基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构的制作方法

本实用新型涉及岩土工程检测与测试领域，具体涉及一种基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构。

背景技术：

现今制造业规模不断扩大，城市化水平不断提高，社会经济得到了蓬勃发展。但是在科技水平发展，人民生活水平提高的同时，环境污染却日益严重，给生态系统造成了严重的破坏，影响了人类的生活质量、身体健康和生活活动，并且引起了一系列的社会问题，制约了经济的发展。在各大污染问题中，土地污染也成为较为严峻的问题，其中出现最多的、危害最大的种类有重金属、石油烃、持久性有机污染物、其他工业化学品、富营养的废弃物、放射性元素和致病生物等。对于被污染的土壤和场地，要即时做出分析与评价，应用检测技术对污染区进行探测，做好评估、治理和重新开发利用的工作。

现阶段国内关于污染土的检测技术手段仍然较为单一，主要依靠钻孔取样进行实验室分析来确定污染土的污染程度及大致范围，然而，钻孔取样分析的方法仅能体现单点位置的污染土信息，采集、分析周期较长，成本较高，且数量有限，不具有代表性，有以点概面之嫌。目前，也有一些单位采用传统二维高密度电法布设多条测线进行污染土的检测，再对多条检测剖面数据进行对比分析，确定污染物的分布范围，但由于多条剖面分多次检测，数据采集时间、电极接地条件、供电条件等均存在不一致，多条剖面反映的地下电阻率分布有可能因为这些条件的不同产生非客观的差异，进而可能影响最终检测结果的准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构，通过该结构可以采用三维高密度电阻率法一次完成对污染区域的检测，解决了多次检测导致测量条件不一致的问题。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构，用于检测污染区域内的污染物分布情况，所述污染区包括至少一个面状检测单元区域，其特征在于：所述面状检测单元区域内设置有测线；所述测线包括呈等间距点阵状分布在所述面状检测单元区域内的若干检测电极以及依次连接各所述检测电极的单根或多根以串联连接的检测电缆。

所述检测电缆呈弓字型分布在所述面状检测单元区域内。

所述检测电缆呈回字型分布在所述面状检测单元区域内。

所述检测电缆位于所述面状检测单元区域的地表。

所有所述面状检测单元区域集合的覆盖范围包含所述污染区域以及所述污染区域外侧的未污染区域。

所述面状检测单元区域内的各所述检测电极等间距分布，所述检测电极插入所述污染区域或所述未污染区的土壤中的角度及深度均保持一致，所述检测电极呈垂直插入。

所述检测电极之间的间距为0.2-2.0m。

本实用新型的优点是，（1）采集周期较短、投入成本较低、大幅提高了工作效率，而且采集结果以体状形式呈现，更具有直观性；（2）相比较于传统的二维高密度阻率法检测技术需要布置多条测线多次检测，基于三维高密度电阻率法的污染土检测方法采用一次布置所有检测电极，一次性采集布设电极区域内的三维电阻率分布情况，数据采集的时间条件、供电条件及电极接地条件等具有一致性，从而获取的电阻率数值更具有可比性和对照性，检测结果更可靠。

附图说明

图1为本实用新型基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构的第一实施例的俯视图；

图2为本实用新型为本实用新型基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构的第二实施例的俯视图；

图3为本实用新型为本实用新型基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构的第三实施例的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3，图中标记1-6分别为：污染区域1、面状检测单元区域2、测线3、未污染区域4、检测电极5、检测电缆6。

实施例1：如图1所示，本实施例具体涉及一种基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构，其包括设置在污染区域1的面状检测单元区域2；面状检测单元区域2内设置有用于检测土壤电阻率的测线3；在本实施例中，污染区域1内的面状检测单元区域2的数目为一，面状检测单元区域2覆盖范围包含污染区域1以及污染区域1外侧的未污染区域4（图1中虚线圈外）。

在本实施例中，测线3包括呈等间距点阵状分布在面状检测单元区域2内的检测电极5以及依次连接各检测电极5的单根检测电缆6；测线3的检测电缆6采用如图1所示的弓字型布线的方式分布在面状检测单元区域2的地表；测线3用于检测面状检测单元区域2内土壤的电阻率，测线3可以对面状检测单元区域2覆盖的污染区域1以及未污染区域4同时进行检测，以便将电阻率测试结果中污染区域1的电阻率异常值与未污染区域4的正常电阻率背景值作对比，从而判断出污染区域1的实际精确范围以及分布状况。

本实施例在具体实施时：三维高密度电阻率法的测线3的长度及检测电极5的个数需根据污染区域1内的污染物分布的预估深度及探测的精度进行综合权衡确定，检测电极5之间的间距越小、探测精度越高，在检测电极5个数一定的条件下，高密度电阻率法的测线3在单方向的长度越长、探测深度越大，但精度也越低。一般情况下，测线3单方向长度应为拟检测污染物最大深度的6倍左右，比如预估污染物分布于地下5米深度处，则单方向可布置测线长度为30米，采用0.2m-2.0m电极距，单方向需电极15个，整条弓字形测线3需要电极数225个。

在使用本实施例的基于三维高密度电阻率法的污染土检测测线布置结构进行测量过程中，首先在面状检测单元区域2内布设测线3；采用卷尺标定距离，将检测电极5按图1所示的弓字形等间距插入污染区域1和未污染区域4的土壤中；若需要在污染区域1或未污染区域4的无土壤区域内布置检测电极5，则可以通过在无土壤区域内开出相应孔位以供插入检测电极5，或者将附近土壤放置在测线布置方向的沿线以供放置检测电极5的插入。若干检测电极5插入土壤中的角度以及深度均保持一致，检测电极5垂直插入。相邻的检测电极5之间通过检测电缆6相连接，所有检测电极5通过检测电缆6以弓字形方式连接形成三维高密度电阻率法的测线3。

测线3布置完成后，按照电阻率采集仪器的操作要求使用三维高密度电阻率法采集测线3上各检测电极5之间的电阻率数据；随后使用相关软件对测线3采集的电阻率数据进行三维反演处理，处理后得到测线3所在的面状检测单元区域2内的电阻率成果数据，成果数据以三维体状形式的图像进行显示，从而进一步分析、判断出污染物在地下的三维分布情况。

在数据分析过程中，比较测线3测得的污染区域1的电阻率数据和未污染区域4的电阻率数据，同时结合三维反演处理生成的电阻率成果数据，判断污染区域1内的污染物分布情况。在通常情况下，污染区域1内的土壤的电阻率由于污染物的存在，污染区域1测得的电阻率会与非污染区域1测得的电阻率存在一定的差异。在数据分析过程中，将未污染区域4的电阻率数据作为正常背景值，与三维反演处理获得的电阻率剖面数据进行比较，从而对污染区域1中污染物的电阻率异常值大小及分布形态进行综合分析，确定污染区域1内污染物在三维空间内的分布情况。

实施例2：如图2所示，本实施例和实施例1的主要区别在于测线3中的检测电缆6的布置方式；在本实施例中，检测电缆6采用回字形的方式布设在面状检测单元区域2内部；检测电缆6从面状检测单元区域2的边缘逐渐向中心呈矩形螺旋分布。

实施例3：如图3所示，本实施例和实施例1以及实施例2的主要区别在于面状检测单元区域2的数目。通过上述内容可知，高密度电阻率法的测线3在单方向的长度越长、探测深度越大，但精度也越低；因此对于面积巨大的污染区域1，无法采用单个面状检测单元区域2进行覆盖。

在本实施例中，污染区域1由四个面状检测单元区域2进行覆盖；为了获取对比值，本实施例中面状检测单元区域2的覆盖范围均包含污染区域1以及污染区域1外侧的未污染区域4。每个面状检测单元区域2内部布设一条高密度电阻率法的测线3；测线3可以采用实施例1中的弓字形布线，也可以采用实施例2中的回字形布线；每个测线3均连接有电阻率采集仪器，在采集电阻率数据时，各个面状检测单元区域2一次性完成所有检测电极5的测试数据的采集。

本实施例的有益技术效果为：（1）采集周期较短、投入成本较低、大幅提高了工作效率，而且采集结果以体状形式呈现，更具有直观性；（2）相比较于传统的二维高密度阻率法检测技术需要布置多条测线多次检测，基于三维高密度电阻率法的污染土检测方法采用一次布置所有检测电极，一次性采集布设电极区域内的三维电阻率分布情况，数据采集的时间条件、供电条件及电极接地条件等具有一致性，从而获取的电阻率数值更具有可比性和对照性，检测结果更可靠。