综合物探方法在广西岩溶地区找地下水的应用研究
岩溶地区物探找水的技巧
向。 在 柳 州 市 露 塘 农 场 的 二 级 公 路 与 高 速公 路 正
交 的西 南 侧 甘蔗 地 中 , 根据 区域 地 质构 造 推测 有一
断层 带 平 行 二 级公 路 , 二 级 公 路西 侧 甘 蔗 地 中 , 在 通 过 布 置 12 物 探 联合 剖 面 ( 位 角 9。垂 直 断 、线 方 5, 层 带 走 向 )横 过垂 直 二 级 公 路 , 线 物探 联 合 剖 面 , 2 法 ( 极 距 A = O 6 , = 0i) p p 小 O B =5I MN 1 的 s、s曲线 n n 在二 级 公 路 西 侧 5 物探 点 号 5 5 产 生 低 阻 正 0I n 8处 交点 ( 图 1上 方 的p p 见 , s、s曲线 )反 映 了断 层带 在 , 地 面 的投 影 位 置 ; 通过 加 大极 距 的物 探联 合 剖 面法
【 收稿 日期】 2 1 — 4 0 02 0 — 9
综合推断该导水 断层带产状近似直立 , 、 大 小不 同 极距 的联 剖 曲线 的p p s、s曲线 都在 物探 点号 5 5 8 处
沿 溶 隙裂 隙 系统 及规 模 很小 且 简单 的溶管 运 动 , 逐 渐 汇 集 于发 育 良好 的地 下 管道 中 , 在地 下 河 上游 与 下游 、 主流 与支 流交 接 处 , 发生 突 变现 象 , 即有一 个
裂点存在 , 常常形成跌水与瀑布 ; 由于各管道 自成
系 统 , 互 之 间 无水 力 联 系 , 单 独排 泄 着 一 定 地 相 而 表 面积 的水 流 ; [水 地下 水 逐 渐 向下 游 成 为 脉状 、 网 状 管 道水 流 u 下 岩 溶 水 以隙 流 、 流 、 流 、 。地 管 脉 网流 的组 合形 式 , 成岩 溶水储 水 系统 。 组
物探方法在岩溶地区找水的应用
【 文章编号 】 1 6 7 3 — 0 0 3 8 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 1 9 8 — 0 2
瞳 轲 嗣 蔡 晦
2 0 1 3 年 2月
物探方法在岩溶地 区找水的应用
刘 远 红
( 江 西省 地矿 局九 。二地质 大 队
摘
江西 新余
3 3 8 0 0 0 )
站仪 进行 定 向测 量 , 若 导线 的总 长过 长 , 也可 以在 中 间
加测 陀螺方 位角 。在实 际 的工 作 中, 操作 人员要 从工 程 安全 的高度 来认 真 对待 测量 工 作 。只有 不 断地 提 高测
量人 员 的 思想认 识 、 业 务素质 及 专业 技 能 , 按照 各项 规 程规 范 的要 求严 格进 行 操作 ,并合 理选 择准 确 可造 的 位误差 5 8 am。均 比规 范 中所 规 定 的误 差 范 围要 小 , r 满 方 式进 行测 量 , 才 能不 断地 提高 测量 效 果 , 为贯 通 工程 足 了设计 要求 , 测量 效果 很好 。 的安全和质 量提 供测 量方 面的保 障 。
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一 + 一 十
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可 能造成 的误 差 , 条 件允 许 的情 况下 , 可 以采 用 陀螺 全
关键词 : 岩溶 地 区 ; 视 电 阻 率法 ; 激发极化法 ; 找 水
为推进 农 业 旅游 发展 ,新余 市某 村 庄迫 切 需求 寻 岩 、 煤层, 二叠 系下 统茅 口组硅 质灰 岩 。其 中茅 口组硅 找 合适 水源 。由于岩溶 区地下 水 的不均 质性 , 以往 找水 质 灰岩 为 主要含 水 层 ,物 探找 水 的方 向即放在 硅 质灰
综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用
综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用随着矿产资源的不断开发和利用,矿山水文地质勘探已成为矿山开发的重要环节。
传统的勘探方法虽然在一定程度上可以满足勘探的需求,但在效率和精度上存在着一定的不足。
而综合物探技术的应用,则成为了提高勘探效率和精度的重要手段。
本文将从综合物探技术的概念、原理以及在矿山水文地质勘探中的应用等方面进行探讨。
一、综合物探技术的概念和原理综合物探技术是指通过多种物理方法,如地震、电磁、地磁、重力、电阻率等,对地下岩层、矿体、构造等进行综合探测和解释的技术。
其原理是利用地球物理理论和方法,在地下进行探测,通过不同的物理现象来揭示地下的构造、岩性、矿体等信息。
综合物探技术的主要优点在于:可以综合利用不同的物理方法,从而获得更加全面和准确的地下信息;可以有效克服单一物理方法的局限性,提高勘探精度和可靠性;可以减少勘探成本和投入,提高勘探效率。
在矿山水文地质勘探中的应用具有重要的意义。
1.地震勘探地震勘探是通过地震波在地下介质中的传播特性,来研究地下构造、岩性、矿体等信息的一种物探方法。
在矿山水文地质勘探中,地震勘探可以应用于矿床勘探、岩溶水文地质勘探等方面。
通过地震勘探,可以了解地下构造、岩性的分布情况,从而为矿山的开发和利用提供重要的信息。
综合物探技术的应用,可以充分挖掘地下信息,为矿山的水文地质勘探提供全面和准确的地下信息。
通过综合物探技术的应用,可以提高勘探的效率和精度,减少勘探的成本和时间。
在矿山的水文地质勘探中,综合物探技术可以提供更加准确的地下水文地质信息,为矿山的水资源管理和开发利用提供了重要的依据。
综合物探方法在岩溶塌陷调查中的应用分析
综合物探方法在岩溶塌陷调查中的应用分析摘要:随着科技的发展,物探技术不断进步。
地下塌陷情况十分复杂,对地面塌陷的检测方法最直观有效的是钻孔取心法,通过对心样进行相关试验分析,可以准确地判断出不同地层的厚度和完整性等,但是这种方式有一定缺陷,取心点位的随机性较大,易发生漏检,以及取心点位的密度不足,结果代表性不够。
同时钻孔取心对环境也有一定的破坏作用。
近年来,国内外的许多案例表明物探检测技术对地面塌陷检测是有效的,采取合适的物探技术手段可以预先查明地面下方隐伏的塌陷隐患,及时采取措施除险,防患于未然,实现提前预防和监测灾害的发生。
关键词:综合物探方法;岩溶塌陷调查;应用分析引言岩溶塌陷是指地表岩土体受岩溶作用影响向下陷落并在地面上形成塌陷坑(洞)的地质现象。
岩溶塌陷的形成必须具备以下3个条件:岩溶化地层,发育溶洞(溶缝或溶隙)或土洞为地下水补-径-排和塌陷物质提供储存场所或通道;基岩上覆有一定厚度的红黏土层(或完整性差的岩层);产生岩溶塌陷的主导因素——致塌作用力(潜蚀作用、真空吸蚀、振动论及盖层失托增荷效应等)。
若能利用地球物理方法实现岩溶塌陷隐患(溶洞或土洞发育)的早期识别,为制定科学合理的避让和治理技术措施提供技术支撑,对于岩溶地面塌陷的防治具有重要意义。
1综合物探技术的内容依据综合物探技术的工作原理,可将物探技术划分为:以电性差异为基础的电法勘探;以磁性差异为基础的磁法勘探;以密度差异为基础的重力勘探技术等。
除此之外,还有地震勘探、放射性勘探技术等,综合物探技术的内容涉及较广泛,且在各个领域发挥着积极的作用。
从综合物探技术的实际应用来看,该技术更多地应用在地质矿产资源勘查方面,次之则会在水文地质勘查以及考古业勘查等方面有着一定的应用。
从综合物探技术在地质矿产勘查中的实际应用情况来看,重点是通过电磁学与现代科技设备组合在一起,以此达到高精度、高效率、低误差的勘查目标,保障地质勘查结果的准确性。
综合物探方法在岩溶地下水勘查中的应用效果
黄 国民 , 昌先 , 黄 李世 平
( 西地质 勘 查 总院 , 广 广西 南 宁 【 摘 50 2 ) 3 0 3 要】 文章 论 述 了在 广西 西 南地 区抗 旱找 水 的 工作 方法及 其成 功例 子 ,并认 为利 用综合 物探 方 法在 缺水 的灰 岩 山 区寻 找岩 溶地 下 水是 非常 有效 的 。
水 。在西 南 岩溶 山 区能够 利用 的地 下 水就 是埋 藏较 浅 、 对应 的地球 物理模 型 ,再 根 据地 球 物 理模 型 选择 适 当 储 存 于表 层 岩溶 带 中 的表 层 岩溶 水 。碳 酸盐 岩 地 区 以 的物探方法组合( 电磁法和核磁共振法组合 、 如 高密度
纯 性灰 岩 、白云 质灰 岩 等 为 主 ,且 纯 性灰 岩 属 脆性 岩 电法 和 放射 性 法 组合 、 磁法 和放 射 性 法组 合 、 电 高密 度
一
1 . 岩 溶 地 区地 球 物 理 特 征 2
通 过 电法测 定 , 岩溶 山区地 层 电性参 数 为 : 整灰 完
般要 根据 岩 溶 的形 成 环 境及 其 水 文地 质 条件 圈定 地 岩 的视 电 阻率 80~10 Q , 0 5 0 风化 灰 岩 视 电 阻率 30~ 0 下 水汇 集 的有 利 靶 区 ,然 后再 利 用 物探 方 法 在有 利 靶 8 0 , 盖 粘 土 层 电阻 率 为 10~20 , 水 破 碎带 0n 覆 0 0n 含 区 内勘 查表 土 覆 盖下 与 岩 溶及 其 裂 隙水 发 育有 直接 关 视 电阻率 为 20~80  ̄ 大部 分灰 岩地 层倾 角较 平缓 , 0 0 f。 系 的构造 破 碎 带位 置 , 而 确 定最 佳 的钻井 位 置 , 通 从 并 般 <3 。 , 0 但其 构造 裂隙往 往 倾 角较 陡 , 可达 7。 以 0
综合物探方法在岩溶勘查中的应用
综合物探方法在岩溶勘查中的应用岩溶是一种形成于石灰岩、石膏岩等岩层内的地质现象,常见于地下水侵蚀的作用下。
岩溶地貌的发育对于水文地质、土地资源、环境保护等具有重要的影响。
岩溶地区由于地表沉积薄、水文地质条件复杂,传统的地质勘查方法难以发挥作用,因此综合物探方法成为了岩溶勘查的重要手段之一、本文将就综合物探方法在岩溶勘查中的应用进行探讨。
首先,综合物探方法的优势在于可以对大面积进行勘查,且不受地形、植被覆盖等因素的干扰。
通过综合合成电磁法、地震勘探、地热勘探等方法,可以对岩溶地区的地下构造、含水层、水文地质条件进行详细研究,为勘查评价提供可靠的数据。
其次,综合物探方法的应用可以帮助确定岩溶地区的含水层特征。
通过电磁法可以探测到地下电导率变化,从而判断地下水的分布状况和含水层的厚度。
地震勘探可以通过测量地震波传播速度和反射波形等参数,来研究地下水的渗透性、孔隙度和裂缝情况,进而判断含水层的水文地质条件。
此外,综合物探方法还可以用于岩溶地区的地下空洞探测。
地下空洞对于岩溶地区的工程建设和土地利用具有重要影响。
通过综合地质雷达、重力勘探等方法可以获取地下空洞的分布情况、规模和形态等信息,为工程设计和土地规划提供依据。
同时,综合物探方法还可以评估地下空洞的稳定性,对于防治地下空洞引发的地质灾害具有重要意义。
最后,综合物探方法还可以辅助岩溶地区的环境保护与资源开发。
通过综合电地化勘探、放射性核素探测等方法可以对岩溶地区的地下水污染和放射性核素分布进行监测和评估。
这些数据可以为环境保护提供依据,并指导岩溶地区的矿产资源开发。
综上所述,综合物探方法在岩溶勘查中的应用十分广泛,为岩溶地区的勘查评价、含水层特征确定、地下空洞探测以及环境保护与资源开发提供了重要的技术手段。
随着综合物探技术的不断发展,相信在未来岩溶勘查中,综合物探方法还会得到更广泛的应用。
西南岩溶山区物探找水效果
宜井 孔位 时 , 正确 分析 判 断引起 物探 异 常源 的性 质 , 选择 合理 的方 法 , 是 决 定 能 否 获得 地下 水 勘 查 成 功
来较 大 困难 。从 目前 西南 岩溶 山区地下 水勘 查 现状
的发 挥 。隆安 县俭 安 村 岜独 屯 1 3线 音频 大 地 电场 法 的测量 结果 , 在钻 空位 置 为明显 的低 值异 常 , 其 异
常 幅值
V — V
来讲 , 物探技术勘查地下水主要面临的难点有二 : 一
是如 何分 析判 断 岩溶 裂 隙或 管 道 中充 填 物 性 质 , 即
E MA P观 测方 式 , 提高 了横 向分 辨率 , 有 效 地压 制 了
静 态 效应 。 因此在 岩溶 山 区选 择 以上两 种物 探方 法
1 地球物理勘查方法效果 分析
1 . 1 方法 有效 性 判 断 岩溶构 造 的富水 性 , 确定 宜井井 位 , 可 以有 效解 决 找水 难题 。
西 南 岩 溶 山 区物探 找 水效 果
李凤 哲 , 朱庆俊 , 孙银 行
( 1 . 中国地质大学 地球物理与信 息技术学院, 北京 1 0 0 0 8 3 ; 2 . 中国地质调查局 水文地 质环境地
质调 查 中心 , 河 北 保定 0 7 1 0 5 1 )
摘 要: 在 利用地球物理方法探测西南 岩溶 山区地下水 , 确 定宜井孔 位时 , 正确分 析 、 判 断引起 物探异 常源 的性 质 , 选 择合理 的方法是决定 能否 获得 地下水勘查成功 的关 键 。通 过分析 在广西 隆安县 多处西南 岩溶 山区找水 的成功 实例 , 提 出了适宜本地 区的音频大地 电场法 、 音 频大地 电磁 测深 法组合 的物 探找 水模式 , 并 对其 勘查效 果进 行浅 析, 总结 出确 定宜井孔位时几点经验 。供从事 西南 岩溶山区找水工作者参考 。 关键词 i岩溶山区 ; 物探方 法 ; 地下水 ; 音频大地 电场法 ; 音频大地 电磁测深
综合勘探技术在岩溶地区勘察评价中的应用
塔基周边 (其中有一塌陷己发生在主塔基至拉 盘之间)、19 # 塔基周边、2 9# 塔基周边至 7 0 208# 塔之间, 部分集中 发育连成塌陷群。塌 陷主要分布在地下水主通流区, 多成条带状分 布, 主要发育 方向 北西275’ 345’ 一 。和北东 0 1 一 90。 之间, 塌陷形状以次回状与椭圆状两 种类型为主, 其中:次圆 状直径D二 30 一 . 1. 6 3 勘察工作开展情况 6肠 , D二 5 m 。 旧 平均 2. 6 椭圆状长轴a=2 . 2 一 5. 3 . 1 水文工程地质测绘 4m, 平均a=5 , , 63m 短轴b=1.9 一 7.onm , 均 勘察区地貌主要为覆盖型岩溶平原, 地形 可测深度h 一般0 . 5 ~ 5 .om , 平均 较平坦, 内有部份波状起伏土丘, 以水田为主, b=3. 85m , h = 1. 75m , 随着采矿的进行, 该区塌陷还在 早地为辅 。 J 发展之中。 该区区域地质属华厦系构造体系, 勘察区 3 .2 综合物探工作 没发现断裂构造 , 场地构造较稳定, 地层以中 3 . 2 . 1 高密度电法勘探资料解释推断 泥盘统东岗岭(DZd 灰岩、白云质灰岩为主, ) 高密度电阻率法资料经室内资料处理后, 岩层倾向250’ 300. , 一 倾角多在20’ 40‘ 一 之 整理形成视电阻率拟断面图、反演拟断面图 间。根据矿区地质勘查资料, 区内发育有隐伏 和部分测点的视电阻率测深类型曲线。通过 的北东向小型皱褶构造。 对视电阻率拟断面图、反演拟断面图和部分 勘察区属亚热带气候, 温湿, 多雨, 区域地 我 下水类型主要为覆盖型岩溶微承压水, 以岩溶 测点的视电阻率测深类型曲线的特征分析 , 们推断了9 个塔基探测范围内的基岩起伏情 洞穴、溶隙储水为主, 富水性中等。 况、 软土层、 土洞、 以及探测深度以内的岩溶 地下水主要接受大气降雨与稻田回灌入 发育情况。 渗补给及北东、北西向山区的侧向补给, 形成 3 . 2 . 2 地震勘探资料解释推断 北东向的带状富水水文地质单元, 地下水向北 ( 1 定性解释 ) 东向逗流排泄, 自 在 然条件下, 地下水埋深一 从9 个塔基各测线段地震映像时间剖面 般0 一 m , 3 随季节而变化, 年水位变幅一般为 看, 部分地震波勘探结果显示对各岩性界面有 2 一3 m 。 较好反映, 各组地震波同相轴较连续且清晰, 根据现场调查资料, 调查区内共分布有大 各同相轴的起伏反映了土层和基岩起伏的变 小塌陷点6 多处, 0 塌陷主要集中发育在 1% # 化情况; 部分测线由于田基及地表浅部千扰, 物探推断岩溶异常成果表 附表 1
物探方法在寻找地下水方面的应用
瞬 变 电磁 法 ( E 是 利 用 不 接 地 回线 或 接 地 电 极 向 地 T M) 下发送脉 冲式一次 电磁场 , 用线 圈或接 地电极观 测 由该 脉冲 电磁 场 感 应 的地 下 涡 流 而 产 生 的 二 次 电 磁 场 的 空 问 和 时 间 分 布 , 而解 决有 关 地 质 问 题 的 时 问 域 电磁 法 。 瞬 变 电 磁 野 从 外工作 中一般是用线圈观测感应 电压 , 根据实 测 电压 衰减 曲 线, 可绘制不同时间 道的视 电阻率断 面 图, 以此推 断地 下异 常分布情况 。瞬变 电磁 法在揭 示有 关含 水层 结构 及位 置 的 同时 , 也能测量磁场以便绘 出地下水 位置及 显著 的断层和岩 脉。计算机 解 释技 术能 够 作 出深 度和 含 水层 的电导 率 图 。 这种 资料 能够 直接 帮助水文地质学家识别并开发地下水 。 15 核磁 共 振 法 . 核磁共振 ( M 技术探 测地 下水 的前 提条 件是水 中氢 N R) 核的顺磁性 , 磁矩 不为零 。在稳定 地磁 场 的作用 下 , 其 具有 定磁矩 的氢 核以旋进 频率 f ( L 拉莫 尔频率 , 与地磁 场强度 有关 ) 绕地磁场旋进 。向铺在地面上 的线 圈 中通 入频 率为拉 莫尔频率的交变 电流 , 地层 中形 成 的交变磁 场激 发下 , 在 地 下水 中的氢核产生能量跃迁 , 电后高 能级的氢 核释放 出大 断 量 的 具 有 拉 莫 尔 频 率 的 能 量 , 地 面 接 收 线 圈 接 收 由不 同激 用 发脉冲矩所激发产 生的 N MR信 号, 同激 发脉 冲矩 的接 收 不 信 号 幅 度 大 小 反 映 了不 同 深 度 氢 核 的 数 量 即 含 水 量 的 多 寡 , 据此可探测不 同深度地下水 的含 量。结合 N MR信 号衰减 时 间可分析含水层的 出水难易程度 。 野外工作首先根 据测 点周 围 的干扰源 特征 选择 合适 的 线 圈 形 状 铺 设 线 圈 , 后 测 量 测 点 的 地 磁 场 强 度 , 定 激 发 然 确 频率 f , L 设置采 集参数 , 验确 定该点 的激 发脉 冲矩 。第 三 试 按设定脉 冲矩激发地磁场 , 收 N 接 MR信号 。 目前核磁共振找水法反演 的模型是 一维 的, 对含水 地层 呈水平层状且 与发 射/ 收线 圈平行 的情 况 , 接 核磁 共振 找水 法可以直 接固定 含水层 的深 度 、 厚 、 算含 水百分 比, 层 计 进而 指导打井孔位 , 设计 打井 深度 和估 算成 井涌 水量是 可行 的。 对于石灰岩地 区的裂隙水和岩溶水 , 以利 用核磁共 振找水 可 仪接收 N MR信号算 出线圈范围内探测 深度 内的含水量 。
利用综合物探方法探测地下水流通道
利用综合物探方法探测地下水流通道甘伏平;喻立平;黎华清;卢呈杰;韦吉益【摘要】尽管充电法需要充电点,但对已知进口或出口的浅埋藏地下水流通道,追踪其走向,该法具有简单、直观、快速的优点.自然电位法对隐伏的地下流体表现突出,但干扰异常多,不易分辨.充电法和自然电位法均可对异常进行定性判断,但不能很好确定地下水流通道的空间分布特征.高密度电法可获得近地表较为精细的空间电性分布.对断层控制下形成的地下水流通道,宜采用浅层地震反射法.当场地受限,探测深度大,需要精细探测时,可采用跨孔电磁波透视.但高密度电法、浅层地震反射法、跨孔电磁波透视法不能对异常进行定性判断.结合探测实例,考虑不同的地质条件和探测成本,对如何选择最佳的组合方法来探测地下水流通道,确定异常性质及其空间分布特征进行了探讨.【期刊名称】《地质与资源》【年(卷),期】2010(019)003【总页数】5页(P262-266)【关键词】自然电位法;充电法;浅层地震反射;跨孔电磁波透视;地下水流通道【作者】甘伏平;喻立平;黎华清;卢呈杰;韦吉益【作者单位】岩溶地质研究所,广西桂林541004;岩溶地质研究所,广西桂林541004;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083;岩溶地质研究所,广西桂林541004;岩溶地质研究所,广西桂林541004;岩溶地质研究所,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P613水库持续渗漏会产生严重的后果,不仅使设计库容减少,影响水库的正常蓄水,而且坝体渗漏可能危及大坝的安全.矿山尾矿坝的尾水,其有毒物质会沿地下管道或岩石破碎区下渗,污染地下水源.在岩溶地区,丰富的地下水常赋存于地下暗河或岩溶管道中,水量分布极不均一,因此追索地下水流通道,在有利地段开发地下水源,对地表缺水地区显得格外重要[1].解决上述工程地质问题,关键在于查明地下水流通道.地球物理探测方法虽然具有经济、快速定位的特点,但各方法都有其局限性或多解性.如何结合场地地质条件,在众多的方法中寻找有效、快速、廉价的组合,是本文论述的重点.就探测地下水流通道而言,可被利用的地球物理探测方法多种多样,方法的选择应综合考虑有效性、探测成本及场地条件.当地下水流通道有明流出口或入口时,初勘首选简便、快速、直接的充电法(梯度观测)进行探测,同时开展自然电位(梯度观测)的测量.分析充电、自电资料可缩小探测靶区,为进一步的详勘方法设计提供依据[2-5].在地下水流“露头”上进行充电,带电的水流可近似等位体或似等位体,充电电流流入围岩形成电流场,这种电流场的特征可用来解决地下水流速、流向、渗漏通道等地质问题,而无需向地下供电,地下水流也会形成天然的电流场,这是利用自然电位法探测地下水流管道的理论基础.由于充电法、自然电位法受环境电场变动、地形起伏的影响,很难准确测定异常的宽度、深度和产状等要素,这就需要结合其他物探方法来进行探测.下面举例说明详勘时可采用的3种常规的物探方法.场地条件:地下水流通道埋深小于50 m,有一定的规模,覆盖层小于30 m,场地开阔,较为平坦.高密度电法装置种类繁多,但各种装置对异常的分辨率各有不同.比如维纳装置,信号强,探测深度大,纵向分辨率高;偶极装置,横向分辨率较高,但大极距时信噪比低.采用何种装置可结合实际地质情况决定.高密度电法视电阻率剖面资料,可清楚显示具有良导特性的地下水流通道地质特征.场地条件:地下水流通道埋深大于50 m,有一定的规模,场地较为开阔.浅层地震反射法特别适宜探测由构造控制发育的地下暗河,对确定诸如断层的宽度、倾向等要素,效果较好[6-7].野外数据采集宜采用多道、多次覆盖技术.但该方法不适合岩溶区基岩裸露的地区.场地条件:需要符合探测要求的钻孔,围岩与水流管道存在电性差异.跨孔电磁波透视,应用于一般常见的工程地质问题,较少受探测深度的限制,不受地形起伏的影响,吸收系数图像较直观、精细地反映地下水流管道的空间分布特征[8-9].某大泉从灰岩石缝中流出,地表局部基岩裸露,部分被第四系冲洪积黏土夹卵石覆盖,厚度约5 m,场地平坦、开阔,无工业游散电流、金属管道等干扰,特别适宜充电、自然电位和高密度电法组合探测.图1为2线充电法、自然电位法剖面曲线,点距10 m.充电点为大泉出口,充电曲线在117点有过零点,在95点、120点自然电位曲线有极大值.在120点附近,两者异常特征点有偏移,这是由于两者依据不同的物理原理造成的,充电法将地下水流看成似等位体,而地下水的流动形成过滤电场.这种异常多解性需要其他方法进一步甄别.图2为2线高密度电法偶极装置视电阻率反演剖面,电极距为3 m,20层数据.图中清楚地显示,126点往大号方向,地下为低电阻反映;126点往小号方向,地下为高电阻反映.部分地段如51点、111点和126点基岩裸露,与地表露头吻合.图3为2线综合地质推断解释剖面,126点可解释为岩性接触带或有断层通过(产状向小号点方向倾斜),处于岩性接触带或断层附近的岩石破碎,是地下水良好的主要赋存空间.某地下暗河的入口和出口为明流地表河,中间地段为伏流.暗河距地面大约65 m,地面起伏较为平缓,基岩为泥质灰岩,第四系覆盖层厚度小于5 m.初步设计选择暗河上部的有利地段,封堵地下暗河使上游河谷形成水库,用于灌溉和发电.要求需探测暗河的发育宽度、下延深度及延伸方向,为后续施工处理提供资料.利用充电法过零点联线大致确定了暗河的走向,随后采用电测深和浅层地震反射法确定其性质、宽度、产状等要素.图4为1线对称四极电测深视电阻率拟断面图,点距10 m,最大AB/2=220 m,图中颜色由浅到深反映电性的从高到低的变化.较为明显的电性异常为460点高程265 m的低阻异常、480点高程275 m的高阻异常和500~520点从浅至深的低阻异常.由于500~520点刚好位于水稻田内,为了鉴别异常性质,特增加了浅层地震反射法.采用24道地震仪,15 Hz检波器,道距5 m,爆炸震源,6次覆盖技术.图5为1线叠加反射时间剖面.图6为1线综合地质推断解释剖面,460点高程265 m的低阻封闭圈异常为充填泥的溶洞反映.470~480点高程275 m的高阻圈闭,反射时间剖面多次绕射特征明显为半充填或空洞的反映.500~520点的深部低阻异常不是近地表的电性不均匀引起,反射时间剖面显示存在一向小号点倾斜的断层破碎带.破碎带宽度约20 m,下延深度不小于75 m,此断层控制了地下暗河的发育深度和延伸方向.某水电站主体基坑由上、下游围堰和纵向混凝土坝组成.下游围堰堰顶高程设计为558.5 m,高程540.0 m以下围堰采用1.4~2.2 m厚的高压旋喷防渗墙防渗,防渗墙轴线长180.5 m,冲积覆盖层由细沙、砂砾石、卵石和部分孤石组成.下伏基岩为燕山早期侵入闪长岩,基岩面起伏较为平缓,防渗墙深入基岩0.5 m.防渗墙完工后,基坑排水时发现下游围堰在524.0 m存在渗水点,渗水量大于设计控制量.物探工作目的为查明渗漏通道的位置及规模,为防渗处理提供依据.通过多条自然电位法和充电法测线资料,从已知渗漏位置向防渗墙围堰追踪,当测线离充电点较近时,充电法过零点、自然电位极大点特征明显;当测线远离充电点后(水平距离大于90 m),由于场地施工,工业游散电流干扰严重,观测信噪比低,两种方法的特征点泛指地下低电阻异常的存在,如渗漏通道、断层、地下排水管等,异常需要进一步甄别.考虑场地范围及条件,在异常圈出的可能渗漏通道两侧布置钻孔,采用跨孔电磁波透视方法来进一步查证.由自然电位法和充电法资料确定的ZK33钻孔打到了渗漏通道.图7为ZK3-ZK2跨孔电磁波透视吸收系数图像和地质推断解释剖面,通过定发射、定接收、水平同步等观测方式获取尽可能多的数据,经成像获得吸收系数剖面.纵坐标为孔深20~60 m,横坐标为孔距10.6 m,剖面中吸收系数越大,说明导电性越好.ZK3孔深50 m处为一渗漏位置,与验证钻探资料吻合,此渗漏区向ZK2孔水平延伸约6 m.两钻孔旁的30~45 m区间的条带状高吸收异常为灌浆水泥渗入软弱带所致.通过综合方法探测,查明了防渗墙主要的渗漏位置及空间分布.(1)当地下水流通道有明流出口或入口时,采用梯度观测的自然电位法和充电法是确定地下水流管道最直接、最经济的方法.由于受外部电流场的干扰及测线离充点由近到远,信号由强变弱等影响,其追踪距离变短.另外在确定异常的深度、发育宽度、产状等要素方面存在局限,因此需要辅助其他物探方法进一步查证. (2)当地下水流通道埋深小于50 m,有一定的规模,覆盖层小于30 m,场地开阔、平坦时,优选高密度电法进一步探测管道的地质特征.探测成本中等.(3)当地下水流通道埋深大于50 m,有一定的规模,场地较为开阔时,采用浅层地震反射法,效果较好.该方法特别适合探测由构造控制发育的地下暗河,诸如确定断层宽度、倾向等特征.野外数据采集宜采用多道、多次覆盖技术.但该方法不适合基岩裸露的地区,探测成本较高.(4)当场地狭窄,地形起伏剧烈,近地表电性、波速横向变化大,需查明的地下水流通道埋藏又较深时,宜采用高分辨率的透视方法来探测.该方法的不足是需要符合要求的钻孔,探测成本高.Key words:self-potential method;mise-a-la-masse method;shallow seismic reflection method;cross-hole electromagnetic wave-penetrating method;groundwater conduit【相关文献】[1]郭建强.地质灾害勘察地球物理技术手册[M].北京:地质出版社,2003.[2]庄史彬.自然电位法在基坑检测中的应用[J]西部探矿工程,2004(2):20—21.[3]丁云河,晁代超,等.充电法在确定煤矿区涌水巷道中的应用[J].河北煤炭,2002(4):51—52.[4]李黔西.充电法探测充水岩溶裂隙的应用效果[J].西部探矿工程,2003(3):9—10.[5]戴光明,罗延钟.二维地电条件下充电法地形改正的一种方法[J].物探化探计算技术,1997,19(1):36—40.[6]孙英勋.EH4与地震反射法在高速公路长大深埋隧道勘察中的联合应用研究[J].公路交通科技,2005,22(6):143—146.[7]甘伏平,马祖陆,喻立平.岩溶地区复杂条件下的浅层地震方法应用研究[J].地质与勘探,2005,41(3):75—78.[8]Kim J H,Cho S J,Yi M J.Borehole radar survey to explore limestone cavities for the construction of a highway bridge[J].ExplorationGeophysics,2004,35:80—87.[9]Wanstedt S,Carlsten S,Tiren S.Borehole radar measurements aid structure geological interpretations[J].Journal of Applied Geophysics,2000,43:227—237. Abstract:When an intake or an outfall of a shallow buried groundwater conduit exists,itis a simple,direct and fast way to trace its direction with the mise-a-la-masse method,even though the charging current position is needed.The selfpotential method is good at buried underground flow prospecting,but with too much noise and lowresolution.Although lacking for detecting the spatial distribution of groundwater conduits,both mise-a-la-masse and self-potential methods can estimate anomalous features.High density resistivity method can obtain detailed spatial resistivity distribution near the surface.It is wise to introduce shallow seismic reflection method to the exploration of buried groundwater conduits controlled by faults.In case of limitedsurveying site,great prospecting depth and demanded high resolution,the crosshole electromagnetic wave-penetrating method is suggested in prospecting.However,high density resistivity,shallow seismic reflection and cross-hole electromagnetic wave-penetrating methods cannot give qualitative results to the anomalies.With prospecting examples,this paper shows how the optimum combination of prospecting methods is selected in the detecting of groundwater conduits and defining of the anomalous features and spatial distributions in different geological conditions and prospecting costs.。
综合勘察方法在岩溶地区勘察中的应用
某灰渣堆场地貌为峰丛 ( 封闭式 ) ——溶蚀洼地,洼地大部分被第 四系土层 覆盖 ,四周 山体顶为分水岭 ,山体基岩裸 露。受 构造作 用影 响 ,南侧山坡坡度较陡 ,多悬崖 ,脚洞群十分发育。 为查明场地工程地质和水文地质条件 、堆场区域和附近地表岩溶状 况 、堆场本体岩溶的分布 、特性 、严重程度 、充填 与否 、工程和水文特 性 ,并提出防治处理建议 ,工程实施过程 中采取 了多种勘察方法,最后 达到了预期效果。 1 勘 察方法及 技术
灰渣堆场场地地貌单元为峰丛 ( 封闭式 ) ——溶蚀洼地。洼地呈东 西走 向,总体呈东高西低 ,洼地底 部标高 为6 97 7 .2~663 米 ,起伏较 9. 5 大 ,洼 地 大 部分 被 第 四 系土 层 覆盖 。堆 场 场地 四周 围 山体 顶 为 分水 岭 , 山峰峰顶标高变化于847 9 41米 ,山体为基岩裸露,其北侧山坡植 0. 9— 1. 9 被稍发育 ,坡度稍陡;南侧山坡植被较发育 ,主要 为灌木 、杂草。受构 造 作 用影 响 ,南 侧 山坡 坡 度较 陡 ,多悬 崖 ,脚 洞 群十 分发 育 。 经 工 程地 质 测 绘 、钻探 揭 露 及室 内试 验 ,场 地 粘性 土属 于 原生 红 粘 土 ,在天然竖向剖面上 ,呈现明显上硬下软的规律 ,有一定胀缩性 ,但 不属于膨胀土 ;场地下伏基岩为石炭系大塘阶 ( .)灰岩 、构造角砾 c 岩 ,岩层产状倾 向2 5 ,倾角2 。 ,岩石浅部节理 裂隙较发育 ,裂隙 3。 4 间多被方解石细脉充填或铁红色铁锰质氧化物浸染 ,局部裂隙间有强烈 溶蚀现象。岩 面起伏变化较大 ,岩溶发育形态类型主要为溶沟 ( ) 槽 及 溶洞 ,溶沟 ( )及溶洞中均为可塑 ~软塑状粘性土充填 。 槽 22 地 质 构造 . 堆场场地位于坡洪一 德保构造带内的汉龙背斜西翼 ,岩层为单斜岩 层 ,产状倾向20 ~20 1。 4 ",倾角l。 ~3。。 2 7 根据工程地质调查 、钻探及丁程物探等资料分析 ,分析堆场区范围 内主要有断层 5 条,属坡洪~德保大断裂带 的次一级断层,详见堆场内 断层构造一览表 ( 1 表 )。 受区域构造应力作 用 ,在断层地带两侧等部位 ,节理裂 隙比较 发 育 ,并 形 成 堆 场 区 内 山体 岩 石 陡 崖 或 陡 壁 。详 见 节理 裂 隙玫 瑰 图 ( 图
物探技术在地下水污染水文地质调查中的应用——以武鸣县南宁—东盟经济开发区五马归槽地下水污染为例
5 l
2 3
5 1
W 2—3 I
武 鸣县南 宁一 东盟 经济开 发 区五马归槽 地处武 鸣县 岩溶
地 质 雷达 1 6 93 2 3
平原 , 地形 开阔 , 上覆残积粘土 , 厚3—1 下伏二迭系 '统茅 0m, F
口阶中厚层状灰岩夹少量硅质岩、 白云岩 、 生物灰岩 。 勘查区域 地形开 阔 , 上覆残积粘土 , — 0 下伏二迭 系下统茅 口阶 中 厚3 1m,
2 物 探 技 术 应 用 过 程
型 多功 能数 字 直流激 电仪 和WG 一 高 密度 测量 系 统 。除 MD 1
WT — 线采 用温 纳 、 31 对称 四极 、 矩形A MN、 矩形MN B四种装 置
外 , 他所有测线 全部采用 温纳 、 其 矩形 A 、 MN 矩形 MN 三种装 B
以期 为 其 它相 关 工 作 提供 一 些借 鉴 。
关键词 : 物探 技 术 : 污 染 : 质 调 查 水 地
d i 03 6/i n10 — 542 1 . . 1 o 1 . 9js . 6 85 . 1 81 : 9 .s 0 0 0 0
最 近几年 , 国的物探 技术取得 了 良好 的发展 , 我 新的物探
的发 展 。 用 范 围 、 境 逐 渐 扩 展 , 应 环 为地 质 勘 探 、 文调 查 、 染 调 查 等 工 作提 供 了很 好 的技 术 支 持 。 文章 以 武 鸣县 南 宁一 水 污
东盟 经 济开 发 区五 马 归槽 地 下 水 污 染 水 文 地 质调 查 为例 , 细探 讨 物探 技 术 在地 下 水 污 染 水 文 地 质 调 查 中的 应 用要 点 。 详
选 用频 率5 Hz天线距20 探测点距为1 0 0M , . m, 0 . 0 m。
岩溶勘察工程中的物探技术及实践探索
1引言岩溶是地下工程施工中偶尔会发现的一种地貌现象,这种地貌现象的另一个广为人知的称呼是喀斯特地貌,指的是那些可溶性岩体的结构面长期受到水物理及化学两方面作用的影响,导致可溶性岩体在较长的时间内逐渐发育出裂隙、空洞、沟槽、地下暗河及落水洞等。
这种地貌具有一定的危险性,由于结构并不十分稳固,因此,可能在自然因素或施工过程中产生塌陷,使区域内的社会生活及生产活动面临安全隐患。
为了确定岩溶的各方面状态,就需要借助物探技术对岩溶进行调查。
由于岩溶发育过程中存在不确定性、隐蔽性和不均衡的状态,因此,用于岩溶勘察工程的物探技术也需要慎重选择。
2岩溶勘察需要参考的地球物理特征岩溶地貌中留出的空间通常被不同填充物充填,这些填充物可以是水体、空气,同样可以是地貌形成过程中出现的其他沉积物。
由于围岩通常与充填介质的物理性质存在明显差异,因而结合其物理特征进行探查往往有着很高的效率。
通常情况下,可被用于探查的围岩物理性质以电磁场、放射性、弹性波场几种类型较为常见。
电磁场异常则取决于岩体表现出的电阻率。
完整的岩体通常在电阻率上有较高表现,但在充填介质不同的情况下,充填介质电阻率会产生一定的变化,且电阻率变化通常与充填介质密度呈反比,即溶洞中的填充物以水体和沉积物为主时,充填介质的电阻率会表现出较低的水平,且即使是较低水平的电阻,也会因填充物处于固液不同的状态而有所差距;如果填充物以气体为主,则充填介质会呈现出相对较高的电阻率[1]。
不同充填介质表现出的电阻率会与围岩产生电磁场差异,而这种差异则可被用于确定岩溶发育状态。
以氡为首的放射性元素是岩溶地貌岩土体结构中常拥有较大存量的放射性元素,这种元素在致密岩体中一般具有相当稳定的含量。
当岩体经水流作用影响,在长时间的演化过程中发育出各种空洞及裂隙时,就等同于为水体和气体的活动、运输及转移创造了空间和渠道。
在这种情况下,水体与气体在流动过程中形成的积聚作用会导致上部土壤中出现较大规模的放射性元素富集,因此,这些区域的放射性元素浓度会明显超过周围其他土体中放射性元素的浓度。
浅谈物探方法在岩溶区工程勘察中的应用
浅谈物探方法在岩溶区工程勘察中的应用岩溶区是指以溶洞、峡谷、地下河、地下湖泊等为主要地貌特征的地区,其地质构造比较特殊,存在裂隙和空洞等岩石结构,因此对于工程勘察而言,其难度可想而知。
在这样的情况下,物探方法的应用显得尤为重要。
物探方法作为工程勘察中不可或缺的方法之一,在岩溶区的应用也已经逐渐成熟。
常用的物探方法有重力法、地震勘探法、电法、磁法和电磁法等。
其中,电法、磁法和电磁法因其相对便捷和成本低廉,被广泛应用在岩溶区的工程勘察中。
电法是利用地下介质中或地表介质的导电性差异,通过人工或人造电源作用于土壤或地下水体,通过观测相关电场的变化及传导路径,对地下介质进行探测的方法。
电法探测效果较好的条件是地下水体较丰富,而在岩溶区则往往是存在地下水体,因此电法在岩溶区的工程勘察中得到了广泛的使用。
磁法则是利用地下或地表介质的磁性差异,通过人工或人造磁场作用于土壤或岩石等固体地层,通过观测相关磁场的变化及传导路径,对地下或地表介质进行勘探的方法。
针对岩溶区地质条件下地下介质的磁性特征,磁法通常也可以达到较好的探测效果。
电磁法则是利用电磁波在地下、地表介质中的传播规律,通过不同频段的电磁波对介质进行探测的方法。
电磁法可以实现在深度上的较大探测范围,并且对地下水体、矿体、构造和岩石性质等的探测效果较优。
在岩溶区的工程勘察中,电磁法也被广泛使用。
总体来说,物探方法在岩溶区的应用已经相对成熟,并且在岩溶地区大规模工程勘探中起到了重要的作用。
但是需要注意的是,在具体应用中还需要对物探方法的正确理解和实际操作能力,才能够有效地利用物探方法进行岩溶区的工程勘察。
综合物探方法在句容某水厂岩溶勘察中的应用
综合物探方法在句容某水厂岩溶勘察中的应用作者:丁肇伟崔乐宁陈延峻张明栋王谦来源:《城市地质》2023年第04期摘要:江蘇省句容市某水厂位于三叠系灰岩地区,地下岩溶较为发育。
为保证自来水厂顶管施工安全,需查明顶管沿线地下岩溶发育情况。
物探勘察工作在缺乏相关地质资料的情况下,采用综合物探方法(高密度电阻率法、主动源面波勘探及高精度微重力法),查明顶管沿线地层分布,发现了3处低阻异常,4处低速、重力低异常,经验证其中2处由无充填溶洞引起,为顶管施工提供了可靠的地球物理勘察资料。
关键词:岩溶勘察;综合物探方法;高密度电阻率法;主动源面波勘探;高精度微重力Application of integrated geophysical method in karst exploration in Jurong areaDING Zhaowei1, CUI Lening2,3, CHEN Yanjun1, ZHANG Mingdong2,3, WANG Qian2(1.Shanghai Municipal Engineering Design Institute (Group) Co. Ltd., Shanghai 200082, China;2.Geological Exploration Technology Institute of Jiangsu Province, Nanjing 210049,Jiangsu, China;3.Jiangsu Aviation Ground Detection and Intelligent Perception Engineering Research Center,Nanjing 210049, Jiangsu, China)Abstract: A water plant in Jurong City is located in the Triassic limestone area, where the underground karst is relatively developed. In order to ensure the safety of pipe jacking in waterworks, it is necessary to find out the development status of underground karst along the pipe jacking line. In the absence of relevant geological data in this geophysical exploration work,comprehensive geophysical exploration methods (high-density resistivity method, active source surface wave exploration and high-precision microgravity method) were adopted to roughly identify the distribution of underground strata along the pipe top. Three low-resistivity anomalies and four low-speed and low-gravity anomalies were found, two of which were later verified to be caused by unfilled karst. Reliable geophysical survey data have been obtained for pipe jacking construction.Keywords: karst exploration; comprehensive geophysical method; high density resistivity method; active source surface wave exploration; high precision microgravity岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层进行化学侵蚀、崩解、搬运、沉积作用所产生的现象,地下水和水溶性岩石导致了岩溶的产生,岩溶产生的位置及形态难以确定(李文文等,2018)。
物探结合地质调查勘查地下岩溶水的经验和体会
断岩溶发育带位置 , 有助于提高找水命 中率 。 物探与地 面地质调查相结合 , 同时结合钻孔地 质资料 , 有利于物探资料的对 比分析 , 有助于提高 物探资料的分析和解释能力。 由于物探资料存在多解性 , 建议开展多种物探 方法 , 如静电 仅杯 、 核磁共振直接找水法等。 即使同一种方法如高密度 电法 , 也采取多种装
旱无雨 , 地表河流干枯 , 地下水位下 降、 跌落 , 居住
在大 石 山区 的许 多村 屯 人 畜饮 水 很 困难 , 要 就地 需 打井 取 水 。 由于 岩溶 发 育 的极 不 均一 性 , 石灰 岩 在
地区, 仅凭 地 面地 质 调 查 的经 验很 难 把 握地 下 岩溶
扫描测量装置 ; 探测仪器采用重庆奔腾仪器厂生产 的 WD D 3 多功 能数 字直 流激 电仪 。 J一型 高密度 电法在数 据采集 过程 中组合 了电阻率 剖面和电阻率测深两种方法的观测系统 , 因而采集
根 据 不 同 的物 探 异 常 特 征 , V字 型或 U字 型 如
异常特征 , 结合 岩溶地貌特征 , 如溶井 、 溶沟、 溶槽 、 落水洞 、 岩溶塌陷 、 地表河沟水汇聚渗漏洼地等 , 推
( 责任编辑 : 刘征 湛)
Un e g o n a s t re p o a i n b o b n n e p y i a d r r u d k r twa e x l r to y c m i i gg o h sc l
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。
综合物化探方法在地下水勘查中的运用
综合物化探方法在地下水勘查中的运用发布时间:2023-02-01T06:22:50.961Z 来源:《城镇建设》2022年9月18期作者:张强[导读] 水是人类生命之源,张强江苏省地质工程有限公司江苏南京 210000摘要:水是人类生命之源,在保护水资源基础上,要求人们科学开发水资源。
水文地质条件目前是岩土工程研究的重点,在基础建设,承重层的选择以及地质工程灾害的预防和控制中发挥着重要作用,做好地下水研究具有重要意义。
如今,综合物化探方法在地下水勘察中发挥了重大作用,为勘查队伍带来了一定的便利。
鉴于此,文章主要结合地下水勘查问题展开研究,并提出了有效使用综合物化探方法的建议。
关键词:综合物化探;地下水;勘查;引言:在地下水勘查工作中,需要勘探部门对综合物化探方法进行全面了解,使综合物化探方法应用效率最大化,以达到更好的勘查效果,保证地下水勘查数据准确性和可信度。
应首先将地下水的分类了解清楚,在此基础上再开展地下水勘察工作。
勘察之前,需要先收集资料,以便掌握该地区历史最高水位与最低水位,并通过对地下水情况的细致勘察,掌握更详尽的资料。
这样一来,才能对地下水变化趋势进行精准预判。
一、综合物化探方法在地下水勘查中的运用意义首先,采用综合物化探方法,可以使勘查人员对地下水水文地质状况有较为清晰的了解。
通过对地下水资源的勘查,可以对本地岩体特征、水层厚度等特征有深入的认知。
在水文地质勘察活动中,其涉及到的内容繁多,而水文资料获取便是非常重要的采集内容,在具体的工作,所需要整理的水文资料包括周边地形地貌、地表径流分布、地下水文状态、历史水文资料、气候条件、相对湿度等,在计算机软件、勘探技术应用背景下,可以获取到更加准确、完整的水文资料,以满足相应的使用需求。
然而,由于勘探费用高昂,勘探周期长,不能进行大规模勘查,仅能在一些重要位置进行勘查,很容易导致勘查结果出现严重误差,从而影响到地下水后期勘查工作。
相比其他勘查方法,采用综合物化探方法,可以有效解决这一问题,利用此种方法进行地下水勘查工作,可以将所调查区域的地下水资料完全地结合起来,从而对本地区含水层进行全面分析。
综合物探在岩溶地区的应用
综合物探在岩溶地区的应用曾杰东;冯铃声【摘要】我国的石灰岩资源丰富,但有的矿山熔岩发育,影响矿山开采和工厂生产,因此当前我国正在大力开展石灰岩地质勘探工作.据广西某石灰岩矿区地质勘探阶段物探勘工作成果,对矿区岩溶发育的位置、范围、深度、形态等特征以及影响岩溶发育因素进行分析,基本查明了该矿区的岩溶发育情况.【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】2页(P186-187)【关键词】岩溶;岩溶率;岩溶发育带;岩溶发育段;物探;高密度电法;电磁波CT【作者】曾杰东;冯铃声【作者单位】广西水文地质工程地质队,广西柳州545006;广西水文地质工程地质队,广西柳州545006【正文语种】中文熔岩对矿山开采和工厂顺利生产很多负面影响。
溶蚀裂隙、洼地、溶洞中的填充物需要清楚,影响开采并增加成本,对某些情况下难以清楚干净时会降低矿石质量,使配料发生困难。
另外开采面如果突然遇到大的溶洞,矿石量供应不足,影响工厂正常生产,而且存在影响爆破的情况。
岩溶的粘土填充物混入矿石中未查明的敲打溶洞,将会造成采矿机械突然陷落。
宗旨,岩溶影响矿山储量、矿石质量、矿山开采条件,因此在誓言会勘探中必须十分重视颜容地质工作。
矿区占地面积约0.95km2(1425亩),中心点地理坐标:东经110°14′15″,北纬22°35′22″。
矿区地貌属溶丘谷地,地面相对高差在150m左右,用地范围内大多为灰岩裸露区,西侧部分为谷地地形。
矿区外围地形平坦,大部分为水稻田、湖泊。
2.1 地层据区域地质资料,矿区及其周边主要分布石炭系地层:深灰色薄层状硅质岩、硅质岩夹炭质页岩,岩石破碎,裂隙发育。
分布于矿区西面,厚度约158m。
上部为生物灰岩,分布于矿区范围内,为矿区主要地层,下部为浅灰色厚层状、块状灰岩与生物灰岩互层,夹数层白云质灰岩;上部为浅灰色生物灰岩。
分布于矿区东部,厚度>360m,溶蚀裂隙发育。
综合物探方法寻找深部地下水
综合物探方法寻找深部地下水摘要:我国是一个资源大国,但同时也是个人口大国,所以人均资源占有量很少,其中,我国的人均水资源只是世界水资源的四分之一,水资源分布不均匀的现状严重制约了工农业的发展。
寻找水资源就成了一个不容忽视的问题。
关键词:深部地下水;勘查方法;综合物探引言深部地下水勘查的一般目的是为开发地热,这种地下水埋藏浅的也要近千米,深的可能达三千米或更深。
一般而言,物探很难就地下水温做出有效的判断,所以严格意义上说,利用物探方法勘查地热还是一个深部地下水勘查的过程,只是从地表地温、地质构造和埋藏深度可以推测出地下水是否属于地热(水)。
1综合物探方法在寻找地下水的意义可以对于地层岩性的物理特征方面进行深入研究,如空间分布规律和不同含水介质的岩性结构、不同类型地下水以及不同地区所展现出来的不同的地球物理特点。
就孔隙水而言,沉积颗粒的大小以及地层岩性成分决定了电阻率的情况。
就基岩裂隙水这方面来说,主要是寻找富水,构造围岩与破碎带之间的构造的发育状况、填充物具有的性质、以及岩性成分在一定程度上都对波阻抗、电性、重力场等一些物理特征上都产生着决定性的影响。
所以,要合理去控制它们之间的关系,只有平衡好它们之间的关系才会建立起一个正确的模型用于这方面的研究。
如何利用综合物探方法对某一区域的水质进行一个快速的评价,这个问题是水文物探工作者需要解决的一个问题。
目前对于水资源水质进行评价的时候,电性参数是用来评价水质的唯一依据。
地下水中所含的电离子数目的多少决定了地下水水质的一个好坏情况,如果地下水中的离子数目越多,就说明导电性越好,反之则是相反的。
2物探方法的分类2.1激发极化法这种方法利用的是在供电极断电后,地下水和岩石会在电化学的一定作用下产生的电场的减小特点来进行勘查地下水的工作。
因为这种方法所得出来的二次产值会比较的小,用于一般的勘查工作还可以,但是一旦遇到那种覆盖层比较厚的区域,运用这种方法得到的结果往往差强人意。
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综合物探方法在广西岩溶地区找地下水的应用研究
发表时间:2017-08-15T15:50:25.240Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第9期作者:胡磊磊
[导读] 广西壮族自治区是典型的岩溶山区,地下水类型主要为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
1.核工业柳州工程勘察院,广西柳州 545005;
2.广西地球物理勘察院,广西柳州 545005
摘要:本文提出直流电法、高密度电阻率法、甚低频电磁法三种在岩溶地区地下水勘探中行之有效的物探方法。
接着通过对三种物探方法的特点、原理的描述,深入浅出的列举了在广西岩溶地区找水中上述三种物探方法几种典型的异常曲线,以及在实际找水工作中的三个成功的实例来展开说明该方法的有效性。
最后综合对上述三种方法进行总结,并对未来的发展进行一些建议。
关键词:广西岩溶地区地下水、直流电法,高密度电阻率法,甚低频电磁法
1、前言
广西壮族自治区是典型的岩溶山区,地下水类型主要为孔隙水、裂隙水和岩溶水,在地下水勘查打井取水中主要寻找后两类。
在广西这样的岩溶地区来勘探地下水资源,真正意义上有效的物探方法主要有三种,分别是直流电法(电阻率剖面法、电阻率测深法)、高密度电阻率法、甚低频电磁法。
2、直流电法简介及成功实例
直流电法是目前国内用物探方法来找寻地下水资源最为成熟、应用最为普遍的传统地球物理方法,其工作机理的研究比较充分,野外的工作布置和成果解释已经有规范可循,勘探的仪器的生产已经较为成熟。
在全国大部分的岩溶地区,将该方法与水文地质勘察相结合,广泛被用于找水的工作中,均收到了良好的效果。
该村屯处高山地区。
从水文地质图上看,有一条北东—南西向和一条北西—南东向的断层在村子的东南角交汇。
项目组选择在北西—南东向的断层附近布置了1条70°方位的测线。
从联合剖面曲线图上看,主要有142号点一条同步低阻异常带,异常位置与水文地质图上的断层相吻合;142号点的测深类型曲线为H 型,曲线中支畸变非常明显,等值线呈V字形下凹,综合推断该点异常为断层引起,岩溶比较发育,发育深度在25m和50m附近,覆盖层厚度约10m。
根据上述的物探工作结果,我们认为1线剖面的142号点异常为断层引起,岩溶比较发育,发育深度较深,因此建议对142号点进行钻探验证,设计孔深80m。
最终钻孔深度为81.3m,钻探结果该点覆盖层为10.3m,20-23m为充填溶洞,45-48m为裂隙发育,抽水试验的涌水量大于50t/h。
有效验证了物探异常。
图1 实例1联合剖面曲线图2 142号点对称四级测深曲线
3、高密度电阻率法简介及成功实例
高密度电阻率法是根据水文、工程及环境地质调查的实际需要而研制的一种直流电阻率法,是以岩矿之间电阻率差异为基础,通过观测和研究与这些差异有关的电场在空间上的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体(岩溶、风化层、滑坡体等)的一类勘查地球物理方法。
高密度电法在数据采集过程中组合了电阻率剖面和电阻率测深两种方法的观测系统,因而采集数据量大,数据观测精度高,在电性不均匀体的探测中取得良好的地质效果。
果太屯地处峰丛谷地,谷地近南北向展布,地势总体往南倾伏,高差110~235m。
果太屯及其附近出露的地层主要为石炭系中统黄龙组(C2h)灰岩、及第四系(Q)。
地下水主要赋存于石炭系中统黄龙组(C2h)灰岩溶洞、裂隙中。
测区处地下水排泄区,水量较丰富。
测区丰期水位埋深30~40m,枯季水位埋深35~45m。
在1线122.5m处进行钻探验证揭露土层0~74.00m,白云岩74.00~119.40m,其中81.59~84.69m溶蚀裂隙发育,与地下水连通,其余孔段岩芯较完整。
图3 视电阻率综合剖面图图4 122.5m点测深曲线
4、甚低频电磁法简介及成功实例
甚低频电磁法是近十余年发展起来的一种电磁法。
这种方法是用频率为15-25kHz电台发射的电磁波作为场源,在地表,空中或地下探测的参数变化,从而获得电性局部差异或地下构造的信息。
广西某市螺丝山地表覆盖为黏土,厚度约为20m,下卧的基岩为白云岩及角砾岩。
该剖面近于东西向布设,甚低频结果见图5,极化椭圆倾角曲线在111号点出现了“零交点”,而磁场水平分量Hy在相应的位置达到最大,垂直分量Hx在这一位置为最小值,其两侧各有一最大值,甚低频视电阻率剖面曲线在107-108点范围内也为低阻反映,因而这几种甚低频异常都显示了低阻特征,这一低阻异常带和对称四级剖面法ρs剖面曲线及电测深ρs断面图的反映比较一致,从钻探得到的地质剖面来看,这一带发育有埋深40余米的溶洞,为低阻的黏土所充填,因此有理由认为这一甚低频异常由地下充填有泥质的溶洞所引起的,另外从整个ρe曲线来看,其形态与直流电法的对称四级剖面法的ρs曲线基本一致,只是在低阻带上ρe数值比ρs数值低一些。
图5 甚低频异常剖面曲线
5、总结与建议
通过对三种有效方法的比较,直流电法(电阻率剖面法、电阻率测深法)具有精度高的特点,但是需要的野外场地也较高,需要较宽的场地方能开展工作,效率也较低,高密度电阻率法具备了直流电法精度高的优点,同时效率也较直流电法得到了很大的提升,但是需要的野外场地也较高,需要较宽的场地方能开展工作,甚低频电磁法对场地的要求较低,在一定程度上能解决直流电法及高密度电法无法开展工作的工区的找水问题,但是存在天然场源信号不稳定的情况,其精度较低。
如果场地条件允许,建议选择高密度电阻率法来进行岩溶地区找水的工作,配合甚低频电磁法进行,能达到较好的效果。
各种物探方法是寻找地下水的重要手段,但单一方法的物探测量成果存在多解性,同时随着地质条件及勘查目的的不同,物探方法存在明显的有效性差异。
所以,只有科学合理地运用综合物探方法,利用不同方法的异常特征相互补充验证,才能达到较好的地质效果。
参考文献
[1]张福生.电法找水的应用[J].煤炭技术,2002,21(10):60~61
[2]周海军,王争明,刘东峰等. 地下水勘察中综合电法的合理应用[J].地下水,2003,25(3):169~171
[3]时忠义,董勤山.电法在山区找水中的应用[J].吉林地质,2006,25(1):51~53
[4]王作成.甚低频法、电剖面法和电测深法在寻找基岩裂隙水中的综合应用[J].煤田地质与勘探,1991,19(3):18~23
[5]姬广柱,周强,侯国强.甚低频电磁法寻找地下水探讨[J].地下水,2002,12(1):12~17。