Tìm hiểu và áp dụng phương pháp thăm dò điện đa cực để đánh giá độ ổn định của đê

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------

NGUYỄN QUỐC TOẢN

TÌM HIỂU VÀ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN
ĐA CỰC ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA ĐÊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------

NGUYỄN QUỐC TOẢN

TÌM HIỂU VÀ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN
ĐA CỰC ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA ĐÊ
Chuyên ngành: Vật lý Địa cầu
Mã số:

8440130.06

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Vũ Đức Minh

Hà Nội, 2018


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ................................................................................................................ iii
Danh mục các bảng biểu ............................................................................................ iv
Danh mục các hình vẽ ................................................................................................. v
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1
2. Mục tiêu của luận văn ............................................................................................. 2
3. Nhiệm vụ của luận văn ............................................................................................ 2
4. Đối tƣợng nghiên cứu.............................................................................................. 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................................... 2
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .................................................................... 3
7. Cấu trúc của luận văn .............................................................................................. 3
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN ĐA CỰC ............. 4
1.1. Tổng quan về phƣơng pháp .................................................................................. 4
1.2. Cơ sở của phƣơng pháp ...................................................................................... 11
1.3. Thiết bị ............................................................................................................... 14
1.3.1. Máy đo ......................................................................................................... 14
1.3.2. Hệ cực đo ..................................................................................................... 15
1.4. File điều khiển và quy trình đo đạc .................................................................... 17
1.4.1. File điều khiển: ............................................................................................ 17
1.4.2. Quy trình đo đạc .......................................................................................... 21
1.5. Phần mềm xử lý số liệu ...................................................................................... 24
1.5.1. Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm.................................................................... 24
1.5.2. Cài đặt thông số xử lý .................................................................................. 25
1.5.3. Hiệu chỉnh địa hình ..................................................................................... 27
CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN HỆ CỰC ĐO HỢP LÝ.................................................. 28

CHO ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU BẰNG MÔ HÌNH .......................................... 28
2.1. Đặc điểm vật lý mô hình nghiên cứu ................................................................. 28

i


2.1.1. Đặc điểm điện trở suất của đất đá trong thân đê vùng nghiên cứu ............. 28
2.1.2. Các đối tƣợng cơ bản trong thân đê vùng nghiên cứu ................................. 28
2.2. Tính toán, lựa chọn hệ cực đo hợp lý cho đối tƣợng nghiên cứu bằng mô
hình…………………………………………………………………………………29
2.2.1. Tính toán với mô hình vết nứt ..................................................................... 29
2.2.1.1. Hệ điện cực Dipole – Dipole ................................................................ 30
2.2.1.2. Hệ điện cực Wenner ............................................................................. 31
2.2.1.3. Hệ điện cực Schlumberger .................................................................... 32
2.2.1.4. Nhận định kết quả ................................................................................. 32
2.2.2. Tính toán với mô hình thấm, rò rỉ ............................................................... 32
2.2.2.1. Hệ điện cực Dipole-Dipole ................................................................... 33
2.2.2.2. Hệ điện cực Wenner và Schlumberger ................................................. 34
2.2.2.3. Nhận định kết quả ................................................................................. 35
2.2.3. Tính toán với mô hình bất đồng nhất cục bộ ............................................... 35
2.2.3.1. Kết quả tính toán ................................................................................... 35
2.2.3.2. Nhận định kết quả ................................................................................. 37
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG THỰC TẾ ...................................................... 38
3.1. Khu vực và đối tƣợng nghiên cứu ...................................................................... 38
3.2. Phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu ................................................................ 43
3.3. Sơ đồ các tuyến khảo sát .................................................................................... 43
3.4. Kết quả ............................................................................................................... 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 50

ii


LỜI CẢM ƠN
Luận văn đƣợc hoàn thành tại Bộ môn Vật lý Địa cầu – Khoa Vật lý, trƣờng
Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, dƣới sự hƣớng dẫn tận tình
của PGS.TS. Vũ Đức Minh.
Học viên xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS. Vũ Đức
Minh, các Thầy, các Cô, các cơ quan, đơn vị đã tạo điều kiện và giúp đỡ học viên
hoàn thành luận văn này.
Xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới Ths. Đỗ Anh Chung (Viện Sinh thái và Bảo vệ
công trình) đã giúp đỡ học viên trong suốt quá trình đi thực địa.
Trong quá trình hoàn thành luận văn, học viên đã nhận đƣợc sự quan tâm
giúp đỡ của Khoa Vật lý, phòng Sau Đại học, Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình Viện Khoa học thuỷ lợi Việt Nam. Học viên cũng đã nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt
tình của các bạn học. Học viên xin đƣợc chân thành cảm ơn.

iii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1: Các kết quả điện trở suất của mẫu đo trong phòng thí nghiệm ........................ 28
Bảng 3. 1: Diện phân bố, bề dày lớp và kết quả thí nghiệm ............................................... 47

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1: Cấu hình 4 điện cực............................................................................................... 12
Hình 1. 2: Thiết bị đo SUPERSTING R1/IP + 56 .................................................................... 14
Hình 1. 3: Một số hệ cực thƣờng đƣợc sử dụng trong phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực. 15

Hình 1. 4: Sơ đồ bố trí các điện cực trong khảo sát bằng phƣơng pháp Thăm dò điện đa
cực và vị trí các điểm ghi số liệu trong giả mặt cắt điện trở suất ........................................ 17
Hình 2. 1: Mô hình vết nứt ..................................................................................................... 29
Hình 2. 2: Tính lý thuyết vết nứt đứng bằng hệ cực Dipole-Dipole................................... 30
Hình 2. 3: Tính lý thuyết vết nứt đứng bằng hệ cƣc Wenner.............................................. 31
Hình 2. 4: Tính lý thuyết của vết nứt đứng bằng hệ cực Schlumberger ............................ 32
Hình 2. 5: Mô hình thấm, rò rỉ ............................................................................................... 33
Hình 2. 6: Tính lý thuyết vùng thấm bằng hệ cực Dipole-Dipole ...................................... 33
Hình 2. 7: Tính lý thuyết vùng thấm bằng hệ cực Wenner ................................................. 34
Hình 2. 8: Tính lý thuyết vùng thấm bằng hệ cực Schlumberger ....................................... 35
Hình 2. 9: Tính lý thuyết bất đồng nhất dạng khối bằng hệ cực Dipole – Dipole ............ 36
Hình 2. 10: Tính lý thuyết bất đồng nhất dạng khối bằng hệ cực Wenner ........................ 36
Hình 2. 11: Tính lý thuyết bất đồng nhất dạng khối bằng hệ cực Schlumberger.............. 37
Hình 3. 1: Sơ đồ tuyến khảo sát đoạn K30+00-K30+400 đê Hữu Cầu ............................. 43
Hình 3. 2: Kết quả khảo sát tuyến rìa phía sông đoạn K 29+950-K30+450 đê Hữu Cầu 44
Hình 3. 3: Kết quả khảo sát tuyến rìa phía đồng đoạn K 29+950-K30+450 đê Hữu Cầu 44
Hình 3. 4: Kết quả khảo sát tuyến cơ đê phía đồng đoạn K 29+950-K30+450 đê Hữu
Cầu ............................................................................................................................................ 45
Hình 3. 5: Kết quả khảo sát tuyến rìa phía sông đoạn K30+00-K30+400 đê Hữu Cầu... 46
Hình 3. 6: Kết quả khảo sát tuyến rìa phía đồng đoạn K30+00-K30+400 đê Hữu Cầu .. 46

v


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam ta c hệ thống các sông ngòi dày đặc. Các khu dân cƣ, thành phố
lớn, nhỏ và các vùng nông nghiệp thƣờng phát triển dọc theo ven sông do ở đ
thuận lợi cho điều kiện sống và phát triển kinh tế. Cùng với những điều kiện thuận
lợi đ là những kh khăn mà các khu vực này thƣờng phải gánh chịu do ảnh hƣởng

từ các yếu tố lũ và nguy cơ ngập lụt. Từ đ , các hệ thống đê dọc theo các nhánh
sông chính là giải pháp phòng chống lũ đã đƣợc ông cha ta sử dụng và duy tu cho
đến ngày nay, để bảo vệ các vùng dân cƣ ven sông và toàn bộ vùng châu thổ. Hầu
hết các hệ thống đê điều phòng chống lụt bão tồn tại hiện nay ở nƣớc ta đƣợc thiết
kế, xây dựng dựa theo kinh nghiệm tích góp từ nhiều thế hệ và áp dụng theo các
tiêu chuẩn an toàn phù hợp với tình hình thực tế. Trong điều kiện các hình thái thời
tiết và thiên tai ngày càng gia tăng do hiệu ứng n ng lên toàn cầu và biến đổi khí
hậu, các quy luật khí tƣợng thủy văn lƣu vực c những diễn biến bất thƣờng so với
thời điểm thiết kế nên đã gây ra những tác hại gây mất an toàn cho đê.
Trên thực tế, có rất nhiều nguyên nhân gây ra sự mất an toàn cho đê nhƣ: tổ
mối, hang rỗng, rò rỉ, thẩm lậu, các vết nứt hay các vùng xung yếu của thân và nền
đê. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống đê trong mùa nƣớc lũ, các cấp chính quyền đã
đặc biệt quan tâm và có những chỉ đạo sát xao đến các cơ quan chuyên môn, viện
khoa học nhằm đánh giá tình hình thực tế trên các tuyến đê. Hiện nay, nền khoa học
công nghệ đã phát triển mạnh, việc đặt ra một nội dung nghiên cứu ứng dụng những
công nghệ hiện đại mang tính thực tiễn nhằm điều tra, khảo sát để đánh giá độ ổn
định của đê là hết sức cần thiết và cấp bách.
Các phƣơng pháp Địa Vật lý có thể giải quyết các vấn đề nêu trên, trong đ
phƣơng pháp Thăm dò điện trở là phƣơng pháp phổ biến, dễ sử dụng, hiệu quả và
có mức chi phí thấp. Hiện nay, với sự phát triền của nền khoa học kỹ thuật, phƣơng
pháp Thăm dò điện đa cực đƣợc biết đến, ƣa chuộng hơn do tính ƣu việt của nó so
với phƣơng pháp Thăm dò điện truyền thống. Những ƣu điểm của điện đa cực nhƣ:

1


Khi tiến hành đo đạc ngoài thực địa chúng ta không phải dịch chuyển cực phát và
thu trên tuyến nhiều lần, quá trình đo liên tục và thu đƣợc số liệu đo trên cả
tuyến đo thay vì thu đƣợc số liệu trên từng điểm của phƣơng pháp Thăm dò điện
truyền thống, có sẵn nhiều phần mềm để xử lý phân tích số liệu và kết quả biểu

diễn cho ngay đƣợc mặt cắt điện trở suất. Vì vậy, tôi đã tiến hành nghiên cứu
hiện trạng của đê bằng phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực nhằm đánh giá độ ổn
định, an toàn của đê.
2. Mục tiêu của luận văn
Mục tiêu của luận văn là tìm hiểu, áp dụng phƣơng pháp Thăm dò điện đa
cực để khảo sát hiện trạng của đê, từ đ đƣa ra những đánh giá về độ ổn định, an
toàn của đê.
3. Nhiệm vụ của luận văn
Để đạt đƣợc mục đích trên luận văn cần phải giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Tìm hiểu phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực trong khảo sát đê.
- Lựa chọn hệ cực đo hợp lý của phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực thông
qua kết quả nghiên cứu mô hình lý thuyết.
- Áp dụng phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực để khảo sát trên 1 đoạn đê
nhằm góp phần đánh giá độ ổn định của đê.
4. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là một đoạn đê Hữu Cầu thuộc địa phận tỉnh Bắc Ninh.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu mô hình
Tính toán thử nghiệm trên các đối tƣợng đặc trƣng với các hệ cực đo khác
nhau (Wenner, Dipole – Dipole, Schlumberger) theo chƣơng trình EarthImager 2D,
từ đ lựa chọn đƣợc các hệ cực đo hợp lý cho từng loại đối tƣợng nghiên cứu.
Sử dụng phương pháp Thăm dò điện đa cực áp dụng vào thực tế
Từ kết quả thu đƣợc trong phần nghiên cứu mô hình, sử dụng phƣơng pháp
Thăm dò điện đa cực với các hệ cực đo hợp lý để khảo sát trên một đoạn đê bằng

2


thiết bị SuperSting R1/IP và xử lý số liệu bằng phần mềm EarthImage 2D để nghiên
cứu và đánh giá độ ổn định của đê.

6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
- Đã lựa chọn đƣợc các hệ cực đo hợp lý thông qua nghiên cứu mô hình, áp
dụng cho từng loại đối tƣợng cụ thể. Đồng thời cũng đƣa ra khả năng áp dụng của
phƣơng pháp trong việc khảo sát, đánh giá độ ổn định của đê.
- Khẳng định đƣợc tính hiệu quả của phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực
trong việc giải quyết nhiệm vụ khảo sát, đánh giá độ ổn định của đê.
- Kết quả áp dụng thực tế đã cho thấy đoạn đê đƣợc khảo sát là ổn định.
7. Cấu trúc của luận văn
Cấu trúc của luận văn gồm các phần sau:
Mở đầu
Chƣơng 1: Giới thiệu phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực
Chƣơng 2: Lựa chọn hệ cực đo hợp lý cho đối tƣợng nghiên cứu bằng mô hình
Chƣơng 3: Kết quả, áp dụng thực tế
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

3


CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN ĐA CỰC
1.1. Tổng quan về phƣơng pháp
Phƣơng pháp Thăm dò điện trở đã đƣợc nhà Vật lý ngƣời Pháp Conrad
Schlumberger đƣa ra từ năm 1912 để nghiên cứu địa chất khoáng sản. Ngày nay
phƣơng pháp này càng hoàn thiện hơn, chiếm vị trí hàng đầu trong các phƣơng pháp
Thăm dò về tính phổ biến, mức chi phí thấp, đa dạng về kiểu đo và còn đang phát
triển các kiểu đo mới sử dụng rộng rãi trên thế giới.
Vào những năm 80 của thế kỷ trƣớc cùng với sự phát triển của khoa học kỹ
thuật, nhiều hãng sản xuất thiết bị trên thế giới đã cải tiến từ phƣơng pháp Thăm dò
điện 4 cực thành phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực. Ngày nay, các máy đo đa cực
đã đƣợc các nƣớc phƣơng Tây ngày càng hoàn thiện, đã chế tạo ra những máy móc

với độ chính xác cao và có nhiều tính năng khác nhau nhƣ SuperSting R8/IP của
hãng Agiusa (Mỹ), Earth Resistivity Meter 16Gl của hãng PASI. Về nguyên lý hoạt
động của máy điện đa cực không c gì thay đổi so với máy đo điện 4 cực. Tuy
nhiên phƣơng pháp này c thể giúp đo ghi đƣợc nhiều điểm trong cùng một thời
điểm do đ làm tăng tốc độ đo ghi và cho phép đo chi tiết các vùng nghiên cứu
trong thời gian ngắn, nhờ đ nâng cao hiệu quả của phƣơng pháp điện.
Trên thế giới, phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực đã đƣợc áp dụng trong các
lĩnh vực khảo sát, thăm dò khoáng sản, tìm kiếm các nguồn nƣớc dƣới lòng đất và
cũng đƣợc ứng dụng sang rất nhiều lĩnh vực khác. Năm 1990, tác giả Hiromasa
Shima đã công bố bài báo: “Kỹ thuật nghịch đảo điện trở suất tự động 2 chiều sử
dụng các trung tâm alpha” [11]. Bài báo đề xuất một phƣơng pháp sử dụng các
trung tâm alpha để phân tích tự động hai chiều dữ liệu Thăm dò điện. Bằng cách sử
dụng mạng lƣới của nhiều trung tâm alpha tại một vị trí cố định, có thể thể hiện
đƣợc cấu trúc điện trở suất cao và cấu trúc phức tạp với sự thay đổi nhanh về điện
trở suất. Kết hợp những cải tiến này cùng với một phƣơng pháp hiệu chỉnh địa hình
và phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu, chúng ta có thể hoàn toàn phân tích tự động
dữ liệu Thăm dò điện 2 chiều. Khảo sát thực địa cho thấy quy trình này có tiềm

4


năng lớn để tiến hành thăm dò ở các khu vực đồi núi dốc. Các ví dụ thực tế đƣợc
mô tả trong bài báo, khoảng cách điện cực đƣợc bố trí tối đa là 110 m. Tuy nhiên,
tác giả đã thu đƣợc kết quả tốt bằng cách áp dụng thăm dò ở độ sâu 500-1000m. Kỹ
thuật Thăm dò điện trực tiếp đƣợc áp dụng cho các cuộc khảo sát ở độ sâu vƣợt quá
1000 m trong hầu hết các môi trƣờng. Phƣơng pháp phân tích tự động 2-D này sẽ
làm cho việc khảo sát điện trở đạt hiệu quả hơn và mở rộng phạm vi ứng dụng.
Năm 1993, tác giả Griffiths, D.H. và Barker, R.D đã công bố bài báo: “Hình
ảnh và mô hình điện trở hai chiều trong các lĩnh vực địa chất phức tạp” [9]. Một hệ
thống Thăm dò điện đa cực đƣợc mô tả cho phép đo tự động các mặt cắt điện trở

suất. Hệ thống này bao gồm một dãy tuyến tính của 32 điện cực kết nối thông qua
một cáp đa lõi với một máy tính điều khiển chuyển mạch và một đồng hồ điện trở.
Việc xử lý các mặt cắt đo đƣợc sẽ tạo ra hình ảnh điện trở suất hai chiều thực tế của
mặt dƣới lòng đất.
Tác giả đã chỉ ra rằng với dãy điện cực có sẵn từ 25 điện cực trở lên đƣợc bố
trí ở khoảng cách tối đa là 50 m và với phần mềm máy tính, có thể xác định điện trở
mặt đất xuống sâu khoảng 200 m. Khi độ sâu của đối tƣợng khảo sát nhỏ hơn, các
điện cực có thể bố trí với khoảng cách gần hơn từ đ độ phân giải dọc và ngang
đƣợc cải thiện rõ rệt. Hạn chế của phƣơng pháp là khả năng phát hiện và độ phân
giải đều giảm theo độ sâu, thiết lập các giới hạn về mức độ phức tạp địa chất có thể
đƣợc mô hình hoá [9]. Ứng dụng của kỹ thuật này đặc biệt hiệu quả ở những nơi mà
có sự thay đổi bên trong hoặc cấu trúc địa chất làm cho tín hiệu điện thẳng đứng
không thể áp dụng đƣợc và điều kiện quan trọng đặt ra là phải có mặt cắt liên tục.
Những cải tiến trong kỹ thuật của tác giả Griffiths, D.H. và Barker đã làm
gia tăng đáng kể tốc độ thu thập và đảo ngƣợc dữ liệu tự động rất nhanh chóng cung
cấp hình ảnh thỏa đáng từ dữ liệu hiện trƣờng. Những cải tiến trên đƣợc ứng dụng
trong lĩnh vực thủy văn ở các khu vực tầng hầm và lập bản đồ địa chất ở các khu
vực bị đứt gãy mạnh. Nó có thể đƣợc sử dụng để lập bản đồ về chất lƣợng đá cho
các mục đích khai thác đá và nơi đƣờng hầm.

5


Năm 1996, tác giả Torleif Dahlin đã công bố báo cáo khoa học: “Khảo sát
điện trở suất 2D cho các ứng dụng môi trƣờng và kỹ thuật” [7]. Báo cáo mô tả quy
trình khảo sát bằng phƣơng pháp đa cực điện trở, bao gồm thu thập dữ liệu, xử lý dữ
liệu, diễn giải thông tin và áp dụng nó cho một số khu vực khảo sát ở Thụy Điển.
Kết quả cho thấy việc khảo sát bằng phƣơng pháp Thăm dò đa cực điện trở
suất 2D có thể trở thành một công cụ lập bản đồ địa chất mạnh mẽ, để sử dụng trong
các ứng dụng địa kỹ thuật và môi trƣờng, bao gồm cả lập bản đồ địa chất thủy văn.

Tác giả chỉ ra ƣu điểm chính của phƣơng pháp điện trở là độ nhạy tƣơng đối
nhỏ của n đối với nhiễu. Bằng cách so sánh, các phƣơng pháp điện từ thông
thƣờng không hiệu quả trong vùng lân cận giữa các thiết bị khác nhau. Việc xử lý
và giải đoán dữ liệu đƣợc thực hiện theo một số bƣớc, có thể thay đổi tùy theo đặc
tính của khu vực đƣợc khảo sát và mục đích của cuộc khảo sát. Tác giả nhận định
rằng sử dụng phƣơng pháp khảo sát điện trở 2D có thể sẽ còn đƣợc áp dụng trong
nhiều ứng dụng vì các lý do hậu cần và chi phí. Một số cấu hình 2D có thể đƣợc sử
dụng để mô phỏng các mô hình nửa 3D. Trong tƣơng lai, sự đảo ngƣợc 3D của một
số bộ dữ liệu 2D kết hợp có thể đƣợc mô hình hóa.
Năm 2012, các tác giả Torleif Dahlin và Virginie Leroux đã công bố bài báo:
“Cải thiện chất lƣợng dữ liệu phân cực do thời gian tạo ra với hệ thống đa điện cực
bằng việc tách dòng điện và cáp” [8]. Bài báo nêu việc đo phân cực tiếp xúc với tổ
hợp hệ thống nhiều kênh đa cực đƣợc cho là hợp lý vì quy trình đo đạc đơn giản và
tính hiệu quả của n trong lĩnh vực này. Tuy nhiên việc sử dụng kỹ thuật này đôi
khi không đƣợc khuyến khích bởi chất lƣợng kém của phép đo trong trƣờng hợp
điện trở tiếp xúc điện cực cao có thể làm cho việc giải thích dữ liệu không khả thi
hoặc độ tin cậy không cao. Khớp nối điện dung trong điện cực đa lõi cáp c vai trò
quan trọng trong việc tạo ra vấn đề này. Việc tách các mạch hiện tại và điện thế
bằng cách sử dụng sự lan truyền cáp đa dây dẫn riêng biệt có thể mang lại sự cải
thiện đáng kể về chất lƣợng dữ liệu.
Kết quả cho thấy các dữ liệu đã thu đƣợc đáng tin cậy và rõ ràng với các quy
trình đƣợc mô tả. Có thể thu đƣợc dữ liệu IP chất lƣợng tốt khi sử dụng thiết bị điện

6


trở IP đa điện cực và bố trí cáp điện cực đơn tại các vị trí tiếp xúc điện cực thuận
lợi, mức tín hiệu đủ và mức độ nhiễu thấp. Các nơi c điện trở tiếp xúc cao thƣờng
dẫn đến các mức tín hiệu thấp và các vấn đề về nhiễu, rất có thể do việc ghép điện
dung, làm cho tín hiệu IP bị lẫn trong nhiễu. Trong những trƣờng hợp nhƣ vậy, có

thể c đƣợc dữ liệu IP miền thời gian hữu ích và có thể giải thích đƣợc bằng thiết bị
điện trở IP đa cực thông thƣờng bằng cách sử dụng các dải cáp riêng biệt để truyền
tải điện thế hiện tại và đo. Quy trình đƣợc mô tả để đo với các dải cáp riêng biệt
tƣơng đối đơn giản và có thể áp dụng cho các phép đo hiện tại. Các mô hình kết quả
tƣơng đồng với các tài liệu chung tại các trang web. So sánh với tài liệu thực địa có
liên quan và các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm đƣợc là cần thiết để minh giải
kết quả. Đánh giá chất lƣợng dữ liệu luôn cần thiết trƣớc khi diễn giải. Nó có thể
đƣợc thực hiện bằng các phƣơng tiện đơn giản, tức là, xác minh rằng các giả mặt cắt
và các đƣờng phân rã IP là tƣơng đồng và không có các ngoại lệ. Sử dụng nguyên
tắc lặp đi lặp lại có lẽ sẽ hữu ích khi đánh giá các hiệu ứng tinh tế hơn trên dữ liệu
IP, ví dụ nhƣ khớp nối điện dung và cảm ứng nhƣng sẽ tốn hơn gấp đôi thời gian và
c xu hƣớng đánh giá quá cao nhiễu cho các mảng điện cực lồng nhau. Sẽ rất hữu
ích khi xác định chính xác hơn các đƣờng cong nhƣ vậy từ đ c thể c đƣợc kết
quả mong đợi.
Năm 2015, Sofia Åkesson đã thực hiện luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng điện trở
suất và IP - đo lƣờng khảo sát tại một số nơi bị ô nhiễm” tại trƣờng Đại học Lund,
Thụy Điển [12]. Ở Thụy Điển, nền công nghiệp phát triển mạnh nên các ngành công
nghiệp thƣờng sử dụng dung môi clo hóa, trichloroethene chính (TCE) và 1,1,1 trichloroethane (TCA), cũng nhƣ xianua và kim loại. Trong quá trình vận chuyển
chất thải công nghiệp, một số loại nƣớc thải đã bị dò gỉ và gây ra ô nhiễm môi
trƣờng nặng tại các khu vực lân cận đặc biệt là khu vực cảng. Tác giả sử dụng
phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực kết hợp, nhằm mục đích điều tra và lập bản đồ ô
nhiễm phân phối trong mô hình 3D dựa trên 2D tại khu vực bị ô nhiễm bằng cách
sử dụng điện trở suất trực tiếp và phép chụp cắt lớp cảm ứng theo thời gian. Mặt
khác của nghiên cứu là đo chính xác cùng một đối tƣợng tại các thời điểm khác

7


nhau, để có thể thấy những thay đổi trong nƣớc ngầm bởi các điều kiện gây ô
nhiễm. Kết quả cho thấy khu vực khảo sát đã đƣợc xác định là bị ô nhiễm nặng nề,

cần phải có những biện pháp khắc phục kịp thời.
Năm 2017, tác giả Hani Al-Amoush - Khoa Khoa học Môi trƣờng và Ứng
dụng, Viện Khoa học Trái đất và Môi trƣờng, Đại học Al al-Bayt, Mafraq, Jordan
và các cộng sự đã công bố bài báo: “ Mô hình ảnh chụp cắt lớp địa điện của tiếp xúc
thạch địa theo chiều đứng sử dụng cấu hình điện cực khác nhau” [10]. Trong bài
báo này, tác giả đã sử dụng phƣơng pháp điện đa cực nghiên cứu ba cấu hình điện
trở điện trở suất khác nhau (Dipole-Dipole, Wenner-Schlumberger và cấu hình
Wenner) đã đƣợc áp dụng cho nơi khảo sát c địa chất lộ thiên, thể hiện một biến
đổi thạch học tiếp xúc phía dƣới theo chiều dọc. Mục tiêu chính là kiểm tra các đặc
tính bên trong của các cấu hình điện trở suất và do đ xác định đƣợc cấu hình tối ƣu
đƣợc lựa chọn trong loại môi trƣờng địa chất nhƣ vậy. Kết quả cho thấy ba cấu hình
điện trở suất (ERC) bao gồm Wenner- Sclumberger (WS), Dipole-Dipole (DD), và
Wenner (W) đã mang lại một số lƣợng dữ liệu khác nhau và đƣợc phân loại là thấp,
trung gian và cao, tƣơng ứng. Độ phân giải của cấu hình DD dƣờng nhƣ hiệu quả
hơn ở độ sâu lớn hơn so với cấu hình WS và W và thể hiện một mô hình nhạy cảm
hơn với lớp dẫn điện nhỏ và cục bộ ở độ sâu vừa phải.
Ở Việt Nam, gần đây phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực cũng đƣợc áp dụng
phổ biến, một vài bài báo cáo khoa học tiêu biểu trong lĩnh vực nghiên cứu này nhƣ:
Năm 2010, ThS. Đỗ Anh Chung, ThS. Nguyễn Văn Lợi, ThS. Đào Văn
Hƣng - Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình và PGS. TS Vũ Đức Minh - Trƣờng
Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã công bố bài báo:
“Nghiên cứu xác định khe nứt trong đê bằng thiết bị điện đa cực” [1]. Bài báo trình
bày các kết quả áp dụng thiết bị SuperSting R1/IP và phần mềm xử lý số liệu
EarthImage 2D để nghiên cứu các khe nứt trong thân đê bằng cách tính toán các mô
hình lý thuyết, các mô hình tạo ra trong thực tế với các loại hệ cực khác nhau áp
dụng thử nghiệm trên khe nứt tại vị trí K30+400 đê Hữu Hồng thuộc địa phận xã
Sen Chiểu - Sơn Tây - Hà Nội. Từ đ rút ra các kết luận về hiệu quả áp dụng của

8

các hệ cực đối với việc tìm kiếm các khe nứt, đồng thời tìm ra phƣơng pháp tiến
hành công tác ngoài thực địa phù hợp với các đối tƣợng cần tìm kiếm.
Năm 2011, ThS. Đỗ Anh Chung - Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình và
PGS. TS Vũ Đức Minh - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia
Hà Nội tiếp tục công bố bài báo: “Khảo sát vùng thấm trên đê bằng phƣơng pháp
Thăm dò điện đa cực” [2]. Bài báo trình bày một số kết quả khảo sát xác định vùng
thấm trong đê đất tại đoạn K38+800- K39+200 đê hữu sông Chu - Thanh Hóa bằng
phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực với thiết bị SuperSting R1/IP và phần mềm xử lý
EarthImage 2D. Kết quả đạt đƣợc đã xác định đƣợc cấu trúc và đối tƣợng gây thấm
đoạn đê K38,637-K39,162 ở Thiệu Hóa - Thanh Hóa. Phát hiện ra 2 dị thƣờng tại
khu vực khảo sát, từ đ đƣa ra các biện pháp xử lý.
Cũng trong năm 2011, ThS. Đỗ Anh Chung, Phạm Văn Động - Viện Sinh
thái và Bảo vệ công trinh và PGS. TS Vũ Đức Minh - Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã công bố bài báo: “Một số kết quả nghiên cứu
ban đầu xác định vùng thấm trong thân đập” [3]. Bài báo trình bày một số kết quả
nghiên cứu xác định vùng thấm trong đập Hồ Phoi và Đầm Bài thuộc tỉnh Hòa bình
bằng phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực với thiết bị SuperSting R1/IP và phần mềm
xử lý EarthImage 2D. Kết quả cho thấy đã xác định đƣợc vị trí ban đầu của nguồn
thấm và tầng thấm tại các đập đƣợc khảo sát, việc này giúp định vị chính xác, tránh
sai lầm trong việc xác định tuyến khoan phụt chống thấm dựa trên kinh nghiệm nhƣ
từ trƣớc đến nay, dẫn đến khối lƣợng khoan phụt xử lý thấm sẽ giảm đi đáng kể.
Qua nghiên cứu thử nghiệm áp dụng phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực để xác định
vùng thấm trong thân đập đất cho thấy rằng chúng ta hoàn toàn c thể tìm ra đƣợc
chính xác vị trí vùng thấm và cả chiều sâu tầng thấm trong đập đất, chính vì vậy
đây là một hƣớng hoàn toàn cần thiết, đúng đắn, khả thi, c hiệu quả và mang ý
nghĩa kinh tế, xã hội cao.
Năm 2014, tác giả Nguyễn Nhƣ Trung viện Địa chất và Địa Vật lý Biển,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã công bố bài báo: “Ứng dụng
phƣơng pháp mặt cắt điện trở đất trong khảo sát nền m ng đập, lòng hồ và thân đập

9


đất” [5]. Bài báo nghiên cứu về việc khảo sát cấu trúc nền m ng đập, rò rỉ lòng hồ
và thân đập là yếu tố rất quan trọng quyết định đến chất lƣợng và độ an toàn của hồ
chứa. Phƣơng pháp mặt cắt điện trở đất (MCĐTĐ) là phƣơng pháp Thăm dò điện
không làm thay đổi tính nguyên trạng của công trình xây dựng đƣợc sử dụng phổ
biến trong khảo sát địa chất công trình. Bài báo trình bày các kết quả ứng dụng
phƣơng pháp MCĐTĐ trong khảo sát nền m ng đập, lòng hồ và thân đập ở một số
vùng khác nhau trên cả nƣớc. Ba ví dụ cụ thể về việc sử dụng phƣơng pháp
MCĐTĐ để đánh giá cấu trúc địa chất nền móng của đập Tân Giang II - Ninh
Thuận; tình trạng nứt nẻ, hang hốc có khả năng gây rò rỉ của lòng hồ Chiềng Cọ Sơn La; hiện trạng rò rỉ thân đập và giám sát chất lƣợng xử lý rò rỉ của thân đập
Khuân Cát - Lạng Sơn. Kết quả nghiên cứu đã khẳng định đƣợc tính hiệu quả của
phƣơng pháp trong giải quyết các nhiệm vụ khảo sát địa chất công trình tại các hồ
chứa và giám sát thân đập ở Việt Nam.
Năm 2015, các tác giả Lƣơng Văn Thọ, Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học
Đà Nẵng và các cộng sự đã công bố bài báo: “ Ứng dụng phƣơng pháp ảnh điện 2D
trong khảo sát môi trƣờng đất tại khu công nghiệp Thọ Quang – TP Đà Nẵng” [4].
Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu thành phần địa chất tại hai tuyến đo giữa
khu công nghiệp Thọ Quang và khu dân cƣ, thành phố Đà nẵng. Tuyến thứ nhất bao
gồm 205 điểm dữ liệu trên tuyến đo c độ dài 165m, đây là khu vực ranh giới giữa
khu công nghiệp Thọ Quang và Âu Thuyền. Tuyến thứ hai bao gồm 174 điểm dữ
liệu đƣợc thu thập trên tuyến đo dài 145m theo hƣớng Bắc - Nam tại khu vực
nghiên cứu là khu vực ranh giới giữa âu thuyền và khu vực dân cƣ. Sau khi xử lý
các yếu tố gây nhiễu, các số liệu này đƣợc định dạng và xử lý bằng phần mềm
Res2dinv với 5 vòng lặp (tuyến 1) và 11 vòng lặp (tuyến 2) trên thuật toán sai phân
hữu hạn và phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu. Kết quả phân tích cho thấy ở hai
tuyến đo đều phân thành ba tầng địa chất với các đặc điểm ô nhiễm khác nhau tuỳ
theo độ sâu nghiên cứu.

Năm 2012, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố: TCVN 9433 : 2012 - Điều
tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - Phƣơng pháp ảnh điện [6] - do Tổng Cục Địa

10


chất và khoáng sản biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng đề nghị, Tổng Cục
Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng thẩm định. Phạm vi áp dụng của bộ tiêu chuẩn này
bao gồm nội dung “Xác định và dự báo tính bền vững của các tầng đất đá trong
nghiên cứu địa chất công trình, các bất đồng nhất trong thân đê, đập thủy lợi, thủy
điện; nền móng các công trình giao thông, xây dựng. v.v…”. Trong bộ tiêu chuẩn
này đã hƣớng dẫn đầy đủ các quy trình, thao tác thực hiện khảo sát thăm dò bằng
phƣơng pháp điện trở bao gồm những nội dung chính: Giải thích các thuật ngữ, định
nghĩa địa điện, yêu cầu về thiết bị sử dụng, tổ chức công tác thực địa, thống kê và
xử lý số liệu thu đƣợc, giải đoán và báo cáo kết quả.
Các vấn đề cấp thiết đặt ra là nghiên cứu chi tiết cấu trúc địa chất để khắc
phục hậu quả không mong muốn nhƣ các hiện tƣợng thấm, sụt lở, tìm kiếm tổ mối
trên thân đê, phát hiện các vết nứt gãy, dạng cấu trúc bất đồng nhất tồn tại trong
thân đê.
1.2. Cơ sở của phƣơng pháp
Phƣơng pháp Thăm dò điện là phƣơng pháp Địa Vật lý nghiên cứu cấu trúc
vỏ trái đất thông qua trƣờng điện sẵn có trong tự nhiên hoặc do nhân tạo. Tùy vào
loại trƣờng điện mà ta c các phƣơng pháp điện trƣờng tƣơng ứng. Dựa vào các
tham số điện đƣợc sử dụng ta lại c các phƣơng pháp điện khác nhau nhƣ: đo điện
trở suất ta c phƣơng pháp Thăm dò điện trở (Resistivity-S), đo hiệu điện thế trong
tự nhiên ta c phƣơng pháp Thăm dò điện trƣờng tự nhiên (Self Potential-SP), đo độ
phân cực ta c phƣơng pháp Phân cực kích thích (Induce Polarization-IP).
Cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp Thăm dò điện trở dựa trên bài toán vật lý
về mối quan hệ giữa sự phân bố mật độ dòng điện trong môi trƣờng từ một nguồn
điện phát vào môi trƣờng đ với độ dẫn điện của môi trƣờng. N đƣợc mô tả bằng

phƣơng trình toán học nhƣ sau:
 div ( x, y, z ) gradU ( x, y, z )  I ( x  xs ) ( y  ys ) ( z  z s )

Trong đ :

11


div, grad là các ký hiệu toán học (toán tử);  - là hàm số mô tả sự phân bố độ
dẫn điện (trong thực tế thƣờng dùng tham số điện trở suất là giá trị ngƣợc của độ
dẫn  = 1/ đo bằng đơn vị ôm.mét -Ohmm) trong môi trƣờng theo toạ độ x, y, z;
U - là hàm điện thế mô tả sự phân bố điện thế trong môi trƣờng theo toạ độ x,
y, z;
I -là cƣờng độ dòng điện phát vào môi trƣờng;
 - là hàm Đirac mô tả tính chất phân bố nguồn điện trong môi trƣờng ở toạ
độ xs, ys, zs;
Trong phƣơng trình trên dòng điện I là nguồn phát chủ động luôn c cƣờng
độ xác định; giá trị điện thế U trong môi trƣờng cũng xác định đƣợc bằng thiết bị đo
trên thực địa. Còn hàm phân bố độ dẫn điện của môi trƣờng  là điều ta cần biết có
thể xác định đƣợc bằng cách giải phƣơng trình trên khi đã biết các tham số I, U.
Trong thực tế Thăm dò
điện, ngƣời ta thƣờng sử dụng
hệ 4 điện cực (hình 1. 1): phát
dòng I qua hai điện cực (C1,
C2) đặt trên mặt môi trƣờng
nửa không gian đồng nhất vô
hạn và đo hiệu điện thế U giữa
hai cực (P1, P2) nên điện trở

Hình 1.1: Cấu hình 4 điện cực

suất thu đƣợc sẽ là:
{(

)
với K=

Với

,

,

(

)}

(
và

(1.1)
)

(1.2)

là khoảng cách giữa các điện cực

n 1.1).

Hệ số K (m) phụ thuộc vào cách bố trí các điện cực nên đƣợc gọi là hệ số hình học

hay hệ số hệ cực đo. Từ các phép đo U và I trên mặt đất và biết đƣợc hệ số K chúng

12


ta xác định đƣợc điện trở suất của môi trƣờng nửa không gian đồng nhất theo công
thức trên.
Đối với môi trƣờng bất đồng nhất, điện trở suất của môi trƣờng tính theo
công thức trên gọi là điện trở suất biểu kiến, ký hiệu là

(r). Khi ấy đại lƣợng

(r)

thay đổi theo khoảng cách r, có thứ nguyên điện trở suất đƣợc tính từ hiệu điện thế
U và cƣờng độ dòng phát I, phản ánh chung thông tin về cấu trúc và tính chất điện
của môi trƣờng, đồng thời phụ thuộc vào cách bố trí thiết bị đo.
Từ trƣớc những năm 1980, các phƣơng pháp đo sâu (nghiên cứu sự thay đổi
điện trở suất theo phƣơng thẳng đứng) và mặt cắt điện (nghiên cứu sự thay đổi điện
trở suất theo phƣơng nằm ngang) với 4 cực thƣờng đƣợc sử dụng rộng rãi để giải
quyết các bài toán địa chất 1D. Nhƣng sau đ , với sự phát triển của khoa học kỹ
thuật, các hệ thống đa cực ngày càng hoàn thiện cả về phần cứng lẫn phần mềm đã
làm cho phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực trở thành một phƣơng pháp rất đƣợc ƣa
chuộng và đƣợc sử dụng rộng rãi. Về bản chất, phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực
là phƣơng pháp kết hợp cả phƣơng pháp đo sâu và phƣơng pháp mặt cắt điện truyền
thống và do đ n nghiên cứu đƣợc sự thay đổi điện trở suất của môi trƣờng theo cả
hai hƣớng thẳng đứng và nằm ngang, cho phép giải quyết các bài toán địa chất 2D
và 3D phức tạp.
Thiết bị của phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực thƣờng là các máy đo c
nhiều điện cực đƣợc bố trí cách đều nhau trên tuyến. Chúng đƣợc nối với cuộn cáp

nhiều lõi và khối chuyển mạch. Khối chuyển mạch đƣợc sử dụng để lựa chọn ra 4
cực nào đ cho từng phép đo theo file điều khiển do ngƣời sử dụng lựa chọn và nạp
vào bộ nhớ khối điều khiển. Khối điều khiển dùng để điều khiển các thông số khảo
sát, lƣu trữ số liệu và giao tiếp với máy tính để nạp file điều khiển và lấy số liệu đo
đạc đƣợc để xử lý.

13


1.3. Thiết bị
1.3.1. Máy đo
Các máy đo dùng trong phƣơng pháp Thăm dò điện đa cực là các máy thu và
nguồn phát gồm: Ắc quy, máy phát điện dòng một chiều, xoay chiều đƣợc chỉnh lƣu
thành một chiều hoặc xoay chiều tần số thấp; các trạm Thăm dò điện có máy thu và
máy phát điện dòng một chiều hoặc xoay chiều tần số thấp và các thiết bị, dụng cụ
kèm theo nhƣ: điện cực các loại, các đồng hồ đo lƣờng, dây điện, bàn tời, máy bộ
đàm, điện thoại, máy tính, nguồn nuôi máy v.v…
Hiện nay thiết bị Thăm dò điện đa cực đƣợc sản xuất ở nhiều hãng trên thế
giới nhƣ ABEM (Thụy Điển), CAMPUS (Anh), GEOFYZIKA, GF (Séc),
GEOLOG (Đức), IRIS (Pháp), PASI, MAE (Ý), OYO (Nhật), AGI, GEOMETRICS
(Mỹ), …
Thiết bị đƣợc sử dụng trong luận văn là thiết bị SUPERSTING R1/IP của
hãng AGI (H nh 1. 2). Thiết bị gồm một khối điều khiển, một khối chuyển mạch,
56 điện cực và 8 cuộn cáp đa cực với khoảng cách lớn nhất là 20m. Đây là thiết bị
đơn kênh (mỗi lần phát dòng chỉ thu đƣợc một thế), có bộ nhớ trong để lƣu cất số
liệu với số lần lặp do ngƣời sử dụng chọn. Có công suất phát lớn, độ chính xác cao
và chống nhiễu tốt. Có kết cấu chắc chắn, dễ sử dụng phù hợp cho điều kiện thực
địa. Kích cỡ: 18.4 x 40.6 x 27.3 cm, cƣờng độ dòng phát: 1mA - 2A liên tục, công
suất phát: 200W.

Hình 1.2: Thiết bị đo SUPERSTING R1/IP + 56

14


1.3.2. Hệ cực đo
Nguyên tắc chung của phƣơng pháp Thăm dò điện đ là sử dụng bốn điện
cực: phát dòng qua hai điện cực dòng C1 và C2 (dƣơng và âm) và đo hiệu điện thế
qua hai cực thu P1 và P2. Có rất nhiều cách bố trí 4 điện cực để tạo ra các hệ cực
khác nhau và ngƣời ta đã thống kê c đến 92 loại hệ cực nhƣ vậy. Tuy nhiên với
thiết bị đa cực, các điện cực đƣợc bố trí đều nhau trên tuyến nên ngƣời ta thƣờng sử
dụng 5 loại hệ cực phổ biến đ là: Pole - Pole (PP), Pole - Dipole (PD), Dipole Dipole (DD), Wenner (WN) và Schlumberger (SC).
Hình 1. 3 biểu diễn 5 loại hệ cực thƣờng đƣợc sử dụng trong phƣơng pháp
Thăm dò điện đa cực cùng hệ số hệ cực đo của chúng. Gọi a là khoảng cách điện
cực đơn vị (hai điện cực liên tiếp), n là hệ số mở rộng cự ly Dipole-Dipole, m là hệ
số mở rộng độ dài Dipole-Dipole. Ký hiệu “c” là điện cực dòng, “p” là điện cực thế,
“.” là khoảng cách giữa hai điện cực liên tiếp a; “:” là độ dài Dipole-Dipole m.a; “-”
là cự ly Dipole-Dipole n.a. Với thiết bị đa cực do các điện cực thƣờng đƣợc bố trí
đều nhau trên tuyến nên các thông số hệ cực là số nguyên.

Hình 1.3: Một số hệ cực thƣờng đƣợc sử dụng trong phƣơng pháp Thăm dò điện đa
cực

15


Hình 1. 4 là ví dụ sơ đồ bố trí các điện cực trong khảo sát ảnh điện 2D và vị
trí các điểm ghi số liệu trong giả mặt cắt điện trở suất với hệ cực Wenner có hệ
thống 28 điện cực. Khoảng cách giữa hai điện cực liền kề nhau là “a”. Kết quả đo
đạc đƣợc biểu diễn dƣới dạng giả mặt cắt điện trở suất 2D: trục nằm ngang là

khoảng cách các điện cực trên tuyến; trục thẳng đứng là độ sâu khảo sát tƣơng ứng
với khoảng cách “a” và loại hệ cực đƣợc sử dụng.
Đầu tiên hệ thống sử dụng điện cực số 1 làm điện cực C 1: phép đo thứ 1 sử
dụng khoảng cách hệ cực là “9a” (n

9) và C1, P1, P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 1,

10, 19 và 28; phép đo thứ 2 sử dụng khoảng cách hệ cực là “8a” (n

8) và C1, P1,

P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 1, 9, 17 và 25, …; cuối cùng là phép đo thứ 9 sử dụng
khoảng cách hệ cực là “1a” (n
và 4. Vì nmax

1) và C1, P1, P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 1, 2, 3

9 nên chúng ta c 9 phép đo.

Sau đ hệ thống sử dụng điện cực số 2 làm điện cực C 1: phép đo thứ 10 sử
dụng khoảng cách hệ cực là “8a” (n

8) và C1, P1, P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 2,

10, 18 và 26; phép đo thứ 2 sử dụng khoảng cách hệ cực là “7a” (n

7) và C1, P1,

P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 2, 9, 16 và 23, …; cuối cùng là phép đo thứ 17 sử
dụng khoảng cách hệ cực là “1a” (n

3, 4 và 5. Vì nmax

1) và C1, P1, P2 và C2 tƣơng ứng là các cực 2,

8 nên chúng ta c 8 phép đo. Cứ tiếp tục nhƣ vậy cho đến khi

điện cực số 25 làm điện cực C1 và phép đo cuối cùng là phép đo thứ 117.
Số liệu sau khi đã thu thập (giả mặt cắt điện trở suất) cùng với thông tin về
bề mặt địa hình sẽ đƣợc đƣa vào phần mềm nghịch đảo 2D chuyên dụng để tính
toán ra sự phân bố điện trở suất thực của môi trƣờng cần nghiên cứu.

16


Hình 1.4: Sơ đồ bố trí các điện cực trong khảo sát bằng phƣơng pháp Thăm
dò điện đa cực và vị trí các điểm ghi số liệu trong giả mặt cắt điện trở suất
Các hệ cực đo đƣợc áp dụng trong luận văn là: Dipole- Dipole, Wenner và
Schlumberger.
1.4. File điều khiển và quy tr nh đo đạc
1.4.1. File điều khiển:
Dƣới đây là ví dụ một dạng file điều khiển đƣợc đƣa vào trên máy đo
SUPERSTING R1/IP, với hệ cực đo Wenner gồm 56 điện cực.
File CMD
; Automatically created command file
: header
progID=DD
type=R
arraytype=3
Binf=0
Ninf=0

17


MUX=1
:geometry
1,0.00,0.00
2,1.00,0.00
3,2.00,0.00
4,3.00,0.00
5,4.00,0.00
6,5.00,0.00
7,6.00,0.00
8,7.00,0.00
9,8.00,0.00
10,9.00,0.00
11,10.00,0.00
12,11.00,0.00
13,12.00,0.00
14,13.00,0.00
15,14.00,0.00
16,15.00,0.00
17,16.00,0.00
18,17.00,0.00
19,18.00,0.00
20,19.00,0.00
21,20.00,0.00
22,21.00,0.00
23,22.00,0.00
24,23.00,0.00

25,24.00,0.00
26,25.00,0.00
27,26.00,0.00

18