平原地区由于地形平坦，对直流电法勘探影响较小，适合开展直流电法工作^[1]。随着经济的发展，平原地区，特别是乡村地区，高铁线路、铁塔式高压线以及地下各类金属管道日益增多，大量实测资料表明，当供电电极或者测量电极过于靠近上述金属管线的接地端时，测量曲线时常会产生畸变，且异常幅度较大，对后期数据处理解释工作造成较大困难。

在直流电法干扰研究方面，早期有人提出“地表金属管线或通信电缆的影响”^[2]、“不均匀低阻体”^[3]等干扰因素，并对所引起的曲线特征做出详细描述，为电法工作提供了大量参考经验。但上述研究并未深入阐述产生干扰的原因，因此，本文从基本理论出发，结合具体实例，对接地金属管、线干扰做进一步探讨，得到形成干扰场的简化公式，以期为同类工作提供参考。

平原地区常见直流电法干扰因素有高压铁塔、高铁线路、地下金属管等，不同的装置类型，干扰特点也不尽相同。

相对于正常岩、矿石电阻率，接地金属管、线电阻率极低，可以被看作等势体，当电测深装置跑极方向上存在接地金属管、线时，供电电极一旦接近接地金属管、线，电流便会被吸引，从而引起电测深单支曲线在某一极距视电阻率值发生畸变，从而整条单支曲线会出现阶梯状异常。

接地金属管、线的长度相对于勘探装置大小，往往可以被看作无穷大，当测线垂直或者大角度穿过接地金属管、线时，相当于测线经过了低阻条带状异常体，在测线与接地金属管、线相交处形成明显的正交点，但正交点往往不具备低阻特征。

测量均匀大地的电阻率，原则上可采用任意形式的电极排列，即在地表任意2点用供电电极A、B供电，而在其他任意2点用测量电极M、N测量电位差^[4]，通过推导，视电阻率计算公式为：

式中K的表达式为：

假设存在供电与接收电极AMNB，在供电电极A、B附近没有干扰时，MN测得电位差为△U_1MN，当靠近供电电极正极A存在与大地接地的水平金属管线L，且金属管线走向与AB连线有较大角度相交，那么在A电极附近，由于金属管线是等势体，电流线由原本发散状态变为垂向金属管线L，这时原有的电流场发生改变，根据场论原理，这种改变等效于以L为对称轴，产生虚拟源A'，且A'极性与A相反，同样A'会产生次生场△U_2MN，所测得的MN电位差是无干扰状态下AB产生的场与虚拟源A'产生的次生电场的叠加^[5]

这时接收到的真实电位差△U_MN=△U_1MN+△U_2MN

当△U_1MN为正时，△U_2MN必然为负，所以有△U_MN＜△U_1MN

由此可得，当供电电极附近存在接地金属管线时，所测得视电阻率较未收到干扰情况下低，容易出现低值异常。

当测量电极MN靠近接地金属管线时，由于接地金属管线与大地已经融为一体，附近电场势必受到金属管线影响，所测MN电位差也会相应“失真”，容易形成假异常。

在山东某水文地质调查勘探中，测量采用AB：MN=5：1等比电测深装置布置电极，测线为正东西向直线，测点由西向东进行（图1）。由于该地区第四系较厚，所以视电阻率一直较低，地下灰岩断层能够产生的“相对低阻异常”也较弱。但在400号测点AB/2=500 m、450号测点AB/2=450 m、500号测点AB/2=400 m以及550号测点AB/2=350 m处，电测深曲线均出现低值“拐点”，同时测量中反复确认极距无误、电缆和仪器不漏电，说明数据质量可靠。由于地层特点以及地球物理场的体积效应，下覆基岩断层不可能出现如此强烈的异常，经证实，在出现上述“拐点”处，对应供电电极B极均在同一个高压线铁塔附近，同时“拐点”位置随电测深点位置挪动，出现的50 m移动与测点点距50 m不谋而合（图2），说明测量正好受到高压铁塔干扰。

图  1  山东某水文地质调查勘探直流电法对称四极电测深电极布置及测线示意图

图  2  山东某水文地质调查勘探直流电法对称四极电测深单点曲线图

图3为山东某地直流电法联合剖面勘探曲线图^[6]，由图可知，视电阻率值总体较低，因为勘探区域第四系厚度大于20 m，且下覆第三系低阻砂岩。在测线156号大、小装置均出现较为明显的正交点异常，但是该异常不具备低值特征，经过钻探验证，156号点附近未发现断层发育，但查阅资料发现在该处存在较长的工厂废弃铸铁管道，年代久远，已锈蚀接地。接地金属管道具备低阻脉状体特征，说明156号大、小装置正交点为金属管道引起。

图  3  某工区在铸铁管道影响下联合剖面曲线图

通过分析及大量实测数据表明，在平原地区，虽然地形平坦有利于开展直流电法工作，但是存在的例如接地高压线、金属管道对测量的干扰因素真实存在，且容易造成误导性的解译，在平时工作中应当注意。地质、物探工作者无法改变、消除本文所述干扰因素时，但在测量前期，多进行现场踏勘，测线、测点尽量避开类似干扰，以便得到更好的测量数据；测量中，仪器操作者及绘图员在远离供电电极、接收电极，无法掌握现场情况时，也能够通过数据变化、曲线形态快速分析判断所测数据是否受到了类似干扰，尽量避免采用含强干扰的数据去解译。

现已有软件对地形起伏干扰的改正效果较好，期待在以后的行业发展中，能够开发出相应的软件或者研究更多算法，对接地金属管、线带来的干扰进行有效的改正，以便更好地开展直流电法勘探及研究工作。