２９９×（Ｌｇ↓［ρ↓［ｋ］）↑［０．２２８］＋０．０９９］］ 上式ＡＢ：代表供电电极间的间距 ρ↓［ｋ］：代表大地电阻率 在工程设计中，通常需求５０Ｈｚ及８００Ｈｚ的σ↓［ｋ］值，当四极法现场测定５０Ｈｚ电流的σ↓［ｋ］值时，只需测出图中５０Ｈｚ列线Ⅰ或Ⅱ两侧附近的两点的ρ↓［ｋ］值，然后将列线图坐标与现场测量记录的对数坐标重合，当实测ρ↓［ｋ］两点连线在与列线图相同模数的对数坐标中的连线由浅到深增大时，找出与列线Ⅰ的交点对应纵坐标的读数，即为所求的σ↓［ｋ］值，当测得的ρ↓［ｋ］值连线由浅到深减小时，找出与列线Ⅱ交点对应纵坐标的读数即可，当测定８００Ｈｚ电流σ↓［ｋ］时，方法同上，所不同之处，此时需找出与列线Ⅲ或Ⅳ的交点对应纵坐标的读数即可。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建成，
申请(专利权)人：铁道部第四勘测设计院，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]