电法探测基岩地区地下水方法技术.docVIP

电法探测基岩地区地下水方法技术 　　【摘要】本文介绍了基岩地区地下水的探测技术。目前最有效、最经济的探测方法为电法技术。文中详细论述了电法探测基岩地下水的方法、步骤及其电阻率异常特征。对指导物探找水有一定的实际作用。 　　【关键词】基岩赋水状态、物理特征；电法找水方法技术；野外作业步骤；电阻率异常特征；应用实例 　　0.前言 　　在覆盖层较薄（50米）基岩埋深小的地区，由于覆盖层潜水量小，不能满足该地区人民生产、生活用水需求，特别是海南花岗岩地区，是典型的缺水地方。因此，必须寻找赋存于基岩中的地下水，为当地发展生产，改善人民生活提供保障。为此,我国广大地质工作者探索采用地球物理方法寻找基岩地下水,取得了较好的效果。电法探测基岩地下水是较好的方法取得了共识。根据笔者多年的工作经验，结合前人的成果，总结归纳了电法找水的方法技术。 　　1.基岩地区地下水赋存状态及物理特征 　　1.1地壳经历多次的强烈运动，在基岩中形成了数以百计的构造破碎带，为基岩下伏地下水上升提供了良好的通道和存贮位置，同时，自然降水通过覆盖层汇集于断裂破碎带中。因此，形成了富水区域，而张性断裂破碎带空间宽，更是良好的富水位置。 　　1.2物理特征：由于基岩电性呈高阻状态，一般电阻率为1000Ω.m以上,花岗岩的电阻率甚至大于10000Ω.m;而断裂破碎带中,填充了破碎状物质,加上其含水,因此,其电阻率大大的降低,与围岩具有明显的电性差异,为电法探测工作提供了可靠前提。 　　2.电法探测基岩地下水的具体方法技术 　　由于基岩地下水主要赋存于断裂破碎带中，因此，断裂破碎带成为探测基岩地下水的主要对象。断裂破碎带的探查方法成为探测基岩地下水的主要方法。目前，最有效且经济实用的方法技术为电法中的电阻率联合剖面法和测深法。同时，可辅助其它电法，提高准确性。 　　2.1电阻率联合剖面法：属于三极剖面法，其装置是供电电极中，一极置于无穷远，另一极分别置于测量电极MN的对称两侧。装置极距固定，沿测线逐点测量，分别测得各测点的电阻率ρsA、ρsB，绘制电阻率曲线剖面图和剖面平面图。其较直观地反映某??深度电阻率在平面上的分布情况。测量装置见下图1。 　　2.2电阻率测深法：有四极测深和三极测深，常用的装置为四极测深。测量电极MN相对固定（MN=1/3～1/30AB），同时向外移动供电电极AB，分别测量测点不同深度的电阻率ρs，绘制测点的电阻率曲线和测线断面的电阻率等值线图，它能直观反映断面上不同深度的横向电阻率分布情况。测量装置见下图2。 　　2.3辅助方法：可采用可控源音频大地电磁法、高密度电法、激电测深法等，在此不详阐述。 　　3.电法探测基岩地下水的野外实际工作方法、步骤 　　合理设计野外工作方法是基岩地下水探测的重要环节。通常野外探测步骤如下： 　　3.1采用电阻率联合剖面法进行面积性扫描，确定含水断裂破碎带在平面上的位置。一般在探测区域交叉各布设两条测线。测点距离10～20米，测量极距MN=1～2个点距，OA=OB=110米、150米。每个测点测量两个深度的ρsA、ρsB，绘制出每条测线的ρsA、ρsB曲线。根据各测线的ρsA、ρsB曲线特征，圈定出线性低阻异常带，进而确定含水断裂破碎带在平面上的分布位置。 　　3.2采用四极测深法在联剖法圈定的低阻带及两侧垂直于低阻带异常布设测深点短测线,点距10米,最大供电极距AB/2=340米,测量极距MN=(1/3～1/30)AB,测得各测点的竖向电阻率,绘制每个测点的电阻率曲线和测线断面的ρs等值线图,根据曲线和等值线特征,确定含水断裂破碎带的产状和含水性,进而确定机井位置及深度。 　　3.3对于不能确定富水性的断裂破碎带，可以进一步采用可控源音频大地电磁法或高密度电法或激电测深法，进一步查明断裂破碎带的富水性。 　　4.基岩地下水的电阻率异常特征 　　4.1联合剖面法电阻率异常特征：其ρsA、ρsB曲线呈正交点、同步下降、麻花状低阻带等是断裂破碎带的反映。 　　4.2电阻率四极测深的异常特征：①单点电阻率曲线特征：急剧上升后的缓升段；2个急剧上升段间的缓升段；尾支变平的水平段；2个急剧上升间的下降段；2个上升段间的水平段；急剧上升前的30度缓升段等部位均为含水层的反映。②电阻率等值线特征：出现U型下降的低阻带且下部等值线变缓、直立的低阻带且下部呈闭合低阻圈平台，是含水断裂破碎带的反映。 　　4.3 可控源音频大地电磁法、高密度电法异常特征：其跟阻率电测深法断面等值线特征相似，但因采用了二维反演技术，其更能精确反映电阻率变化情况；激电测深异常特征：其半减值T等值线和极化率ηs则呈高值异常带。 　　5.应用实例 　　5.1文昌翁田镇供水机井：采用极距AB/2=110米和150米联剖测量时，1线的45号点、3线的48号点均出现