强电干扰背景下的电法找水方法
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本 次物探 找水对 象 之灰岩 及其 中发 育 的岩 溶 现象 与其 它 围岩 电性差 异 明显 ， 物 探找 水具 备地 球物 理前提 。
１ 地 质 及 地 球 物理 特 征 简 述
１ ． １ 水 文地质 概况
工 区位 于武汉 市 江 夏 区凤 凰 山南 麓 ， 地 表 全 部 为
探施 工所查 实 ， 成功 解决 了该试 验站 的水 源 问题 ， 取 得 了较好 的找水 地质效 果 。
但 富水 特 征 变 化 甚 大 ， 其 中完 整 、 致 密 的 灰 岩 也 不 含 水， 基 岩富水 条件 受 控 于 灰 岩 中发 育 的 岩溶 裂 隙构 造 和断裂 破碎带 。
第２ ７卷 第 ５期
２ ０ １ ３年 １ ０月
资 源环 境 与 工程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍｅ ｎ ｔ＆ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｖｏ １ ． ２ ７， Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ， ２ ０１ ３
强 电 干 扰 背 景 下 的 电 法 找 水 方 Hale Waihona Puke Baidu
中 图分 类 号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ３ ；Ｐ ６ ４ １ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ６ ９ ８— ０ ３
０ 引 言
武 汉特 高 压 变 电试 验 站位 于 武 汉 市 江 夏 区 凤 凰 山， 地表 全部 为第 四系 浮土覆 盖 ， 地 下基 岩 分布 特 征不 明 。该 单位 之前 分 别 在 场 区南 北 部 曾施 工 两 口水 井 ， 结 果在 北部 见 到砂 岩 ， 水量少， 且 补 给难 以为 继 ； 南 边 钻 孔 虽全孔 灰 岩 ， 但 完全 无 水 。物 探 工 作 正 是 在 先期 探水 失败 的背景 上进 行 的 ， 其 具体 地质 任 务是 ： 运 用 直 流 电法 中的 电测深 和 中间 梯度 法 ， 发 现 可 能存 在 的 富 水构 造 ， 为水井井 位选 择提供 地球 物理 依据 。 本次 电法 找水 工作 开 展 时 该 实 验 基 地 已投 入 运 行， 工 作 电压 高 达 １ ０ ０万 Ｖ， 场 区存 在 强 大 的 电性 干 扰 。 由于施 工 时有 针 对 性 采取 了抗 干 扰措 施 ， 从 而 取 得 了有用 的 电测 数 据 。在进 一 步 分 析 、 认 识 异 常 信 息 的基 础上 ， 较客 观 、 合 理 地作 出 了异 常 解 释 ， 最 终 为 钻
鲁 杏
（中国地质 大学 资源学院， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
摘
要 ：为 查 明 武 汉 某 特 高 压 试 验基 地 场 区地 下 水 分 布 特 征 ，运 用 直 流 电 法 电测 深 和 中 间梯 度 法 ，对 场 区
电磁等干扰进行有效压制和处理 ，从 而采集到有用的电测数据 ，取得 了相应 的物探找水效果 。 关键词 ：电测深 ；电干扰 ；有效
先期 施 工 的两 口探 水孔提 供 了相应 的水 文地 质先
２ 电干 扰 特 征 分析
２ ． １ 工业游 散 电流干扰
工 业游 散 电流干扰 主要 由各类 电气设 备 的接 地端
所泄露 入地 电流 引 起 。此 类 电干 扰 最 为 常 见 ， 通 常 在
导 信息 ： 工 区地表 第 四系覆 盖层 以粘土 为 主 ， 基 本 上不 含水 ； 场 区北 部 为碎屑 岩分 布区 ， 属于基 本 不含 水 或赋 水 条件很 差 的地 层 ； 南 部为灰 岩分 布 区 ， 虽 属含 水 地 层
第 四系 浮土覆 盖 。但 北 边凤凰 山山头见 有 泥盆 系 五通 组石 英砂 岩地 层 出露 。据武 汉 市 １ ： ５ 万水 文 地 质 资料 分析， 场 区构 造部位 属背 斜与 向斜之 间的过 渡部 位 ， 下 伏 基岩 有可 能是 二 叠 系一 三 叠 系地 层 ， 具体 岩 性 有 待 物 探工作 判 定 。
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｒ ｏ ｃ ｋ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｐ ａ ｒ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ
由上 表可 知 ， 武 汉 市 第 四系 土层 的 电性 具 有 最 低 阻特 征 ， 一 般为 ３ ０～ ５ ０ ｎ・ ｍ。石 英砂 岩 为最 高 阻 ； 灰 岩基 岩 为高阻 ； 泥 质 碎 屑 岩 以及 炭 质 地 层 为 低 阻 。 当 基 岩 中存 在岩 溶裂 隙和 断裂破 碎带 时会 产 生相 应 的低 阻变异 ， 它们是 我们 找水 工作 的主 要 目标 。综 上所 述 ，
仪器表 头上 就能 够直接 观察 到干 扰 电位 。 国 内在 用 的电法仪 器 ， 针对 ５ ０ Ｈｚ 工频 干 扰 ， 都 设 计 了基 于滤 波原 理 的抗 干扰 线 路 ， 如５ Ｏ周 陷 波 器 等 ，
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２—０ ９— ０ ３；改 回 日期 ：２ ０ １ ２— ０ ９—１ ２
作者简介 ：鲁杏 （ １ ９ ８ ８一） ，男 ，在读研究生 ，地球探测与信息技术专业 ，研究方 向为 固体矿产。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：ｌ ｕ ．ｘ ｉ ｎ ｇ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ
第 ５期
鲁 杏： 强 电干扰 背景 下的电法找 水方法
认 为其抗 ５ ０周工 频 干 扰 可达 ６ ０～８ ０ ｄ Ｂ 。实 际 上 ， 当
１ ． ２ 地 球物理 特征 分析
为 满足 武汉城 市规 划 、 建 设 的需要 ， 多 年来 开 展 了 大量 的物探 工作 ， 也积 累 了较 丰 富的物 性 资料 ， 现 将测 区不 同地层 （ 岩性 ） 的电性 成 果资料 归 纳列 于表 １ 。
表１ 武 汉 地 区 部 分岩 石 电 性成 果 表
１ 地 质 及 地 球 物理 特 征 简 述
１ ． １ 水 文地质 概况
工 区位 于武汉 市 江 夏 区凤 凰 山南 麓 ， 地 表 全 部 为
探施 工所查 实 ， 成功 解决 了该试 验站 的水 源 问题 ， 取 得 了较好 的找水 地质效 果 。
但 富水 特 征 变 化 甚 大 ， 其 中完 整 、 致 密 的 灰 岩 也 不 含 水， 基 岩富水 条件 受 控 于 灰 岩 中发 育 的 岩溶 裂 隙构 造 和断裂 破碎带 。
第２ ７卷 第 ５期
２ ０ １ ３年 １ ０月
资 源环 境 与 工程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍｅ ｎ ｔ＆ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
Ｖｏ １ ． ２ ７， Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ， ２ ０１ ３
强 电 干 扰 背 景 下 的 电 法 找 水 方 Hale Waihona Puke Baidu
中 图分 类 号 ：Ｐ ６ ３ １ ． ３ ；Ｐ ６ ４ １ 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ６ ９ ８— ０ ３
０ 引 言
武 汉特 高 压 变 电试 验 站位 于 武 汉 市 江 夏 区 凤 凰 山， 地表 全部 为第 四系 浮土覆 盖 ， 地 下基 岩 分布 特 征不 明 。该 单位 之前 分 别 在 场 区南 北 部 曾施 工 两 口水 井 ， 结 果在 北部 见 到砂 岩 ， 水量少， 且 补 给难 以为 继 ； 南 边 钻 孔 虽全孔 灰 岩 ， 但 完全 无 水 。物 探 工 作 正 是 在 先期 探水 失败 的背景 上进 行 的 ， 其 具体 地质 任 务是 ： 运 用 直 流 电法 中的 电测深 和 中间 梯度 法 ， 发 现 可 能存 在 的 富 水构 造 ， 为水井井 位选 择提供 地球 物理 依据 。 本次 电法 找水 工作 开 展 时 该 实 验 基 地 已投 入 运 行， 工 作 电压 高 达 １ ０ ０万 Ｖ， 场 区存 在 强 大 的 电性 干 扰 。 由于施 工 时有 针 对 性 采取 了抗 干 扰措 施 ， 从 而 取 得 了有用 的 电测 数 据 。在进 一 步 分 析 、 认 识 异 常 信 息 的基 础上 ， 较客 观 、 合 理 地作 出 了异 常 解 释 ， 最 终 为 钻
鲁 杏
（中国地质 大学 资源学院， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ）
摘
要 ：为 查 明 武 汉 某 特 高 压 试 验基 地 场 区地 下 水 分 布 特 征 ，运 用 直 流 电 法 电测 深 和 中 间梯 度 法 ，对 场 区
电磁等干扰进行有效压制和处理 ，从 而采集到有用的电测数据 ，取得 了相应 的物探找水效果 。 关键词 ：电测深 ；电干扰 ；有效
先期 施 工 的两 口探 水孔提 供 了相应 的水 文地 质先
２ 电干 扰 特 征 分析
２ ． １ 工业游 散 电流干扰
工 业游 散 电流干扰 主要 由各类 电气设 备 的接 地端
所泄露 入地 电流 引 起 。此 类 电干 扰 最 为 常 见 ， 通 常 在
导 信息 ： 工 区地表 第 四系覆 盖层 以粘土 为 主 ， 基 本 上不 含水 ； 场 区北 部 为碎屑 岩分 布区 ， 属于基 本 不含 水 或赋 水 条件很 差 的地 层 ； 南 部为灰 岩分 布 区 ， 虽 属含 水 地 层
第 四系 浮土覆 盖 。但 北 边凤凰 山山头见 有 泥盆 系 五通 组石 英砂 岩地 层 出露 。据武 汉 市 １ ： ５ 万水 文 地 质 资料 分析， 场 区构 造部位 属背 斜与 向斜之 间的过 渡部 位 ， 下 伏 基岩 有可 能是 二 叠 系一 三 叠 系地 层 ， 具体 岩 性 有 待 物 探工作 判 定 。
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｒ ｏ ｃ ｋ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｐ ａ ｒ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ
由上 表可 知 ， 武 汉 市 第 四系 土层 的 电性 具 有 最 低 阻特 征 ， 一 般为 ３ ０～ ５ ０ ｎ・ ｍ。石 英砂 岩 为最 高 阻 ； 灰 岩基 岩 为高阻 ； 泥 质 碎 屑 岩 以及 炭 质 地 层 为 低 阻 。 当 基 岩 中存 在岩 溶裂 隙和 断裂破 碎带 时会 产 生相 应 的低 阻变异 ， 它们是 我们 找水 工作 的主 要 目标 。综 上所 述 ，
仪器表 头上 就能 够直接 观察 到干 扰 电位 。 国 内在 用 的电法仪 器 ， 针对 ５ ０ Ｈｚ 工频 干 扰 ， 都 设 计 了基 于滤 波原 理 的抗 干扰 线 路 ， 如５ Ｏ周 陷 波 器 等 ，
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２—０ ９— ０ ３；改 回 日期 ：２ ０ １ ２— ０ ９—１ ２
作者简介 ：鲁杏 （ １ ９ ８ ８一） ，男 ，在读研究生 ，地球探测与信息技术专业 ，研究方 向为 固体矿产。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：ｌ ｕ ．ｘ ｉ ｎ ｇ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ
第 ５期
鲁 杏： 强 电干扰 背景 下的电法找 水方法
认 为其抗 ５ ０周工 频 干 扰 可达 ６ ０～８ ０ ｄ Ｂ 。实 际 上 ， 当
１ ． ２ 地 球物理 特征 分析
为 满足 武汉城 市规 划 、 建 设 的需要 ， 多 年来 开 展 了 大量 的物探 工作 ， 也积 累 了较 丰 富的物 性 资料 ， 现 将测 区不 同地层 （ 岩性 ） 的电性 成 果资料 归 纳列 于表 １ 。
表１ 武 汉 地 区 部 分岩 石 电 性成 果 表