[发明专利]一种估算地下水水平流动特性的传导电法勘探方法

权利要求书

1.一种估算地下水水平流动特性的传导电法勘探方法，其具体步骤如下：

a)选择需要估算地下水水平流动特性的勘探区，布置至少3个测量电极和1个供电电极以及1个电法勘探意义上的无穷远供电电极，且任意3个测量电极不在一条直线上，并获取测量电极和供电电极的水平坐标，测量电极的水平坐标为(CXi,CYi)，供电电极的水平坐标为(GX,GY)；其中i∈[1,n]，n为测量电极的总数量；

b)通过供电电极配合无穷远供电电极供电，测量相邻2个测量电极上的电信号，即采用电法勘探的三极测量装置；供电电极供电时，所有相邻2个测量电极上的电信号同时测量，并换算相应的视电阻率参数，从而获得一系列的视电阻率参数其中i和j为2个测量电极的编号，且i和j不相等；k为供电电极的编号；t0为k号供电电极供电时，i和j号测量电极上第一次测量电信号的时刻；i∈[1,n],j∈[1,n]，n为测量电极的总数量；

c)第一次测量电信号完毕后，立即通过地下水的出露点，向地下水投放无害的、固体的易溶矿物质，并保持在测量过程中地下水中的固体的易溶矿物质总存在固体状态的易溶矿物质；记录投放无害的、固体易溶矿物质的地下水出露点中心部位的坐标(Xs,Ys)；S表示该地下水出露点中心部位；

d)投放易溶矿物质后，每隔一段时间，通过供电电极和无穷远供电电极供电，同时测量任意相邻的2个测量电极上的电信号，并换算相应的视电阻率参数，从而获得一系列视电阻率参数ρ_i,j,k,t；其中i和j为2个测量电极的编号，且i和j不相等；

k为供电电极的编号，i∈[1,n],j∈[1,n]，n为测量电极的总数量；t为投放易溶矿物质后k号供电电极供电时，i和j号测量电极上测量电信号的时刻；

e)通过公式(1)选择t₀和tD时刻的视电阻率数值，其中tDt₀，tD为投放易溶矿物质后，供电电极供电时，测量电极上测量信号的某个时刻，且该时刻的相同测量电极的视电阻率ρ_i,j,k,tD与t₀时刻的视电阻率不全部相等；根据测量电极和投放无害的易溶矿物质的地下水出露点中心部位S的水平坐标，先求取每个向量再求取所有向量的和，从而估算地下水的水平流向，即地下水的水平流向为向量的方位；

其中i和j不相等，i∈[1,n],j∈[1,n]，k为供电电极的编号，n为测量电极的总数量；表示k号供电电极供电时t₀时刻在i和j测量电极上测量的视电阻率；ρi,j,k,tD为k号供电电极供电时tD时刻在i和j测量电极上测量的视电阻率；

f)通过公式(2)估算地下水水平流速的幅值V；

其中i∈[1,n],j∈[1,n]，i和j不相等，n为测量电极的总数量；其中S为投放易溶矿物质的地下水出露点中心部位，O_i,j表示第i号和第j号测量电极连线的中点，SO_i,j表示投放易溶矿物质的地下水的出露点中心部位S到第i号和第j号测量电极的中点O_i,j的水平距离，单位为米；t_min,i,j为第i号和第j号测量电极上的视电阻率第一次达到极小值的时刻；t₀为未投放易溶矿物质时，第一次测量第i号和第j号测量电极上的视电阻率的时刻，由于第一次测量是同一时刻测量，故公式(2)中该参数为相同值；S-O_i,j表示S与O_i,j之间的连线，θ_i,j为地下水的水平流向与S-O_i,j的锐夹角；max()为求取最大值的函数；把公式(2)中最大值函数中的最大值结果所对应的i和j测量电极编号分别命名为p和q，若公式(2)中最大值函数中的变量存在多个最大值，则任选一个最大值所对应的i和j测量电极编号分别命名为p和q；

g)通过公式(3)估算地下水的水平流量W；

其中为k号供电电极供电时t₀时刻在p和q测量电极上测量的视电阻率；为k号供电电极供电时t_min,p,q时刻在p和q测量电极上测量的视电阻率；t_min,p,q为第p和第q号测量电极上测量的视电阻率第一次达到极小值时的时刻，p和q为步骤f)所确定的测量电极编号；V为公式(2)的水平流速的幅值计算结果，即地下水的水平流速幅值，单位为米/小时；L为k号供电电极到第p号和第q号测量电极连线的中点O_p,q的水平距离，单位为米，即D_p,q为p号和q号测量电极之间的水平距离，单位为米，即S-O_p,q表示投放易溶矿物质的地下水的出露点中心部位S与O_p,q之间的连线，θp,q为地下水的水平流向与S-O_p,q的锐夹角。