水文地质物探
水文地质物探
第四章水文地质物探§1 水文地质物探方法的基本原理水文地质物探––––是根据地下岩层在物理性质上的差异，借助于专门的物探仪器，通过测量、分析其物理场的分布、变化规律来进行水文地质调查的一种勘探手段。
1．物探方法的特点成本低、速度快、用途广泛，是当前水文地质调查中不可缺少的勘查手段。
2．物探方法的基本原理物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是因为不同类型或不同含水量的岩石之间存在着物理性质上的差异（包括导电性、导热性，热容量、温度、密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等）。
因此，我们可以借助各种物探测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出岩性、构造和岩层含水性能的变化。
例如，许多岩浆岩和石灰岩的视电阻率（ρs）常常可达n×（102—103）欧姆·米；而泥岩、粘土的视电阻率值只有十到几十Ω·m。
（1）在含水量方面：水是一种良导体，因此岩石的含水量及水本身的矿化度，对岩石的视电阻率值有很大的影响。
厚层石灰岩的无水地段的ρs值常常大于500Ω·m，比有水地段高很多。
（2）在磁性方面：不同种类的岩石之间也有较大差别，如许多岩浆岩中的金属元素含量相对较丰富，磁性较强；多数沉积岩的磁性均较弱。
因此，当磁法剖面跨过这两种岩石时，便会有显著的磁力差异。
（3）在放射性强度和热辐射强度方面：不同类型的岩石，以及岩石中富水和贫水地段之间，也常有较大的差异。
从图4—l所示的热行为剖面上可清楚地显示出断裂富水带的平均辐射温度（地面下0.8m）要比断裂两侧贫水地带低7一11℃。
§2物探方法在水文地质调查中的作用在水文地质调查中使用的物探方法有两大类：（1）地面物探方法，（2）地球物理测井。
现将各种物探方法在水文地质调查中的作用，即能解决的水文地质问题简介于下。
一、采用地面物探方法寻找地下水地面物探方法，已被证明是探测地下岩性、划分地层和确定构造的有效手段之一，几乎所有地面物探方法均可用于寻找地下水和判定某些水文地质特征。
水文地质勘查工作概述
***水文地质勘查报告、水文地质平面图、剖面图、勘探工程素描图、水文地质试验成果图 表、井泉观测记录统计表等
水文地质勘查设计书提纲（仅供参考）
勘查成果报告
目的 ——各类工程建设提供水文地质资料。
水文地质条件？
水文地质调查工作复杂而重要。
地下水有关的各种地质条件的综合，包括： 含水层隔水层（地下水类型）；地质构造水文地 质特征；地下水的补径排；地下水化学特征和动 态特征；人类工程活动的水文地质特征；等
复杂
水文地质调查是一项复杂而重要工作
水文地质测绘主要成果——综合水文地质图
三、水文地质勘查阶段划分
专门性的水文地质调查工作，一般分阶段进行。原因：
（1）专门性水文地质调查为专门目的或工程建设项目服务，而建设项目一般都是分阶段进行，为 满足建设项目不同阶段对水文地质资料的内容及精度需要，需分阶段进行
（2）勘查工作本身的需要。
不同行业、不同任务的专门 水文地质勘查划分一般各不 相同。如《供水水文 地质勘 察规范》（GB50027-2001） 划分四个阶段：
如： 水源地无比较方案，可将初勘与详勘合并一个勘探阶段； 水质地质条件不十分复杂的较小供水工程项目，如建水井可勘探开采结合； 矿床水文地质调查应与该矿床的地质勘探阶段相一致。
四、水文地质勘查工作程序（工作步骤）
水文地质调查工作一般原则是：先设计后施工，先普查后勘探。 接受调查工作任务 准备工作 野外工作 室内工作 勘查成果审查验收
水文地质勘查设计书提纲（仅供参考）
1 前言
任务由来、目的任务、工作位置与范围、前人工作程度
2 自然地理及社会经济概况
地理位置及交通、气象与水文、社会经济概况
[GB50027-2001]供水水文地质勘察规范条文说明
![[GB50027-2001]供水水文地质勘察规范条文说明](https://img.taocdn.com/s3/m/7bd352ef27d3240c8547ef34.png)
中华人民共和国国家标准供水水文地质勘察规范条文说明目次总则术语与符号术符号水文地质测绘一般规定水文地质测绘内容和要求各类地区水文地质测绘的专门要求水文地质物探水文地质钻探与成孔水文地质勘探孔的布置水文地质勘探孔的结构抽水孔过滤器勘探孔施工抽水试验一般规定稳定流抽水试验非稳定流抽水试验地下水动态观测水文地质参数计算一般规定渗透系数给水度和释水系数影响半径降水入渗系数一般规定补给量的确定储存量的计算允许开采量的计算和确定地下水水质评价地下水资源保护供水水文地质勘察报告编写提纲附录地层符号附录供水水文地质勘察常用图例及符号总则多年来由于过量开采地下水各地相继出现了诸如水量为了把有限的水资源合理开发而保增由于地下水具有许多地表水不可比事实上不少单位已承担过这方面的任务并按本规范的要求向委托鉴于上述情况故本规范的适应范围也相考虑到勘察纲要用语在许多部门和系统已习用多年同时又为避免与设计部门的有关设计书相混淆察纲要由于勘察纲要内容涉及许多方面纲要内容提纲实际工作中可一是必二是现场踏勘必须认真数值法要求勘探孔应在勘察区有控制性的布置强调资源评价方法与勘察工作的内容和原规范第度应综合考虑的诸多因素作了规定其中水文地质条件的复杂程但是在实际工作中如何具体判定水文地质条件复为了正确指导供水济效果的统一本次修订时采纳了各单位的意见详见表并辅这与传统的水文地质理论值得说明的是由于实际工作中研究对象的多样性和中所列的各种特征往往难以准确判断因此在可把复杂程度提高一个时可按表中注因此本次修订时增补了该条文中按需水量大小将拟建水源世纪所以施行各单位普遍反映上述划分不适合供水勘察的实际情况与鉴于下述基本事实年止全国区域水文地质调查工作已全部完成区域水文地质条件作到的近十年来各地所完成的本次修订删除但与供水设计阶程于倘在此类地区为城一是删除了二是对供水勘察年颁发了市政设计前期工作主要包括项目可行设计阶段包括初步行无疑供水设计的全过程也应基所以为满足供水设计全过程各期工作对供水勘察基础条文中强调各阶段提出的地下水允许开采量应相应满足本规范第条对此已有明确以推断的控制的探明的验证的提出的估算的提出的据了解美国等国外有关的分类标准但对于简化与合并可谓层出不如此实例这不仅束缚和阻碍着水文地质勘察科学术语与符号术语对同一概念的冠名与解释往往不尽相同不仅如此例如称为抽水试验孔抽水试验钻孔四个不同名称而且孔和诸如此类所以术语必须指出符号水文地质测绘一般规定城镇和工矿企业的供水水文地质勘察工作一般所以第条可理解为应根据不同的勘察阶段搜集相应精度的水文地质测绘鉴于这种情况也是为了对被利用的地质和水文地质测绘资料进行研究和观测点数量和观测路线长度是表征水文地质测绘工作精自世纪在不影响工作精度的前提下减少了野外工作量因此若仍按原规范中的定额指标要求布置工作量近十年来纳对原规范表但从修不多常进行大比例尺的水文地质测并且在本部门的水文地质勘的水文地质测绘的观测点数和考虑到这方面的实际需要在本规范表中增加了比例尺关于遥感影像比例尺的选用所选用的后使用但放大倍数不宜大于表表航空地质测量使用的航片比例尺规定可选用不同时间的陆地卫星像片旨在放宽像片的陆地卫星像片的影像最佳放大倍数为美国地质调查所和我国的经验证明影像放大倍在地质应用中也有把影像放大成热红外图像规定的比例尺是根据表中有关资料的统计热红外图像比例尺一般不小于遥感影像填图的检验需要强调的是尤其是那些在遥感遥感影像填图的野外工作量利用遥条文中有关观测点数和路线长度的数量要求是根据我国个应用航片填图的有关技术数据水文地质测绘内容和要求这样与一般规定的内容不致混淆与后节的专门要求各类地区水文地质测绘的专门要求水文地质物探也有不必须指出采用多种物探方法进行探测时应考虑被探测体本身具备的各种可被利用的物理条件和其他条件这是应用物探方法获得成功的基本条件在解决某些特定问题上考虑到各种物探方法的适用条件不尽一致在此只能对被探测体的共性要求精度在抽水水文地质钻探与成孔水文地质勘探孔的布置如何合理地布置勘探孔二是本条为强调勘探孔的布置应满足与地下水资源评价方法的需求当察并满足计算区水文地质参数分区的要求以避免以往采用传统的解析方法评价资源时勘探孔的布置侧重在拟建布井的范围内从大量工程实例来取渗透水时通过多年来大量的基岩地区勘探找水工作然而应如何合理在这些储水构造布置勘探方案经验的总结因此基本规范对松散层地区勘从收水文地质勘探孔的结构勘探孔深度是根据任务的要求和勘察区的水文地质条件为此本条文只作了原则的这样规定是基于正确取得水文地质数据和参数及评价地下水资源但是本条文不能理解为在勘探工程中所有的勘探孔都要条文中的应理解为是针对任务的需水量本条文对止水的规定与要求同样提高抽水孔过滤器基于上述情况本次过滤器非填粒过滤器于言而且由于抽水孔当直径增加到一定限度时出水量增加的幅度逐渐减如图号孔组为地层渗透系数最小号孔组为地层渗透系数最过滤器抽水孔的出水量去推算大口从施工条件来看为在松散层地区设置钻凿但考虑到基岩勘探为至少能所以本条文仍规定宜大于图过滤器直径与出水量关系曲线图在相同条件下但当过滤器长度达到某一数值后由此从实用的角度可以引出一个过滤器有效长度即指抽水孔的出水量增加强度有效长度图出水量与过滤器长度关系示意图表扩散段本理解为可采用原规范第条对抽水孔过滤器骨架管的孔隙率所作次修订时将其由不小于对非填砾的包网过滤器的网眼尺寸及缠丝过滤器的缠丝从规定的必须指出如原苏联规范规定井水含砂量标准为两者相差悬不仅直接反映成孔质量的好我国多年的勘察实践条第一款规定的为此本次修订时对原规范第使用寿实根据含水层的颗分资料确定的标准粒径对砂土类含水层通过国内确定适合我国的为由此值大于直至否则确定经确定碎石土类含水层的滤料粒径为现两种情况当时计算确定的滤料粒径均小于规范不少当时计算确定的滤料粒径均大于规范的碎石类含水层时可充填粒径一般来说为较好地保证滤料的过水性能故规定滤料的不均匀系数值应为了保证缠丝或骨架管的穿孔孔径能阻挡规证明是合适的勘探孔施工在松散层地区工作可采用水压钻进当采用泥浆护关于洗孔的质量标准规定学洗孔的方法或者说既有机械功能又有化学功能的洗孔法如焦磷酸钠和压风机联合洗孔法液压二氧化碳洗孔法二氧化碳关于洗孔出水含砂量其数值计算有质量比和体积比两种形式且前者约为后者的国内不少勘察部规定孔斜的要求不仅能保证抽水试验正常进行而且也本条文规定孔斜不宜大于是考虑到目前我国常用的井斜仪的精度该数据包括因此本规范首先提出工具在取样数量方面尤其是砂土类和碎抽水试验一般规定应用人工放射性同位素稀释法是确定地下水运动状态要近年来我国已有不少单位对放射性同位素技术在水文地质勘察方进而可确定含水层的渗透文地质参数观测线常垂直地下水流向布置以减少水力坡度对计算参数的影响若测量含水层不同方向的非均匀性和实测抽水的影响范围可根据具体目的布置观测线若需要查明边界条件时为计算参数用的观测孔距抽水孔的距离应取决于从观测孔中测得的水位下降值是否符合是假设地下水为层流和二维流的情况下推导出来的而没有因此从观测孔紊流三维流的影响与抽水孔的出水量及过滤器直径的大小有关如抽水孔出水量很小过滤器直径比较大时关于远观测孔的距离一般要求从孔中测得的水位尽量不受含水层边界的影响且易于达到稳定以便于资料的分析和采用多为此距离不宜太远上述规定主要是为了利用观测孔中的水位下降值求水文地观测孔的数量与所采用的计算公式为了能使用同一资料采用多种方法进行计算相互比较因此规定同一观测线上的观测孔数宜为对观测孔过滤器的设置要试验所为所以本次修订时此处用词为宜表示允许选通过常规勘察手段能够查明补给利用地下水自然动态资料能满足数值法计算要求就考虑到利用稳定流抽水试验的恢复水位资料计算水文地质参数的需要的测量一词前加了同步故稳定流抽水试验稳定流抽水试验不宜少于次下降其理由是可以获得孔的抽水试验特性曲线以便正确选择计算水有可能验证水文地质参数的计算是否准确例如采用对可不作本条文没有采用通常的间的间隔内不超过某一数值因为抽水试验中时常遇到由孔达到稳定延续但在补给条件较差的地区应特别注意是否达到了稳定必要时应延长稳定延非稳定流抽水试验事实上量而选用相适应的抽水试验技术要求公式瞬时现象由于含水层的释放总存在考虑到便观测数据在稳定流抽水试验抽水试验开采性抽水试验勘察实践表明且往往需要经历相当长的非稳定期所以理应放在非稳定流抽水试验节一般都是所以分析和应用试验资料时均着重与非但有时在有而定一款的规定开采性抽水试验由于这类地区评价地下水资源比较困难用一般除特殊情况需在地下水动态观测一般来说本规范考虑了采用数值法计算和评价证对计算区各分区参数的控制按时进行地下水动态的观测并取得有关资料对于正确如自然条件变化大时和变化小时不一样因此本条文规定的期观测条水文地质参数计算一般规定水文地质参数是计算和评价地下水资源必不可少的数为了准确地求得参数不仅应对抽水试验的技术要求作出规定往这说明对计鉴于目前对参数计算的经验总结和科研作得还不够加之自所因此本规范只如承压以及非稳定流的越流公式基岩裂隙含水层和岩溶含水层的参数计算方本规范所列的潜水井计算公式的渗透系数利用稳定流抽水试验资料计算渗但实际应用的结果问出现这些问题的原因及抽水试验时都本选用范公式试验孔损较大若要计算单孔计算为此本条文采用截距法和插值法多项式所谓孔损系指由于孔壁与滤水管的阻力以及地下水自孔周含水层的水平运动转化为滤水管内的垂直运动而产生孔壁内外项式表示式中而一次项系数可用下式表达由此可知当求得以四组抽水试验资料表均差表表中则求得待定系数以取代相应公式中的多项式的阶数一般只要阶即能准确地描述水段落在图上取等当线时可采用作图截距法求待定系数图关系曲线示意图应做一次小下降的抽水以使关另外作图截距法的应用条件是抽水试验资料的曲线关系应为抛物当的高次方项且曲线的截距的多项式是为描述抽本规范列出的两个非完整井公式由我国利用带观测孔的单孔稳定流抽水试验资料计算值的规范推荐的公式是常用的裘布依蒂姆公式应成直线关系只有利用因为靠近抽水孔的观测孔由于边界的形状和性质的影响因此在采用本公式时要求观测孔内的图抽水试验获得的关系曲线可能不出现理想的直线段这时选择的计算数据具有一但是自然界完全符合当采用配线法时不应少于本规范列举了汉度士的拐点计算公式无界含水层中任按照关系曲线上拐点的特性可知式中关系曲线上拐点处的水位下降值使用该方法的要点是则有各种模型的公图由于采用非稳定流公式计算非完整型时采用恢复水位资料计算由于水位没有波动等干扰在选用根据动水位已稳故本次修订时图求可采用下列公式当为填砾过滤器时时上述公式可简化为下式当为基岩裸孔不下入滤水管时一般均直接采用式中的求取分述如下注此式仅适用于塑料管材其他材质情况下的值则应另选算式一般可取式中取舍度根据也可根据实际经验值直接估算或用迭代法试算求给水度和释水系数实验室法需要的原状土样难于采取烦败的总之影响半径但由于裘布依公此外在没有观测孔的情况下可以断言随着非稳定流抽水试验和数值法在地下水资源计算和评价中的推广和应用影响半径在实际降水入渗系数地下水均衡场可以直接观测降水入渗量其观测数据比较精确可靠水文地质勘察工作中应充分利用这些可根据水本条款列举的计算公式是根据降水入渗系数结合平原区地下水运动的特点得出的此外还应注意下列几点不考虑毛细水对值的影响应分区分段没有地下水水量评价一般规定此分类方法突出了补给径流是补给的运动形勘察区地下水水量的评价是多因素综合评所以并论证其动用后的可恢复竟能动用多少汲取超过年补例如截流法等水文分析方法时计算和评价地下水允许开采量时其精度与计算时段的选择有着在水量计算的一般规定采用多年平均目前实际工作中大致有如下三种方法算时段年或这是在不考虑储存量或储存量小如以岩溶泉作或这是目此类河水补给量往往占允许开采量的所以合理确定河量的递减系数的序号为计算各项的经验频而补给量的确定水对地下水的补给作用故本次修订时将第五款的规定修改为其他途径渗入补给降水入渗补给量和地下径流补给量的计算公式都应尽量准确断面法亦涉及断面流量的根据地下水均衡原理范作了推荐且避免有储存量的计算储存量系指储存于含水层内的重量力水体积随时允许开采量的计算和确定原规范条文内容为定义性的解释现改为技术法规性的内容保持不变所以当能确定勘察区及其邻近地区地下水在应首先采用此法计算和评条文中的用词为当采用水均衡法时选择均衡区一是以水源地或取水地段作为均衡区二是将整个水文地质单元均衡要素项目同时应注意均衡要素在开采前后可能发生的变化均衡计算时段因素具体选择可参考本规范第在选用计算允许开采量的方法时应注点厚度不大使用这种方法的大致有两种情况一种是已系足时量时采用有关允许开采量响根据群孔抽水试虑由于一般的解析公式没有有两种可能的情况一种是含此时水源地的动水位始终不能稳定保持持续下降的趋势到丰水上述两种情况鉴于这种试验方法工故只适用于孔数不多当世纪地质计算软件的迅速开发数值法在地下水资源计算和评价中的应用已趋普遍水源地原规范仅对勘探试验工作应如何取得满历时十年之后许多单扩充为三款现将建模过程中应注意的两个问题强调如下一是关于水文地质条件的概化这是直接影响所建数值模型精度的关键所以应对勘察区水文地质条件作深入细致的了解合理概化使模型复杂化所以一般采即拟合校正反求参数的方法又由于识别和检验是仅对数值法的实际应用作了必要的较为具体的规定至于细节性的技术事项在实际工当勘察区邻近地区有开采水源地的长观资料时的允许开其精度直接取决于水文地质条件的相似程以个不这是对勘本条文对级允许开采量与级允其次是水文年以上的地下水动态观测资料并进行群孔抽水或开采性抽对于直接利用较大的泉水天然流量作为勘探阶段的允许开采量要求具有为直接由泉流量长期观测资料确定其开采量相当于第资料应具有譬年以上的流量观测资料其预报的流量误差一般在当勘察区范围较大时其不同地段水文地质条件的研究程度必须强调指出本条文对允许开采量精度的分级对水源地地下水水质评价有地关于生产用水的水质要求由于企业用水目所以地下水资源保护原规范本章有关条文中所涉及到的地下水人工补给不论为何目的而施始必须强调化害为利在已采水源地的邻近地段勘察新水源或扩大已有水源时立新水源或扩大已有避免形成袭夺同一补给量的格甚至成为人为污染地下水的捷径据此为了做好地下水资源的保护一项重要的基础工作是对尤其是水源地投产后进一步开展地下。
综合物探技术在水文地质中的应用
综合物探技术在水文地质中的应用1. 引言1.1 综合物探技术的概念综合物探技术是一种结合了多种地球物理勘探方法的综合性技术，通过对地下介质的物理性质进行综合分析和解释，达到对地下结构、成分和性质的认识的一种技术手段。
综合物探技术主要包括地震勘探、电磁法勘探、重力法勘探和磁法勘探等多种方法，通过不同物理现象的测定和分析，结合地质资料和水文地质资料，可以全面、高效地勘探地下结构情况。
综合物探技术在水文地质中起着重要作用，可以帮助科研人员和工程师更好地了解地下水系统的结构和性质，为水资源的开发和利用提供科学依据。
利用综合物探技术可以实现对地下水文地质信息的高精度获取，从而指导水资源勘探和管理工作，提高水资源的开发利用效率。
实际应用中，综合物探技术还可以应用于地下水资源的研究、地下水位的监测、水文地质灾害预测等领域，为人们的生活和生产提供有力支持和指导。
1.2 水文地质的意义水文地质是地质学的一个重要分支，它研究地下水的分布、流动规律和水文地质条件。
水文地质具有极其重要的意义，地下水是维持生态平衡和人类生存所必需的重要水资源之一，了解地下水的分布情况和储量对于科学合理地利用和管理水资源具有重要意义。
地下水对地质构造、地层性质等有很强的响应性，通过研究水文地质可以更好地了解地球内部结构和演化过程。
水文地质调查对于城市规划、地质灾害评估、地下工程建设等都具有重要的指导作用。
综合物探技术在水文地质中的应用，可以为水文地质研究提供大量的地质信息和数据，为有效利用地下水资源和保护地下水环境提供支撑。
水文地质的研究对于人类社会和地球环境的可持续发展具有不可替代的重要性。
2. 正文2.1 综合物探技术在水文地质勘探中的应用综合物探技术在水文地质勘探中的应用是通过多种物理探测方法结合，以获取地下各种物理属性信息，从而揭示地下水文地质结构及水文地质参数的分布情况。
这些物理探测方法包括地震勘探、电磁法勘探、重力法勘探和磁法勘探等。
水文地质勘察
一、水文地质学：研究地下水的形成和分布、物理及化学性质、运动规律、开发利用和保护的科学.其学科包括：普通水文地质学；地下水动力学；专门水文地质学;水文地球化学。
二、水文地质勘察概念：通过各种现代手段、方法，查明水文地质条件，进行地下水水量、水质水量、水质的评价，并结合社会经济环境需求对发展趋势作出预报的工作过程。
三、水文地质勘察基本任务:（1)查明勘察区的水文地质条件，地下水开发利用状况，地下水管理与保护状况，包括地下水污染情况；(2）对地下水储藏量(包括可供开采量）、水质状况进行评价与风险预测；(3）对地下水资源的合理开发、安全利用和安全管理与保护提出具体建议。
以上工作相互联系，缺一不可,否则就不可能说是全部完成任务。
四、水文地质勘察工作内容：根据地下水动态特征发生的变化，可将勘察区分为一般地区与开采地区。
(1）一般地区:指地下水动态基本受自然因素控制,包括未开采区和少量开采区，其工作内容包括：水文地质测绘,水文地质物探，水文地质钻探，水文地质试验，地下水动态监测等有步骤分阶段的内容。
(2)开采地区：指地下水动态主要受人为因素(开采)控制,并出现了与地下水开采有关的环境地质问题的地区,需要根据具体情况确定工作内容，一般包括：开采状态调查、补给条件调查、地下水污染调查，环境地质调查，勘探与试验，地下水动态与均衡观测。
(３）在对一般地区和开采地区进行针对性的上述工作后，还应该进一步进行参数计算、水量、水质等评价、预测工作，最后编写勘察报告，提出合理的开发利用和管理、保护的建议。
五、水文地质勘察工作程序：是指从接受任务、确定工作方案、编制勘察纲要、野外作业、资料整理、提出报告到检查验收和质量评定等各个阶段及其先后次序。
勘察工作程序可分四个步骤:（1)勘察前组织工作：接受任务－指令性任务、用户委托任务－明确任务要求；划分阶段－普查阶段、初勘阶段、详勘阶段、开采阶段－确定工作量;明确管理范围－院管、队管－全面质量管理；确定负责人－行政负责人、技术负责人－现场指挥（2)编写勘察纲要:准备工作－研究任务委托书、熟悉工程有关资料、搜集资料、现场踏勘;编写勘察纲要－文字说明、勘察工作布置图、经费预算；签订勘察合同(3）外业作业 （4)内业作业六、在下述情况下勘察阶段可简化或合并：１）水文地质条件简单，工作量不大，或条件较复杂，但仅有一个水源地可选；２）需水量不大；３）根据已有资料，就可以作出水文地质结论和确定水源方案的地区；４）当拟建水源与已建水源有类似的水文地质条件,可据此确定水源方案的地区。
讨论地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用
讨论地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用摘要：我国是一个水资源严重匮乏的国家，很多的城市和山区都是依靠长期过量抽取地下水维持日常所需，多数山区及西北地区因为缺水而影响了经济的发展速度。
水资源短缺已成为制约社会发展和国民经济的重要因素。
另外，地下各种含水构造对环保、地下工程、采矿、农业等部门也有重大意义。
水资源的需求与保障能力之间的矛盾日益突出，水文地质工程已成为当前地质工作的重要任务。
所以，地下水的高精度、高效率勘查就成为水资源研究中首先要解决的课题。
主要叙述了我国目前发展较快的几种主要地球物理勘查方法的发展概况及其在水文地质工程中的应用。
关键词：地球物理；水文；地质工程；勘察方法引言物探是地球物理勘探的简称，它是根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，采用不同的物探仪器和物理方法，对工程区的地球物理场进行测量，以解决地质问题的一种物理勘探方法。
当地下单元含有地下水之后，它的含水量将与电导率、渗透率、地层孔隙度、矿化度等诸多因素相关。
此外放射异常、弹性波阻抗异常、磁异常等均可以运用在水文地质实际工作中去。
在实际中，水文地质工作可以采用很多种类的地球物理勘探方法。
本文将对其中几种主要方法进行介绍，如高密度电阻率法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地面核磁共振法等。
1 高密度电阻率法岩石电阻率是由多种因素共同决定的。
这些因素包括含水量及水的矿化度、孔隙度、颗粒结构、矿物成分等。
在同一层岩石中有没有含水，会在很大的限度上决定电阻率的数值。
运用电阻率物探方法进行水文地质勘查，其实就是通过测定含水层的电阻率在其空间的分布规律，探查和发现含水岩层的储水条件、空间展布，最终进行水文地质勘查，这种方法是一种间接找水的方法。
高密度电法实际上是电剖面法和电测深法相结合的产物。
其基本原理与普通电阻率法相同，通过A、B 电极向地下供电流，然后在M、N 极间测量电位差，从而可求得该点（M、N 之间）的视电阻率值。
专门水文地质学__(1)
一、名词解释1. 水文地质物探：利用地球物理方法查明含水介质水文地质特征的勘探2.现场踏勘：通过踏勘应对调查区地质、水文地质条件及交通条件等有一个全面的了解，以便在编制设计书时能做到指导思想明确、重点突出、有的放矢，使工作布置和设计符合实际条件。
3. 抽水试验:通过钻孔或水井抽水，定量评价含水层富水性，测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件4. 单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。
5.多孔抽水试验：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
6.群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔同时进行的抽水试验。
7.试验性开采抽水试验：是模拟未来开采方案而进行的抽水试验。
8.过滤器：过滤器是指安装在钻孔中含水层（段）的一种带孔井管9.地下水动态：指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
10.地下水均衡：指在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
11.单因素曲线图：仅反映地下水的某一要素，如地下水位动态曲线图、泉水流量动态曲线图、水的矿化度或某种离子含量动态曲线图等，单因素曲线图便于分析变化的规律。
12.综合曲线图：将地下水的所有要素或几种要素以及影响因素绘制在一张图上，综合曲线图便于分析地下水要素与影响因素之间的关系。
13.地下水水质：指水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特征14.地下水水质指标：表示地下水中物质的种类、成分和数量，是衡量地下水水质的具体标准。
15细菌总数指标：指水样在相当于人体温度（37℃)下经24h培养后，每毫升水中所含各种细菌的总个数。
饮用水标准规定，此数不应超过100个。
16.总大肠杆菌数指标：若在水中发现很多大肠杆菌，则说明水已被污染。
水文地质调查概述
2024年1月22日2时4分
§ 4 水文地质调查所使用的主要手段
水文地质勘察
水文地质初步勘探
目 的 ：是在已有区域资料基础上，为完成某一具体任务而进行的。 比 例 尺 ：1﹕10万～1﹕5万大中比例尺的水文地质测绘。（大中） 调查手段：水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验、地下水长期观测。 任 务：较确切地查明调查区地质构造、地下水形成条件、赋存特征，预
§1 水文地质调查的目的、任务与重要性 水文地质勘察
水文地质条件的认识、水文地质问题的解决均依赖于水文 地质调查。 目的：为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供水
文地质依据。 任务：查明水文地质条件，地下水的形成、赋存、运动特
征，水质、水量的分布、变化规律，为利用或排泄地下水提 供水文地质依据。 重要性：（1）水文地质资料来源于调查；（2）水文地质 调查是一项费用高、工期长的工作；（3）既要有高水平的 专业理论知识，又要懂得如何进行水文地质调查。
任务：详细查明调查区水文地质条件，解决所提出的生产实际问 题，保证工程项目设计所需的水文地质资料。
范围：一般较小，视工程项目的规模而定。 比例尺：一般大于1﹕5万。
2024年1月22日2时4分
§2 水文地质调查工作的类型
水文地质勘察
三、地下水动态和均衡的监测
目的：查明水位、水量、水质等随时间的变化规律。进行任何 类型的水文地质调查都需要地下水动态和均衡方面的资 料。为管理、保护地下水资源，保护生态环境服务。
2024年1月22日2时4分
§ 4 水文地质调查所使用的主要手段
水文地质勘察
调查手段：以水文地质测绘为主，配合少量的勘探和试验工作。 任 务：概略地查明区域地下水的形成、分布、富集规律，为
ch7-供水水文地质勘察解析
天然排泄量
排泄量开采排泄量
人工开采量允 实许 际开 开采 采量 量
➢ 1.补给量：流入含水层的水量
• (1)天然补给量 • (2)开采补给量
分为垂侧直向补补给给量量大相 地 越气邻 表 流降含 水 补水水 （ 给、层 河人地流工下 、回水 水灌库等）
Q垂
Q径
夺取河流补给
Q
夺取消耗补给
Q
越流补给
➢ （二）主要类型 • 1.单孔抽水 • 只在一个孔内抽水；了解钻孔的Q与s的关系及含水层的富水性，
渗透性；多在初勘阶段进行
• 2.多孔抽水
• 一个孔抽水，一个或多个观测孔；测定含水层水文地质参数，了 解影响范围，漏斗形状及变化，确定井距及地下水与地表水之间 的水力联系；多在详勘阶段进行
• 3.群孔干扰抽水试验 • 两个或两个以上抽水井；了解区域s与Q的关系，评价区域允许开
四、允许开采量的精度及其保证率要求 • 允许开采量：经济技术可行，在整个开采期内水量不会减少，动水
位不超过设计标准，水质和水温在允许范围内，不影响已建水源地 正常开采，不发生危害性的环境地质问题的条件下的所能取得的地 下水资源量。
➢ 允许开采量的精度分为5级：A级、B级、C级、D级、E级 • E级：搜集资料，用经验的水文地质参数估算水资源量，为预测资
Q侧=K*i*w
•
Q’=M*F’(岩溶地区）
• 地下水径流模数
M 地 地下 下暗 河河 系总 总出 补口 给流 面量 积（m3 / s km 2）
• 4.河流入渗补给量
• Qs=Qa-Qb • Q1=KI1BH • Qs=Q1+Q1
Q2=KI2BH
态观测等。 • 程序：接受任务 确定工作方案 编制勘察纲要 野外作业
水文地质钻探与物探
专门水文地质学
§4 水文地质物探 2、地球物理测井法 所能解决的问题： 2)井液电阻率测井
其中的扩散法，能可靠地确定钻孔中含水层（出水 段）的位置和厚度，比较推断含水层的富水性，求地下 水的渗透速度和间接计算渗透系数。
专门水文地质学
§4 水文地质物探
2、地球物理测井法
所能解决的问题：
3)自然电位测井
专门水文地质学
§2 水文钻探的技术要求
专门水文地质学
§3 水文勘探钻孔的布置原则
1）明确重点的原则
布置钻孔时要考虑水文钻探的主要任务，应明确是查明区域水
文地质条件，还是确定含水层水文地质参数、寻找富水带、评价地 下水资源或进行地下水动态观测；主要任务不同，钻孔布置方案必
然有所区别。
2) 一孔多用的原则
确定地下水的矿化度和咸淡水界面，估计地层的含泥量。
4)伽玛-伽玛测井
可按密度区分岩性、划分剖面，确定含水层和岩石的孔隙度。
5)中子测井
用于划分岩性，查明含水层，确定孔隙度和测定含水量。
专门水文地质学
§4 水文地质物探
2、地球物理测井法
所能解决的问题：
6)放射性同位素测井
是目前测定地下水流向、流速、渗透系数和水质弥散系数的主要方法， 还可用于确定井内出水和套管破裂位置，检查井管外封堵质量和寻找水库 （坝下）渗漏通道。
⑤ 勘探区的构造形态，断层、褶皱等地质构造的产状，追踪地质构造的
延伸和展布方向，为划分水文地质单元、研究水文地质问题提供基础 地质资料。
专门水文地质学
§4 水文地质物探 1、地面物探 是水文地质调查中应用最广泛的物探方法， 具有设备轻便、效率高、解释方法成熟等优点。
（1）电阻率法 岩石的电阻率与岩石的矿物成分、结构、孔 隙度、含水量及地下水的矿化度有关。
水文地质勘察题库
1.论述题：供水水文地质勘察一般划分为几个阶段。
（1）地下水资源调查阶段：应粗略了解区域水文地质条件，推测地下水富水地段及其地下水允许开采量。
提出的允许开采量应满足地下水开采储量E级的精度要求，为国民经济远景规划提供依据。
（2）普查阶段（相当于厂址选择阶段）：应概略评价区域或需水地区的水文地质条件，提出有无满足设计所需地下水水量可能性的资料。
对可能富水的地段，估算地下水允许开采量。
提出的允许开采量应满足D级的精度要求，为城镇的规划、建设项目的总体设计或厂址选择提供依据。
（3）详查阶段（相当于初步设计阶段）：应在几个可能富水的地段基本查明水文地质条件，初步评价地下水资源，进行水源地的方案比较。
提出的地下水允许开采量应满足C级的精度要求，为水源地的初步设计提供依据。
（4）勘探阶段（相当于详细设计阶段）：应查明拟建水源地范围内的水文地质条件，进一步评价地下水资源，提出合理开采方案。
提出的地下水允许开采量应满足B级的精度要求，为水源地的技术设计和施工设计提供依据。
（5）开采阶段：应查明水源地扩大开采的可能性，或研究水量减少、水质恶化和不良工程地质现象等发生的原因；在开采动态和专门试验研究的基础上，重新评价的允许开采量应满足A级的精度要求，为合理开采和保护地下水资源提供依据（各级别精度见下表）。
填空：9.水文地质勘探包括钻探、物探和坑槽探，其中最主要的是钻探，其次是物探。
10.水文地质野外试验包括抽水试验、注水或渗水试验、连通试验、弥散试验、流速、流向测定试验等。
11.地下水动态长期观测的项目一般包括水位、水量、水质、水温等。
12.区域性水文地质调查（水文地质普查）使用的调查手段（工作种类）：以水文地质测绘为主，配合少量的勘探和试验工作。
13.水文地质初步勘探阶段使用的调查手段（工作种类）为：水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验、地下水长期观测。
14.水文地质详细勘探阶段使用的调查手段（工作种类）以勘探和试验为主，以及地下水动态观测和室内分析、实验。
物探主要工作内容
物探主要工作内容
物探主要工作内容包括地质勘查、地球物理勘探、水文地质勘查等，其具体工作内容如下：
1. 地质勘查：主要是对目标区域的地质构造、岩石组成、矿产资源等方面进行详细的调查和研究，为后续的开发提供数据支持。
2. 地球物理勘探：主要是通过地球物理探测方法，了解目标区域地下的物质分布情况，包括地形、地壳构造、矿产资源等。
3. 水文地质勘查：主要是通过对地下水的勘探，研究水文地质的特点和规律，为后续的水利工程建设和水资源开发提供依据。
4. 工程地质勘查：主要是对建筑工程、水利工程等工程项目所在地的地质情况进行勘查和分析，为工程设计和施工提供技术支持。
5. 环境地质勘查：主要是对地质灾害、土壤污染等环境问题进行勘查和分析，为环境保护和治理提供科学依据。
6. 海洋地质勘查：主要是对海洋底部的地质构造、地球物理特征、海底矿产资源等进行勘查，为海洋资源开发提供依据。
总之，物探主要工作内容涉及地质、地球物理、水文、环境和海洋等多个领域，其工作内容和方法具有较高的科学性和技术性。
- 1 -。
综合物探技术在水文地质中的应用
综合物探技术在水文地质中的应用综合物探技术是一种通过测量不同物理场参数的分布，来探测地下构造和岩层分布的技术。
在水文地质领域，综合物探技术可以被广泛应用于水资源勘探、地下水流研究以及地下水污染探测等方面。
本文将从综合物探技术的原理、方法和应用案例三个方面来介绍综合物探技术在水文地质中的应用。
一、综合物探技术的原理和方法综合物探技术主要采用地球物理方法和仪器设备来研究地下的物理参数分布，进而间接研究地下结构和岩层的分布情况。
常用的综合物探方法包括电法、地磁法、重力法、地震法等。
1. 电法：利用电磁场在地下的传播和反射特性，测量地下电阻率分布，从而判断地下岩层性质和水文地质条件。
2. 地磁法：利用地球磁场和地下物体产生的磁场相互作用的原理，测量地下磁场异常分布，以判断地下结构和岩层的情况。
3. 重力法：根据地球重力场的变化来研究地下岩层的分布，通过测量重力场的变化来推测地下的密度分布情况。
4. 地震法：通过人工产生地震波，利用地下介质的反射、折射和透射等现象，来探测地下的地质构造和水文地质情况。
1. 水资源勘探：综合物探技术可以用于寻找潜在的水源，通过测量地下岩层的物理参数分布，判断是否有地下水储存的可能性，并且确定地下水层的性质、深度和储量等。
2. 地下水流研究：综合物探技术可以测量地下岩层孔隙度、渗透性和水流场等参数，从而揭示地下水流的方向、速度和路径，为地下水补给和保护提供科学依据。
3. 地下水污染探测：综合物探技术可以测量地下的物理参数分布，包括电阻率、磁场分布等，从而识别地下水污染源的位置和范围，并评估地下水的污染程度。
4. 地下水资源管理：综合物探技术可以用于监测地下水位、水质以及地下水的补给和排泄情况，从而实现对地下水资源的科学管理和合理利用。
1. 水源勘探：通过综合电法和地磁法等技术，可以找到潜在的地下水资源，为开发和利用提供科学依据。
在某个地区应用综合物探技术找到了数处潜在的水源，为当地的水资源供应提供了重要的信息。
水文地质常用物探方法
3.在有利条件下，可划分不同岩性的接触带、 岩溶发育带及了解上升泉的分布和裂隙溶 洞的连通性等
地下水埋藏较浅，流速足够大，并有 一定的矿化度，不同岩性间有较大的
接触电位差
激发极化法
寻找地下水，与电阻率法配合可圈定含水层的 古河道，古洪积扇、岩溶洞穴、断层破碎带的 分布范围和确定含水层的埋深
被测地质体相对规模较大，且相对围 岩呈低阻；其上方没有极低阻屏蔽 层：没有外来电磁干扰，探测深度可 达300m~400m
可控源音 频大地电 磁测深法
被测地质体有足够的厚度及显著的 电性差异：电磁噪声比较平静；地形 开阔、起伏平缓
探地雷达
被测地质体上方没有极低阻的屏蔽 层和地下水的干扰；没有较强的电磁 场源干扰。
在测区内没有游散电流的干扰，存在 激电效应差异
电磁法 勘探
频率测深法
探测断层、裂隙、地下洞穴及不同岩层界面
被测地质体与围岩电性差异显著：覆 盖层的电阻率不能太低
瞬变电磁法
L探测岩溶及地下洞穴的位置、埋深；
2.探测覆盖层厚度，划分第四纪含水层；
3.探测隐伏断层破碎带的位置、宽度，确定含 水层
4.探测咸淡水分界面
无论钻孔有无套管及井液均可进行， 目的层与上下层之间存在天然放射 性差异
电视测井
确定钻孔中岩层节理、裂隙、断层、破碎带和 软弱夹层的位置及结构面的产状；了解岩溶洞
穴的情况
无套管、清水或干钻孔中进行
测深法
1.探测岩溶及地下洞穴的位置、埋深；
2.探测覆盖层厚度，划分第四纪含水层；
3.探测隐伏断层破碎带的位置、宽度，确定含 水层
4.探测咸淡水分界面
被测岩层有足够厚度，岩层倾角小于20°；相邻层电性差异显著，水平方 向电性稳定：地形平缓
水文地球物理
水文地球物理
水文地球物理勘探（hydro-geophysical prospecting）简称水文物探。
为查明一个地区的水文地质条件及其有关的地质情况所进行的地球物理勘探工作。
工作方法主要包括地面物探（其中最常用的是电测深法和电剖面法等）、水文测井、遥感技术（航片、卫片的解译和红外线扫描等）三个重要组成部分。
国际标准分类中，水文地球物理涉及到地质学、气象学、水文学。
在中国标准分类中，水文地球物理涉及到地球科学、温度与压力仪表。
水文地质勘探的概况
水文地质勘探是水文勘探技术工作者为了了解某区域的水文地质环境来开发利用相关资源而进行的科学探究工作。
水文地质勘探又可以进一步划分为普查和勘探，普查是综合性的，水文地质勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后对特定区域水文资源的深入调查，服务于专门目的，如从居民健康考虑，对区域内供水水文的调查，采矿时对矿床水文地质的勘探等。
而我国的水文地质勘探工作过程中对于水文环境的重视程度在不断增加，切实做好水文地质勘探过程中的环境保护工作，尤其是水文勘探发展到目前为止，特别是数字地球的建成，地理信息中的3S即就是GIS、GPS和RS技术逐渐应用于水文地质的空间数据处理工作之中，另外随着计算机的发展，专业性的软件广泛应用于水文地质的勘，为水文地质工作的发展提供了技术支持，在一定程度上促进了水文地质工作的顺利有效的开展.。
综合物探技术在水文地质中的应用
综合物探技术在水文地质中的应用水文地质是研究地下水水文和地下水运动规律的学科，它对于地下水资源的开发利用、保护和地下水环境管理具有重要的意义。
综合物探技术在水文地质中的应用，可以为地下水的勘查、监测和管理提供有力的支持和帮助。
本文将介绍综合物探技术在水文地质中的应用，并对其优势和局限性进行分析。
综合物探技术是一种以地球物理勘探为基础，结合地震、电磁、重力、磁探等技术手段，对地下的物理性质和构造特征进行综合探测的方法。
在水文地质中，综合物探技术可以用于以下方面：1. 地下水水文特征的研究：综合物探技术可以通过对地下岩溶、断层、裂缝等地质构造的探测，获取地下水运动的通道和路径，了解地下水的水文特征，包括地下水的分布、流向、流速和补给源等信息。
2. 地下水资源的勘查与评价：综合物探技术可以对地下水资源进行勘查，确定地下水的储量和可开采性，并评价地下水资源的潜力和利用前景。
利用地电、地磁和重力方法，可以快速、低成本地获取大范围的地下水资源信息，为水资源的合理开发提供依据。
3. 地下水位的监测与预测：综合物探技术可以通过对地下水位的监测，及时获取地下水位的变化信息，研究地下水的水文动态和波动规律，为水资源的合理管理和利用提供数据支持。
电磁法和地电阻率法可以定量测量地下水位的变化，并通过对数据进行处理和分析，预测未来地下水位的变化趋势。
综合物探技术在水文地质中的应用具有很多优势，如非侵入性、高效快速、信息量大等。
它可以在不破坏地质环境的前提下，获取大范围的地下水信息，为地下水资源的科学利用提供数据支持。
综合物探技术在水文地质中也存在一些局限性，如分辨率相对较低、解释困难等。
在实际应用中，需要结合地质钻探、水文观测等其他技术手段，进行综合分析和判断。
重庆市都市经济圈水文地质物探工作方案样本
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重庆都市经济区1:5 万水文地质调（勘）查项目物探工作方案资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
重庆市地勘局二O八水文地质工程地质队二0—0年十一月重庆都市经济区1:5 万水文地质调（勘）查项目物探工作方案项目负责:王磊熊华山技术负责:熊华山王磊李蓬编写人:审查人:陈志军总工程师: 杜春兰队长: 李彪资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。
提交单位: 重庆市地勘局208水文地质工程地质队提交时间: 11 月目录一、目的和任务 (1)二、方法选择 (1)三、执行标准 (2)四、野外工作技术 (2)五、资料整理与图示 (4)六、仪器设备及主要技术指标 (5)七、人员配备 (7)八、工期 (7)九、安全控制 (7)十、工作量及费用预算 (8)一、目的和任务在控制性的物探长剖面和重点调查区的物探短剖面上, 利用多种物探方法, 结合水文地质调查、测绘、钻探等其它工作, 查明工区内含水层或蓄水构造的边界条件、查明地下水的补给关系与流向等特征, 为地下水的可持续开发利用和保护地质环境提供科学依据。
经过水文测井来确定含（隔）水层的深度与厚度、补给关系; 经过视电阻率测井来对地层进行划分, 获取该区域地层的地球物理参数, 为地面物探资料的解译、正演模型的建立、反演参数的选取提供数据。
二、方法选择本次工作主要采用的方法有: 视电阻率联合剖面法、充电法（电位和梯度）、水文测井、视电阻率测井等。
（一）各种物探方法能解决的地质问题1．视电阻率联合剖面法联合剖面法（ composite profiling method）是电阻率联合三极剖面法的简称。
它由两个三极排列.AMNo和％MNB联合组成。
符号％代表它们公用的无穷远极C。
实际工作中，无穷远极C 是固定在测线的中垂线上,距离最近的测线五倍A0（0点是M'N中点）。
水文地质勘查技术手段-物探、坑探课件
在地面有出口的水平坑道， 深度较大
在地形切割剧烈的沟谷 及地层倾角大的地区布 置
调查斜坡地层的岩性、含（隔）水性，查明河谷地 段的地层中软弱夹层、破碎带、岩层风化等；作原 位岩体力学试验及地应力量测；取样
点AD第D击R二E添LA节加TED相、TIT关水LE标W文O题R地D文S质字勘查技术手段 探槽——长槽
水文地质物探（水文地质地球物理勘探）是研究地球 物理场或某些物理现象，并使用仪器测量地下物质的 各种基本物理参数，获得地球物理异常，并通过解释， 赋予合理的地质意义，间接地对地下地质体进行探测 及预测。水文地质物探是获取深部水文地质资料的一 种辅助勘查技术手段，是当前水文地质勘查中常采用 的先进技术手段之一，但它是一门专门技术。
探槽——短槽 深探井
坑探——平硐
点AD第D击R二E添LA节加TED相、TIT关水LE标W文O题R地D文S质字勘查技术手段
平硐
总结
物探 坑探：轻型和重型两种——轻型坑探工程 包括剥土、浅坑、探槽、探井，重型坑探 工程包括竖井、平硐等。
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电测井
视电阻率法（DL） 电流法（DJ） 接地电阻梯度法（DJT） 侧向测井（DC） 自然电位法（DZW）
放射性测井 其它技术测井
自然伽马测井（HG） 人工伽马测井（HGG）
井径测量（CJJ）
孔斜测量（CJX）Fra bibliotek第二节 、水文地质勘查技术手段
点AD第D击R二E添LA节加TED相、TIT关水LE标W文O题R地D文S质字勘查技术手段 地下水勘查——物探
点AD第D击R二E添LA节加TED相、TIT关水LE标W文O题R地D文S质字勘查技术手段 常用坑探工程示意图：1-试坑；2-探槽；3-探井；4-竖井；5-平硐
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2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
（4）放射性探测法（天然放射性找水法）
水文地质勘察
自然界存在三个放射性元素系（铀一镭系、钍系和锕 系），但在岩石和水中分布较广泛的，主要有铀（U）、 镭（Ra）、氡（Rn）、钍（Th）和钾（40K）。天然放 射性元素发生衰变时能放出α、β、γ射线，而这些射 线的强度可利用核辐射探测仪器加以测定。尚须指出， 用放射性方法所测量到的射线，主要是氡及其子体产生 的，而铀、镭等元素放出的射线是次要的，故氡及其子 体是放射性探测法首先重视的对象。
水文地质勘察
（l）自然电场法。这种方法是以地下存在的天然电场作为 场源。由于天然电场主要是与地下水通过岩石孔隙、裂隙时 的渗透作用及地下水中离子的扩散、吸附作用有关。因此， 可根据在地面测量到的电场变化情况，查明地下水的埋藏、 分布和运动状况。这种方法主要是用于寻找掩埋的古河道、 基岩中的含水破碎带，及确定水库、河床及堤坝的渗漏通道， 以及测定抽水钻孔的影响半径等。 这种方法的使用条件，主要决定于地下水渗透作用所形 成的过滤电场的强度。一般只有在地下水埋藏较浅、水力坡 度较大和所形成的过滤电位强度较大时，才能在地面测量到 较明显的自然电位异常。
水文地质勘察
电磁法是近二三十年才推出的新物探方法。目前已在生产 中使用的有甚低频电磁法（利用超长波通讯电台发射的电 磁波为场源）、频率测深法（以改变电磁场频率来测得不 同深度的岩性）、地质雷达法（利用高频电磁波束在地下 电性界面上的反射来达到探测地质对象的目的）等。其中， 甚低频法对确定低阻体（如断裂带、岩溶发育带和含水裂 隙带）比较有效；而地质雷达则具较高的分辨率（可达数 厘米），可测出地下目的物的形状、大小及其空间位置。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
近年来，原苏联科学家又设计出一种新的能直接寻找地下水的电磁法， 即核磁找水法。其原理如下：由于水具弱磁性，故在磁场作用下，其 磁矩将沿地磁的方向排列。当在垂直地磁场方向施加一定强度和频率
的人工磁场时，水分子就会产生核磁共振现象。其磁振动频率将会在
①γ测量法。所测量的是铀、钍、钾等放射性元素及其子体辐射出的γ
射线的总强度。本方法使用的仪器轻便，工作效率高，对查明岩层分 界线和破碎带有一定效果；但其异常显示不够明显，覆盖土层厚度较 大时效果不佳。
②放射性能谱测量法。是在γ测量法的基础上新推出的方法。在同一测
量剖面线上，四条辐射强度曲线的相互配合，可大大提高地质解释的 精度。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
（2）激发极化法。
水文地质勘察
这种方法是根据供电极断电后，由电化学作用引起的岩石和地下水放电电场（即二 次场）的衰减特征来寻找地下水。二次场的衰减特征可用衰减度（D）、衰减时（τ） 等参数表示。判断地下水存在效果较好的测量参数，通常是τ和D。τ是指二次场电位 差（ΔUz）衰减到某一规定数值时（通常规定为50％）所需的时间（单位为s）。D亦 是反映极化电场（即二次场）衰减快慢的一种测量参数（用百分数表示）。由于岩石 中的含水或富水地段水分子的极化能力较强，又因二次场一般衰减慢，故D和τ值相对 较大。 激发极化法和电阻率法一样，分为剖面法、测深法和测井法。其中，激发极化测深 法用得最多，主要用于寻找层状或似层状分布的各种地下水以及较大的溶洞含水带， 并可确定它们的埋藏深度。 由于激发极化所产生的二次场值小，故这种方法不适用于覆盖层较厚（如大于20m） 和工业游散电流较强的地区。电源笨重、工作效率较低、成本较高，也是这种方法的 不足之处。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
二、采用地球物理测井方法确定含水层和测定水文地质参数
许多地球物理测井方法都可配合钻探取芯和水文地质观测资料，用于钻孔剖
面的岩性分层，判断含水层（带）、岩溶发育带和咸淡水分界面位置（深度） 及确定水文地质参数等。当采用无芯钻进或钻进取芯不足时，物探测井更是 不可缺少的探测手段。物探测井的地质一水文地质解释精度，远比前述的地 面物探方法为高。对确定钻孔中的岩层分界面和出水裂隙段位置的可靠性和
③射气测量法。ห้องสมุดไป่ตู้方法是用射气仪（测氡仪）测量土壤中放射性气体
（主要是氡气）的浓度，以发现浮土下的放射性异常带。 测氡法对于寻找脉状基岩含水带有很好的效果。但其测量结果，也难 免受到土壤湿度、温度、气压、土壤密实程度和融冻状态的影响。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
放射性探测法主要适用于寻找基岩地下水，这是基于以下原 因：①不同类型岩石，由于其放射性元素含量不同，其放射性 强度常有差异；②岩石中断裂带和裂隙发育带，常是放射性气 体运移和聚积的场所，故可形成放射性异常带；③在地下水流
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
（3）交变电磁场法。这种方法是以岩石、矿石（包括水） 的导电性、导磁性及介电性的差异为基础，通过对以上物理场
空间和时间分布特征的研究，达到查明隐伏地质体和地下水的
目的。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
1．物探方法的特点 成本低、速度快、用途广泛，是当前水文地质调查中不可缺少的勘查手段。
2015年6月25日3时21分
§1 水文地质物探方法的基本原理
2．物探方法的基本原理
水文地质勘察
物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是 因为不同类型或不同含水量的岩石之间存在着物理性质上的 差异（包括导电性、导热性，热容量、温度、密度、磁性、 弹性波传播速度及放射性等）。因此，我们可以借助各种物 探测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化， 从而分析、推断出岩性、构造和岩层含水性能的变化。例如， 许多岩浆岩和石灰岩的视电阻率（ρs）常常可达n× （102—103）欧姆· 米；而泥岩、粘土的视电阻率值只有十到 几十Ω· m。
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§1 水文地质物探方法的基本原理
水文地质勘察
（1）在含水量方面：水是一种良导体，因此岩石的含水量及 水本身的矿化度，对岩石的视电阻率值有很大的影响。厚层石 灰岩的无水地段的ρs值常常大于500Ω· m，比有水地段高很多。 （2）在磁性方面：不同种类的岩石之间也有较大差别，如许 多岩浆岩中的金属元素含量相对较丰富，磁性较强；多数沉积 岩的磁性均较弱。因此，当磁法剖面跨过这两种岩石时，便会 有显著的磁力差异。
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§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
在水文地质调查中使用的物探方法有两大类：（1）地面物
探方法，（2）地球物理测井。现将各种物探方法在水文地
质调查中的作用，即能解决的水文地质问题简介于下。
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§2 物探方法在水文地质调查中的作用
裂、裂隙（通道）构造。放射性探测的方法很多，但都是基
于测量氡及其子体的射线强度；放射性探测的仪器种类也很
多，但从原理上说主要分为γ、α两种辐射仪（这是因为γ
射线穿透力较强，α粒子电离本领较强）。
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§2 物探方法在水文地质调查中的作用
目前使用较多的方法简介如下。
水文地质勘察
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§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
在水文地质调查中主要使用的物探方法（传统方法）有：
（1）电法勘探；（2）电法测井等。在工程地质调查中主要
使用的物探方法（传统方法）有：（1）电法勘探；（2）地 震勘探；（3）声波探测等。
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§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质物探
1 水文地质物探方法的基本原理
2 物探方法在水文地质调查中的作用
3 水文地质人员在物探工作中的任务
§1 水文地质物探方法的基本原理
水文地质勘察
水文地质物探––––是根据地下岩层在物理性质上的差异，借 助于专门的物探仪器，通过测量、分析其物理场的分布、变 化规律来进行水文地质调查的一种勘探手段。
当然，岩石本身的物性显示在一般情况下又比水强烈得多，因 此，准确地说，多数的物探方法均是间接的找水方法。
2015年6月25日3时21分
§2 物探方法在水文地质调查中的作用
水文地质勘察
地面物探方法的种类很多。在水文地质调查中，运用较多 的是那些所测得的物性特征在各类岩石中（包括有水的和贫 水的地段）差别较显著、显示比较稳定、强烈，且受自然环 境和人为因素干扰较小的物探方法。这类方法，首推各种电 阻率法，磁法、放射性探测法、和声波探测法也常用到，而 地震和重力等方法相对使用较少。
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§1 水文地质物探方法的基本原理
水文地质勘察
（3）在放射性强度和热辐射强度方面：不同类型的岩石，以及岩石中 富水和贫水地段之间，也常有较大的差异。从图4—l所示的热行为剖面
上可清楚地显示出断裂富水带的平均辐射温度（地面下0.8m）要比断裂
两侧贫水地带低7一11℃。
一、采用地面物探方法寻找地下水
水文地质勘察
地面物探方法，已被证明是探测地下岩性、划分地层和确定 构造的有效手段之一，几乎所有地面物探方法均可用于寻找地 下水和判定某些水文地质特征。但是，绝大多数物探方法并不 是直接地测定出地下水的物性显示，而是通过测定出岩石或裂
隙、空洞的物性显示，去判断是否有含水层和富水带的存在。