自然电场法的应用与原理

  自然电场法的应用范围
  自然电场法适用于环境、工程、水文地质和土壤调查的各个阶段，应用范围
  1)探测地下水源，地下水流向，地下水污染。
  2)探测水库坝体、堤坝、渠道的重大渗漏，研究土石坝管涌形成过程。
3)查明岩溶发育、构造破碎、裂隙发育带。
  4)监测滑坡体的运动，圈定泥石流补给范围等。
  5)利用金属腐蚀电流场，可用于检测地下金属管线、构件的腐蚀地点。自然电场法的应用条件和局限性
  1)自然电场法的应用条件如下。
  ①渗流层中很大的压差，地层水的矿化度低、黏滞性小，岩土体为微孑L隙结构。
  ②饱水渗流层埋藏不深，上覆和下层的渗流岩层电阻率高。
  ③渗漏电场性质与地形有密切关系，山区具备上述条件最全；水域上进行自然电位测
  极极差具有最好的稳定性。
  ④其他场的干扰不大，电极接地良好、无污染。
  2)自然电场法的局限性，一是自然电场种源繁多，难以选择出所需要的单一场源；
  ．自然电场较弱，难以确定其可靠性。
  方法原理
  在水利水电工程勘测中，自然电场法主要是研究渗漏电场。当水透过岩土介质时，由于介质的过滤活动性而产生过滤电位。过滤电位与介质孔隙的构造、孔度系数、渗透系数、过滤液体的化学成分及矿化作用有关。岩土介质的过动性是用在一个大气压条件下，标准溶液渗透过岩土介质所产生电位差大小来衡量：
  1)当渗透性很小时，过滤电位随介质渗透系数的增加而增加；当介质渗透系数极小时，过滤电位实际上为零，这种介质过滤活动性为零。
  2）过滤电位随含有能过滤液体的孔隙空间部分增多而减少。
  3）过滤活动性比例与亥姆雷电位：

  过滤活动性是随动电位、电阻率、过滤液体的介电常数减小和过滤液体的黏滞性的增加而衰减，随过滤压力增加而增加。
  过滤液体在介质中过滤时，由于吸附层对过滤液体中负离子（如CI-）吸附作用，而正离子（如Na+）却较便于通过，过滤过程中部分正负离子复合又电解。在过滤进程中，上游端显示负极性，下游端显示正极性。这就是过滤电场确定水流方向的依据。