工程物探
不同地球物理方法在地下水探測(cè)中的研究比較
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-10 11:05:57瀏覽次數(shù):1875
我國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家。淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4??鄢y以利用的洪水涇流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后,中國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少,僅為11000億立方米左右,人均可利用水資源量約為900立方米,并且其分布極不均衡。到20世紀(jì)末,全國(guó)600多座城市中,已有400多個(gè)城市存在供水不足問(wèn)題,其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè),全國(guó)城市缺水總量為60億立方米。
自從上世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)各地大力發(fā)展工業(yè),對(duì)水資源的無(wú)節(jié)制的獲取和工業(yè)廢水污染進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾。 如今,地下水已經(jīng)成為我國(guó)諸多城市和農(nóng)村的最主要的供水水源??梢?jiàn),對(duì)地下水進(jìn)行適量的開(kāi)采,可以在一定程度上緩解水資源短缺的矛盾。
就探測(cè)地下水而言,可被利用的地球物理方法多種多樣,但是,方法的選擇應(yīng)綜合考慮探測(cè)成本及其場(chǎng)地條件,所以每種方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),下面,我們先從原理上就不同方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。
2.1電阻率法
電阻率法分為兩種:傳統(tǒng)的電阻率法和高密度電阻率法。其中電阻率法在探測(cè)水資源方面主要應(yīng)用電剖面法和電測(cè)深法。電剖面法主要通過(guò)了解沿剖面方向地下某一深度范圍內(nèi)不同電性參數(shù)來(lái)探測(cè)一定深度的地下水資源水平變化的情況,而電測(cè)深法則是通過(guò)探測(cè)電性不同的巖層沿垂線分布情況的電阻率變化來(lái)確定地下水的分布情況。在通常情況下,點(diǎn)剖面法和電測(cè)深法同時(shí)使用可以確定地下水的分布。
而高密度電阻率法是一種在方法和技術(shù)上有很大改進(jìn)的電阻率法,因?yàn)樗脑砗碗娮杪史ㄍ耆嗤?,仍然以巖礦石的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一類電探方法。但它采用了多電極高密度一次布極,并實(shí)現(xiàn)了跑極和數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化,因此相對(duì)電阻率法而言它具有了許多的優(yōu)點(diǎn):①因?yàn)椴捎秒姌O一次性布極,無(wú)需跑極,這樣就大大降低了由于電極移動(dòng)造成的干擾和誤差,為野外數(shù)據(jù)的自動(dòng)測(cè)量提供了保障;②野外采集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化,提高了野外工作的效率;③可在一條觀測(cè)剖面上通過(guò)電極變換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來(lái)獲得多種裝置的斷面等值線圖,獲得更豐富的地質(zhì)信息;④可對(duì)資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理和成圖解譯,大致了解地下巖層構(gòu)造特征;⑤與傳統(tǒng)電阻率法相比,高密度電阻率法成本低,效率高。
目前,國(guó)內(nèi)常用的直流電法儀有DDC—2B型電子自動(dòng)補(bǔ)償儀,ZWD—2型直流數(shù)字電測(cè)儀,JD—2型自控點(diǎn)位儀,C—2型微測(cè)深儀,LZSD—C型自動(dòng)直流數(shù)字電測(cè)儀,MIR—IB型多功能直流電測(cè)儀等。常用的高密度電法儀有德國(guó)DMT公司出的RESECS高密度電法儀,日本OYO公司生產(chǎn)的McOHMProfiler-4高密度電法儀以及國(guó)內(nèi)驕鵬公司生產(chǎn)的E60CN型高密度電法儀、E60D型高密度電法儀E60M型高密度電法儀等。
2.2激發(fā)極化法
激發(fā)極化法又稱激電法,是以地下巖、礦石在人工電場(chǎng)作用下發(fā)生的物理和電化學(xué)反應(yīng)的差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法。此種方法先通過(guò)兩個(gè)供電電極向地下供電,使兩測(cè)量電極之間的電位差逐漸增大,直到飽和,然后斷開(kāi)供電電流,測(cè)量電極之間的電位差逐漸衰減至零。這樣附加電場(chǎng)會(huì)隨著充電放電而逐漸變化,這種現(xiàn)象稱之為激發(fā)極化現(xiàn)象(又稱激電效應(yīng)),激發(fā)極化法就是以不同巖、礦石激電效應(yīng)的差異為基礎(chǔ),通過(guò)觀測(cè)研究大地激電效應(yīng),檢測(cè)地下地質(zhì)情況的一種方法。 激發(fā)極化法與其他電法勘探方法相比有一些顯著的優(yōu)點(diǎn):①利用它不僅可以發(fā)現(xiàn)致密狀金屬礦體,還能尋找其他電法難以發(fā)現(xiàn)的侵染狀礦體;②根據(jù)異常的明顯程度,可以區(qū)分異常是電子導(dǎo)體還是離子導(dǎo)體引起的;③激發(fā)極化法受地形影響也比其他電法小,當(dāng)起伏地形下有礦體存在時(shí),僅使異常強(qiáng)度和形態(tài)發(fā)生改變,但異常不會(huì)消失;④對(duì)巖溶裂隙水的水位埋深和相對(duì)富水帶反映比較直觀,比較適合在山區(qū)找水。在水文地質(zhì)調(diào)查中,通常將激發(fā)極化法和電測(cè)深法結(jié)合起來(lái)運(yùn)用,即所謂激電測(cè)深法。 目前,常用的激發(fā)極化儀器有CTE—2型智能激發(fā)極化儀,SY/T6532-2002激發(fā)極化儀,此外還有地礦部機(jī)械電子研究所生產(chǎn)的MIR-1B多功能直流電測(cè)儀、重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDJD-1多功能數(shù)字直流電測(cè)儀、山東聊城創(chuàng)通電子信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CTE-2型智能激發(fā)極化儀及山西平遙水利電探儀器廠生產(chǎn)的JJ-2B型積分式激發(fā)電位儀等。
2.3瞬變電磁法
瞬變電磁法也稱時(shí)間域電磁法(Timedomainelectromagneticmethods),簡(jiǎn)稱TEM,它是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場(chǎng),在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間,利用線圈或接地電極觀測(cè)二次渦流場(chǎng)的方法。簡(jiǎn)單地說(shuō),瞬變電磁法的基本原理就是電磁感應(yīng)定律。衰減過(guò)程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場(chǎng)相當(dāng)于頻率域中的高頻成分,衰減快,趨膚深度?。欢砥诔煞謩t相當(dāng)于頻率域中的低頻成分,衰減慢,趨膚深度大。通過(guò)測(cè)量斷電后各個(gè)時(shí)間段的二次場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律,可得到不同深度的地電特征,從而解決各種地質(zhì)問(wèn)題。 瞬變電磁法探測(cè)具有如下優(yōu)點(diǎn):①由于施工效率高,純二次場(chǎng)觀測(cè)以及對(duì)低阻體敏感,使得它在當(dāng)前的煤田水文地質(zhì)勘探中成為首選方法;②瞬變電磁法在高阻圍巖中尋找低阻地質(zhì)體是最靈敏的方法,且無(wú)地形影響,穿透能力強(qiáng);③采用同點(diǎn)組合觀測(cè),與探測(cè)目標(biāo)有最佳耦合,異常響應(yīng)強(qiáng),形態(tài)簡(jiǎn)單,分辨能力強(qiáng);④剖面測(cè)量和測(cè)深工作同時(shí)完成,提供更多有用信息。
目前,瞬變電磁法常用的儀器有武漢地大華睿地學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的CUGTEM礦用型瞬變電磁儀、CUGTEM-8智能深部勘查型瞬變電磁儀,加拿大Geonics公司生產(chǎn)的PROTEM瞬變電磁儀。由于目前使用廣泛的是加拿大Geonics公司生產(chǎn)的PROTEM瞬變電磁儀,我們對(duì)此系列的瞬間電磁儀做進(jìn)一步介紹,PROTEM47的最大探測(cè)深度為150m,PROTEM57的最大探測(cè)深度為500m,PROTEM67的最大探測(cè)深度為1000m—2000m,加強(qiáng)型PROTEM67最大探測(cè)深度為2000m,BH43-3鉆進(jìn)內(nèi)三維瞬變電磁儀可在2000m鉆孔內(nèi)工作,探測(cè)半徑120m。
2.4可控源音頻大地電磁法
可控源音頻大地電磁法(CSAMT)是在大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工源音頻測(cè)深方法。我們知道,大地電磁場(chǎng)的場(chǎng)源主要與太陽(yáng)輻射有關(guān)的大氣高空電離層中帶電離子的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),其頻率范圍從(2410~10??××nn)Hz。由于頻率很低,MT法德探測(cè)深度很大,達(dá)數(shù)十米乃至一百多千米,是研究深部構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)和有效手段,不過(guò)對(duì)淺層的分辨率較低。為了更好的研究人類當(dāng)前采礦范圍內(nèi)的的地電構(gòu)造,在MT的基礎(chǔ)上,人們研究出音頻大地電磁法(AMT)。其與MT的不同之處是主要采用雷電作用產(chǎn)生的音頻(HznHzn3110~10××?)大地電磁場(chǎng),這樣工作效率得到了很大的提高,不過(guò),由于天然大地電磁場(chǎng)的強(qiáng)度較弱,人文干擾較大,信噪比很低,使得AMT法德野外觀測(cè)十分困難。為了克服AMT法的上述困難,人們提出觀測(cè)人工供電產(chǎn)生的音頻電磁場(chǎng)。由于所觀測(cè)電磁場(chǎng)的音頻、場(chǎng)強(qiáng)和方向可由人工控制,而其觀測(cè)方式又與AMT法相同,故稱這種方法為可控源音頻大地電磁法(CSAMT)。由于CSAMT探測(cè)深度適中,故它在地質(zhì)勘探的各個(gè)領(lǐng)域皆有廣闊的應(yīng)用前景,在水文地質(zhì)方面也取得了良好的效果。
CSAMT法具有以下一些優(yōu)點(diǎn):①信號(hào)強(qiáng)度比天然磁場(chǎng)大得多,因此可以在干擾比較強(qiáng)的城市開(kāi)展工作;②測(cè)量參數(shù)為電場(chǎng)與磁場(chǎng)之比,得出的是卡尼亞電阻率,由于是比值測(cè)量,因此可以減少外來(lái)的隨機(jī)干擾,并減少地形的影響;③基于電磁波的趨膚深度深度原理,利用改變頻率進(jìn)行不同深度的電測(cè)深,一次發(fā)射,可以同時(shí)完成七個(gè)點(diǎn)的電磁測(cè)深,大大提高了工作效率,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度;④勘探深度范圍大,一般可達(dá)1—2KM;⑤橫向分辨率高,可以靈敏的發(fā)現(xiàn)新地層;⑥由于接收機(jī)在接收電場(chǎng)的同時(shí)還要接收磁場(chǎng),因此高阻屏蔽作用下,可穿透高阻層??偟膩?lái)說(shuō),CSAMT法的探測(cè)深度大,工作效率高。
目前,可控源音頻大地電磁法常用的儀器有美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP-32及GDP-32Ⅱ多功能電法儀,德國(guó)Metronix公司生產(chǎn)的GMS-07e綜合電磁法儀等。
2.5地震勘探法
地震勘探是應(yīng)用彈性波原理研究地質(zhì)構(gòu)造,地層層序和巖性的地球物理方法。地震技術(shù)對(duì)地表以下有彈性差異的成層性好的地質(zhì)體可以達(dá)到高精確度,高分辯力的勘探效果。地震技術(shù)在解決宏觀地層結(jié)構(gòu)方面具有其它物探方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。在地下水勘查中,為水文地質(zhì)提供地質(zhì)構(gòu)造,地層劃分和巖性對(duì)比方面的資料。在地震數(shù)據(jù)處理中,通過(guò)速度反演,以及儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)的研究,可以預(yù)測(cè)飽和含水砂巖地層的孔隙度;分析基巖裂隙的富水性。運(yùn)用恢復(fù)反射波真振幅,壓縮振動(dòng)延續(xù)時(shí)間,擴(kuò)展反射波頻帶寬度以及亮點(diǎn)技術(shù)等軟件處理程序,為劃分地層和含水層,查明其空間形態(tài)提供了數(shù)據(jù)處理的技術(shù)支持。 目前,國(guó)內(nèi)常用的地震儀有重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZQ48/24/12型淺層地震儀,日本OYO公司生產(chǎn)的McSEIS-SX48型淺層地震儀等。
2.6熱紅外遙感方法
最初,地學(xué)家們主要是利用航空相片的目視判讀方法,通過(guò)地形和指示性植被判斷地下水的存在,并確定地下水溢出區(qū)(泉水和滲漏帶)的位置等。如今,隨著熱紅外遙感技術(shù)的發(fā)展,專家們主要將熱紅外遙感技術(shù)應(yīng)用于地下地?zé)峥碧?/a>評(píng)價(jià),將熱紅外遙感技術(shù)應(yīng)用于地下水資源勘探評(píng)價(jià)也作了一些嘗試性的工作,如傅碧宏等利用LandsatTM6熱紅外遙感數(shù)據(jù),定量研究了干旱區(qū)典型地表覆蓋類型的地表溫度與地下水富集帶的關(guān)系。現(xiàn)在熱紅外遙感技術(shù)應(yīng)用于地下水探測(cè)方面還屬于初步探索階段,并且大部分工作還是驗(yàn)證性的,而且由于遙感技術(shù)穿透能力的局限性,主要還是應(yīng)用于沙漠干旱地區(qū)的淺層找水。但是,遙感技術(shù)由他特有的優(yōu)點(diǎn),即:高效、省時(shí)、省力,并且勘探范圍大,這些都是地球物理方法所不能相比的。相信隨著我們國(guó)家科技水平的提高,遙感技術(shù)也會(huì)得到飛速的發(fā)展,為我國(guó)干旱沙漠地帶大范圍找水提供有力的技術(shù)支持,再造出一片片綠洲!
2.7地面核磁共振方法
核磁共振技術(shù)(NuclearMagneticResonance,縮寫NMR)是當(dāng)今世界上的尖
端技術(shù),用該技術(shù)找水是核磁共振技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域,開(kāi)創(chuàng)了應(yīng)用地球物理方法直接找水的先河。地面核磁共振(SurfaceNuclearMagneticResonance,縮寫SNMR)找水方法利用的是水分子中氫核(質(zhì)子)弛豫性質(zhì)差異產(chǎn)生的NMR效應(yīng),其根本原因就是不同核子順磁性物質(zhì)對(duì)電磁能量的吸收能力不同。所以,應(yīng)用NMR技術(shù)的必要條件就是所想要研究的物質(zhì)的原子核磁矩不能為零。而水中氫核是自然界物質(zhì)中豐度最高、核磁比最大的核子,其磁矩不為零,這就充分保證了在找水方面應(yīng)用核磁共振技術(shù)的有效性。地面核磁共振找水方法的形成僅有30多年的歷史,首先應(yīng)用此技術(shù)找水的是俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院化學(xué)動(dòng)力學(xué)和燃燒研究所,并且成功研制出核磁共振找水儀Hydroscope,隨后,法國(guó)在俄羅斯科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上研制出新型的核磁感應(yīng)系統(tǒng)(NuclearMagneticInductionSystem,縮寫為NUMIS),從此,法國(guó)成為研制核磁共振找水儀的第二個(gè)國(guó)家。中國(guó)原地礦部信息研究院崔霖沛高級(jí)工程師最先向國(guó)內(nèi)介紹了前蘇聯(lián)的研究成果。
1992年底,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)以潘玉玲、張昌達(dá)教授等為主的NMR技術(shù)找水科研組對(duì)新方法進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外調(diào)研,開(kāi)始研究用NMR找水,并且取得了可喜的研究成果。
1997年底,我國(guó)引進(jìn)第一臺(tái)SNMR找水儀——NUMIS開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)。從此,我國(guó)的核磁共振找水技術(shù)開(kāi)始了快速的發(fā)展。 與其他地球物理方法相比,核磁共振找水方法主要有以下優(yōu)點(diǎn):①能夠直接找水,特別是淡水。在該方法的探測(cè)深度范圍內(nèi),只要有水就有核磁共振信號(hào)顯示,反之則沒(méi)有信號(hào)顯示??梢岳眠@一優(yōu)點(diǎn)來(lái)識(shí)別間接找水的電阻率法找水時(shí)遇到的非水低阻異常。如一些巖溶發(fā)育區(qū),特別是西南巖溶石山缺水地區(qū),當(dāng)巖溶被泥質(zhì)充填或含水時(shí),電阻率法測(cè)量結(jié)果均顯示為低阻異常,是泥是水難以區(qū)分。核磁共振方法不受泥質(zhì)充填物干擾,是水就有核磁共振信號(hào)。此外,淡水的電阻率從往往與其賦存空間介質(zhì)的電阻率去明顯差異。在這種情況下,電阻率找水是未能為力的;②信息量豐富,具有量化的特點(diǎn)。核磁共振方法可將核磁共振信號(hào)解釋為某些水文地質(zhì)參數(shù)和含水層的地質(zhì)參數(shù),在探測(cè)深度范圍內(nèi)可以給出定量解釋結(jié)果,不打鉆就可以確定出含水層的深度、厚度、含水率,并可提供含水層平均孔隙度的信息;③經(jīng)濟(jì)、快速。完成一個(gè)核磁共振探測(cè)深點(diǎn)的費(fèi)用僅為一個(gè)水文地質(zhì)勘探鉆孔費(fèi)用的1/10,并且可以快速的提供井位及劃定找水遠(yuǎn)景區(qū)。但是,由于核磁共振找水儀的接收靈敏度高,能夠接收納伏級(jí)的信號(hào),所以易受電磁干擾噪聲的影響,這是該方法的一大缺點(diǎn)。
目前,該方法所使用的儀器有法國(guó)生產(chǎn)的NUMIS和NUMIS+,國(guó)內(nèi)的有武漢地大華睿地學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)CUGNMR-A型等。 3地下水勘查中的水文地質(zhì)問(wèn)題 依據(jù)地下水在巖石中的賦存空隙的成因和空間形態(tài),可將我國(guó)地下水主要分為孔隙水、裂隙水、巖溶水三種類型。
3.1孔隙水主要分布于第四系各種不同成因類型的松散沉積物中,其主要特 征是水量在空間上分布相對(duì)均勻且連續(xù)性好。一般呈層狀分布,是我國(guó)地下水開(kāi)發(fā)利用的主要對(duì)象,目前我國(guó)地下水開(kāi)采量的90%以上為孔隙水。
3.2裂隙水主要賦存于堅(jiān)硬巖石的裂隙中,裂隙的密集程度、開(kāi)啟程度、連 通情況等直接影像這裂隙水的分布、運(yùn)動(dòng)和富集。其主要特征是空間分布不均勻,其分布形式呈層狀或是脈狀。在裂隙發(fā)育均勻且開(kāi)啟性和連通性較好的巖層中一般呈層狀分布,而在裂隙發(fā)育不均勻、聯(lián)通性較差的巖層中則一般會(huì)成脈狀分布。
3.3巖溶水主要賦存于以碳酸鹽巖為主的可溶性巖石的巖溶空隙中。巖溶空 隙是由規(guī)模較大的溶洞、管道以及各種不同寬度的溶隙網(wǎng)、溶孔共同構(gòu)成的層狀重疊和形態(tài)復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。其巖溶空隙發(fā)育程度越高,含水量越豐富。可見(jiàn),對(duì)于一些水資源稀缺的山區(qū)地區(qū),巖溶水具有舉足輕重的開(kāi)采價(jià)值。
4常用的地下水探測(cè)方法優(yōu)選
綜上所述可以看出,對(duì)于不同種類的地下水的賦存特點(diǎn),在開(kāi)采時(shí)我們應(yīng)該結(jié)合不同地球物理勘探方法的優(yōu)點(diǎn)及其局限性進(jìn)行綜合選擇。為此,我們給出以上三種參見(jiàn)地下水探測(cè)中最有效的勘探方法:
4.1孔隙水勘探技術(shù) 目前,淺層孔隙水的勘探技術(shù)已經(jīng)較為成熟,在一般平原地區(qū),可采用電測(cè)深法通過(guò)測(cè)定視電阻率參數(shù)來(lái)判斷含水層的結(jié)構(gòu)。但是在較干旱的沙漠地區(qū),電阻率法的工作難度大,通常采用瞬變電磁法。而在淺層高度礦化地區(qū),電阻率偏低,使得供電電流過(guò)大,這時(shí)可以采用大地電磁法進(jìn)行測(cè)深。當(dāng)所測(cè)區(qū)域的地形條件復(fù)雜不利于工作開(kāi)展時(shí),我們可以采用核磁共振方法來(lái)確定含水層的深度及其含水量。 如今,隨著地下水勘探由淺層(小于300m)轉(zhuǎn)向深層,尤其是在我國(guó)西北干旱地區(qū),地下水埋藏較深,深層地下水勘探工作將是主要的勘探對(duì)象。由于電測(cè)深法受高阻屏蔽作用分辨率降低,信號(hào)減弱。在這種情況下,以大地電磁法和高分辨率地震勘探為主的綜合物探技術(shù)成為解決上述問(wèn)題的最好方法。大地電磁法主要用于地層結(jié)構(gòu)的劃分、地下水礦化度的評(píng)價(jià)等,而高分辨率地震勘探技術(shù)則用于判斷巖性結(jié)構(gòu)。特別是近年來(lái)新興發(fā)展的三維地震勘探技術(shù),大大提升了測(cè)深精度和分辨能力。
4.2基巖裂隙水勘探技術(shù) 基巖地下水多以脈狀分布,空間分布極不均勻,嚴(yán)格受地質(zhì)構(gòu)造的控制,而且裂隙水大多都分布于山區(qū),地形條件較為復(fù)雜,一般的物探方法找水收到很大局限性。因此,開(kāi)發(fā)利用基巖裂隙水的關(guān)鍵就是解決地形影響以及如何準(zhǔn)確探明基巖構(gòu)造的分布對(duì)裂隙水的控制作用。為解決上述問(wèn)題,可以采用遙感和物探相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行勘探。首先,可以通過(guò)對(duì)大比例尺行片、衛(wèi)片數(shù)據(jù)的解釋來(lái)判斷勘探區(qū)的巖性構(gòu)造;然后利用音頻大地電場(chǎng)法快速定性確定基巖構(gòu)造的水平分布位置以及開(kāi)展受地形影響較小的瞬變電磁法為主的綜合物探定量確定基巖的構(gòu)造空間分布;最后通過(guò)核磁共振技術(shù)確定含水層段及其富水性。當(dāng)含水層較深時(shí),可采用地震勘探技術(shù)對(duì)巖性結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面細(xì)致的分析,再與探測(cè)深度大且對(duì)低阻目標(biāo)反應(yīng)靈敏的瞬變電磁法相結(jié)合,即可對(duì)有效的探測(cè)深度低阻率裂隙水。
4.3巖溶水勘探技術(shù) 巖溶地區(qū)地下水的主要特征為:降水量豐富,但地表落水洞、地下洞穴和管道發(fā)育,使得雨水和地表水極易流失到地下,形成“地下水滾滾流,地表水貴如油”及“一場(chǎng)大雨到處淹,十天無(wú)雨遍地旱”的狀況。巖溶地下洞穴、管道等蓄水空間分布極不均勻,巖溶地下水開(kāi)發(fā)利用難度很大。地球物理勘查技術(shù)難點(diǎn)在于:如何區(qū)分多層重疊的巖溶管道垂向位置;如何判斷巖溶管道充填物性質(zhì)(泥或水)和查明地下暗河巖溶塌陷區(qū)的空間位置;如何了解巖溶發(fā)育位置、規(guī)模和形態(tài)特征;如何查明表層巖溶帶的厚度、裂隙發(fā)育特征及其富水性等地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)于多層重疊的巖溶管道垂向位置的探測(cè),目前尚未有有效的技術(shù)方法。對(duì)于巖溶管道充填物質(zhì)的判別,在埋深小于150m的情況下,核磁共振技術(shù)是有效的唯一一種方法,當(dāng)巖溶深度大于150m時(shí),可利用瞬變電磁法和淺層地震勘探技術(shù)。對(duì)于巖溶溶洞,采用聯(lián)合剖面法、音頻大地電場(chǎng)法來(lái)確定溶洞的位置。對(duì)于構(gòu)造裂隙巖溶水,物探找水的主要目的是查明構(gòu)造裂隙帶的分布特征及其富水性。最經(jīng)濟(jì)有效的方法組合是采用音頻大地電場(chǎng)法和激電測(cè)深法。音頻大地電場(chǎng)法可快速確定構(gòu)造帶的平面位置,而激電測(cè)深法的視電阻率、極化率和半衰時(shí)等綜合參數(shù)可以了解斷層之破碎、裂隙發(fā)育富水段。
5結(jié)束語(yǔ)
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