工程物探
淺談地下水勘查中兩種常用的地球物理方法
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-10-28 16:42:24瀏覽次數(shù):2796
摘要:地球物理方法在地下水的勘查中應(yīng)用十分廣泛,介紹了電測(cè)深法和地面核磁共振法等兩種常用方法,舉出工程實(shí)例證明了該種方法的應(yīng)用效果,并對(duì)兩種方法的應(yīng)用環(huán)境及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
1電測(cè)深法
1.1原理
電阻率測(cè)深法(resistivitysounding )簡稱電測(cè)深法。它是在地面的一個(gè)測(cè)深點(diǎn)上(即MN極的中點(diǎn)),通過逐次加大供電電極,AB極距的大小,測(cè)量同一點(diǎn)的、不同AB極距的視電阻率ρS值,研究這個(gè)測(cè)深點(diǎn)下不同深度的地質(zhì)斷面情況。 電測(cè)深法間接找水就是依據(jù)不同巖層電阻率的差異來完成的,主要用于探測(cè)地層、巖性在垂直方向的電性變化,解決與深度有關(guān)的地質(zhì)問題,可尋找位移穩(wěn)定的含水層,確定其頂?shù)装迓裆睢?/div>
1.2工程應(yīng)用實(shí)例
吉林省農(nóng)安縣農(nóng)安鎮(zhèn)興隆村已有機(jī)井兩眼,但日涌水量不足150t,無法滿足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活用水。李福文[1]等所在的工作隊(duì)在原有機(jī)井旁用電阻法展開測(cè)深工作。結(jié)合該地區(qū)的找水經(jīng)驗(yàn)建議在原有機(jī)井旁重新布井,鑿井鉆探取芯結(jié)果與物探成果基本相符。經(jīng)抽水試驗(yàn),該井的日涌水量達(dá)385t。
1.3應(yīng)用環(huán)境及優(yōu)缺點(diǎn)
由于電測(cè)深法依是通過電阻率參數(shù)來劃分巖土層,在進(jìn)行工作前必須了解工作地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)特征。電測(cè)深法應(yīng)用地質(zhì)條件比較廣泛,但是一般來說[2]含水層厚度越大,埋藏深度越小,探測(cè)效果越好。 電測(cè)深法具有野外工作方法簡便、工作效率高,能估測(cè)水質(zhì)及水量等優(yōu)點(diǎn)。但是由于地表電阻率不均勻,使得視電阻率曲線復(fù)雜化,對(duì)曲線推斷解釋相當(dāng)困難[3]。
2地面核磁共振法
2.1原理
地面核磁共振(NuclearMagneticReso- nance,縮寫為NMR )找水方法,又稱地面NMR測(cè)深,是目前唯一的直接找水的新方法。該方法應(yīng)用核磁感應(yīng)系統(tǒng)(核磁共振找水儀),通過由小到大地改變激發(fā)脈沖矩q(q=I0?tp,式中I0、tp分別為激發(fā)電流脈沖的幅值和持續(xù)時(shí)間)來探測(cè)由淺到深的含水層的賦存狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水資源的探測(cè)。 地面NMR找水方法利用不同物質(zhì)原子核弛豫性質(zhì)差異產(chǎn)生的NMR效應(yīng),即利用水中氫核的弛豫特性差異,在地面上利用核磁共振找水儀觀測(cè)、研究在地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的變化規(guī)律,進(jìn)而探測(cè)地下水。
2.2工程應(yīng)用實(shí)例
湖南省紅層發(fā)育的長沙、益陽地區(qū)變電站[4],勘查到了紅層裂隙水,出水量約為80t/d。上述解釋結(jié)果與鉆探結(jié)果完全一致,為三峽水電站輸送電網(wǎng)的某些變電站提供了生產(chǎn)、生活以及消防用水。
2.3應(yīng)用環(huán)境與優(yōu)缺點(diǎn)
我國廣泛分布著大面積巖溶石山地區(qū)[4],傳統(tǒng)的物探找水方法在上述地區(qū)探測(cè)巖溶水遇到許多困難,而NMR方法能成功的在這些地質(zhì)類型應(yīng)用。 地面NMR方法的主要優(yōu)點(diǎn)是:能夠直接 找水,特別是尋找淡水;反演解釋具有量化的特點(diǎn),信息量豐富;經(jīng)濟(jì)、快速。但是,目前該方法尚不能用來探測(cè)埋藏深度大于150m的地下水。此外由于核磁共振系統(tǒng)接受靈敏度高,所以易受電磁噪聲的干擾。
3結(jié)束語