[发明专利]一种利用无线缆抗干扰跨孔电阻率法探测地下空间的方法

权利要求书

1.一种利用无线缆抗干扰跨孔电阻率法探测地下空间的方法，其特征在于，包括步骤：

S100、进行正演理论模拟计算，分别分析方法可行性和优化试验方案，利用正演计算验证无线缆抗干扰跨孔电阻法探测地下空间在理论上的可行性；

S200、建立试验场进行物理模拟，通过背景场和异常场的对比分析验证无线缆抗干扰跨孔电阻法探测地下空间安全性在物理模拟上的可行性；

S300、通过理论模拟和物理模拟综合分析，验证无线缆抗干扰跨孔电阻法探测地下空间安全性的可行性。

S400、将该无线缆抗干扰跨孔电阻率法应用于南水北调重大工程探测中，在实际应用中验证利用无线缆抗干扰跨孔电阻率法探测地下空间的方法的可行性及其适用性。

2.根据权利要求1所述的探测地下空间的方法，其特征在于，该方法中的无线缆是指无线缆传输方式，包括选择一孔作为发射端，选择另一孔作为接收端，为保证数据的可靠性所述发射端的两极具有较大的极距，所述接收端采用跑极方式进行覆盖；该方法中的抗干扰是指采用伪随机编码技术。

3.根据权利要求2所述的探测地下空间的方法，其特征在于，所述的步骤S100中分析方法可行性包括以下内容：建立电位值模型和电阻率模型，通过电位模型计算异常体存在时电位值变化的大小；通过电阻率模型计算异常体存在时电阻率值变化的大小；并将这两个数值的变化大小与仪器分辨率进行对比，初步计算方法可行性。

4.根据权利要求3所述的探测地下空间的方法，其特征在于，所述的步骤S100中分析优化试验方案包括以下内容：分析跨孔电阻率法装置系数K值计算公式及分布规律，对比不同跑极方式的优劣性，分析电极距大小及异常体位置的影响，利用正演计算优化试验方案。

5.根据权利要求2所述的探测地下空间的方法，其特征在于，所述的步骤S200中物理模拟包括以下内容：建立低阻试验场和高阻试验场，通过仪器采集数据分析，对比背景场及低阻试验场、高阻试验场的异同，验证该方法的可行性。

6.根据权利要求4所述的探测地下空间的方法，其特征在于，所述的跨孔电阻率法装置系数K值计算公式及其推导过程如下：

利用“镜像法”自主推导K值得计算公式，假设地下介质电性均匀，介质电阻率为ρ，电流I从地下A点流入，B点流出，利用镜像法计算，即假设在地面以上也充满电阻率为ρ的介质，并在点电源A点、B点与地面对称的位置设两个镜像的点电流源A’、B’，且使镜像电流源的电流相同，根据叠加原理计算：

7.根据权利要求6所述的探测地下空间的方法，其特征在于，所述的跨孔电阻率法装置系数K值的分布规律如下：跨井测量装置应当有一定的测量范围，而不能全区域测量；每次实验前应根据井间距及井深等参数计算比较适合的采集电阻率的区域。

8.根据权利要求7所述的探测地下空间的方法，其特征在于，布极方式为两孔互为发射孔和接收孔且采用偶极-偶极的方式；为了保证数据的完整可靠性，选择发射端两极具有较大的极距，接收端两极采用跑极方式进行覆盖；然后两孔作用对换，原发射孔作为新的接收端，原接收端作为新的发射端进行测量。

9.根据权利要求8所述的探测地下空间的方法，其特征在于，跑极方式包括连续跑极方式和加密跑极方式，分别对连续跑极方式和加密跑极方式进行正演计算，分析对比两种跑极方式的异同，为后续应用提供参考。

10.根据权利要求1所述的探测地下空间的方法，其特征在于，步骤S200还包括S210：在发射孔和接收孔内敷设电极电缆，所述电极电缆为铜线，根据电极距大小进行抽头，电极处铜线外包裹锡丝以防止其发生较快的电化学反应腐蚀电极。