現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合運用

母彩霞

(身份證號：642221198701103425 寧夏礦業(yè)開發(fā)勘查院 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750021)

現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合運用

母彩霞

(身份證號：642221198701103425 寧夏礦業(yè)開發(fā)勘查院 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750021)

淡水是地球上人類賴以生存的最寶貴的自然資源之一。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，對淡水的需求越來越大，這給我國各大中城市本已十分嚴(yán)峻的水資源供需形勢帶來更大的壓力。為解決許多地區(qū)的水危機，用現(xiàn)代水文地質(zhì)勘查方法找地下水已成為當(dāng)務(wù)之急，這使得尋找地下水的市場前景更為廣闊。直接用鉆探找水具有很大盲目性，且成本高、風(fēng)險大。本文對水文地質(zhì)勘測加以分析，探討了現(xiàn)代水文地質(zhì)勘測方法的運用。

水文地質(zhì)勘察方法 找水 運用

目前，我國人均淡水資料擁有量不足2200m3，世界排名109位，而30年后，人均淡水資源擁有量將不足1700m3。因此用現(xiàn)代的水文地質(zhì)勘查方法來找水減緩各區(qū)域供水壓力已成為當(dāng)務(wù)之急。

一、水文地質(zhì)勘測

1.與工程降水緊密相關(guān)的便是水文地質(zhì)中的地下水、含水層、井流、穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流等概念或理論。地下水按賦存條件可以分為包氣帶水、潛水、承壓水、上層滯水以及透鏡體內(nèi)含水。含水層是可以透過和給出相當(dāng)水量的巖層；隔水層是不能透過和給出水量的巖層，或透水或給水均甚微的巖層；透水層是可以透水但給出水量微弱的巖層。設(shè)計基坑降水方案之前，首先要進行水文地質(zhì)勘察，以便了解含水層的特性和測定水文地質(zhì)參數(shù)：影響半徑R、滲透系數(shù)k 或?qū)禂?shù)r、釋水系數(shù)S 或給水度、導(dǎo)壓系數(shù)、越流因素B等。

2.水文地質(zhì)勘察一般通過井流抽水試驗取得以上參數(shù)，就抽水試驗的類型而言，按地下水成因可分為承壓井抽水、潛水井抽水：按與觀測孔關(guān)系可分為單井(無觀測孔)抽水、多孔(有觀測孔)抽水；按井孔完整程度可分為完整井抽水、非完整井抽水；按與含水層關(guān)系可分為分層(或分段)抽水、混合抽水；按Q-s 關(guān)系可分為定流量抽水、定降深(變流量)抽水；按井流流態(tài)可分為穩(wěn)定流抽水、非穩(wěn)定流抽水。此外還有同位素井流試驗、沖擊試驗、壓水試驗、注水試驗、水位恢復(fù)試驗等。

二、現(xiàn)代水文地質(zhì)勘測方法的運用

1．遙感技術(shù)

（1）熱紅外的監(jiān)測方法。這一類方式主要是利用紅外線波段，從而取出探測區(qū)域之內(nèi)的遙感成像，然后通過表面的溫度，就可以對地下水資源加以判斷，這樣的方法可以在干旱的區(qū)域使用。其工作原理在于：在過毛細(xì)、熱傳導(dǎo)以及地標(biāo)蒸發(fā)等作用下，就會引起干旱區(qū)域濕度與溫度出現(xiàn)變化，這樣也會導(dǎo)致區(qū)域之內(nèi)出現(xiàn)異常的冷熱，因此，在紅外遙感之下，就會有不同的結(jié)果顯示出來，這樣也可以方便水資源的勘探。

（2）環(huán)境的遙感信息分析方法。這一類方式是運用遙感方式得到的圖像，然后將植被、湖泊以及水系等環(huán)境因子從圖像中挖掘出來，在探討其相互關(guān)聯(lián)程度下，勘探出地下水系的貯存狀況。這一類方法的工作原理：如果是相對干旱的區(qū)域，其植被很容易受到氣候、地下水以及地貌的影響，并且在這一部分因素中，淺水層的地下水對于植被的影響最大，這樣也可以間接利用這一部分信息將區(qū)域之內(nèi)的水化深淺以及礦化程度等相關(guān)信息判斷出來。

2.地球物理測井。作為一種方式，地球物理測井需要配合水文地質(zhì)的實際情況，才能夠?qū)⑻綔y加以精確。這一種方式主要是基于嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)原理，一般應(yīng)用在地下水的分布之中，對地下水的質(zhì)量加以判斷，做好巖溶洞的探測，分析底層的基本構(gòu)造，其工作原理：第一，準(zhǔn)確地劃分出含水層，確定好厚度與層位，然后對相互關(guān)系加以研究；第二，對于地下水的礦化度進行探測，如果礦化度越高，那么其電阻率就會越低；第三，判斷具體的泥質(zhì)含量以及裂隙。在判斷裂隙的時候，主要依據(jù)在于聲波時差越大，其電阻率就會越小，也會降低其密度。如果裂隙存在，那么就會存在更多的泥質(zhì)，這樣也會加大自然伽馬測井值；第四，根據(jù)不同的巖石密度、電阻率以及孔隙度等參數(shù)差異，就可以劃分出鉆孔地層巖性，并且配合上密度測井、聲波測井、電阻率測井等資料，將鉆孔巖性的坡面劃分出來。

3.地面核磁共振法。地面核磁共振法是通過不同物質(zhì)原子本身存在的差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng)，通過地層水質(zhì)子當(dāng)中核磁共振信號變化規(guī)律的觀測與研究，以此來判斷地下水的分布情況。地面核磁共振法是當(dāng)前位移的地球物理直接找水法，可以將含水層的信息量化，其勘探的深度小，只適合勘探深度小于150m的地方，并且適合于北方地表相對干燥的區(qū)域。

（1）工作原理主要是在地磁場的作用下，水中的氫核質(zhì)子處于一定的能級之上，然后通過拉摩爾頻率的交變磁場激發(fā)地下水當(dāng)中的質(zhì)子，這樣就能夠在原子核能級之間產(chǎn)生躍遷，也就是和產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號的衰減快慢以及信號的強弱直接聯(lián)系到含水層的孔隙大小以及含水層的氫質(zhì)子數(shù)量，核磁共振信號幅值越大，其含水量也就越豐富，也可以通過由小到大的核改變將脈沖矩激發(fā)出來，通過這樣的方法來對含水層的實際貯存狀況進行判斷，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)地下水的尋找目的。

（2）地面核磁共振屬于直接找水法，在勘探深度有效的范圍之內(nèi)，如果存在水，就會有核磁共振信號的顯示，從而對各種類型的地下水加以探測。主要是用于其余物探方法難以存在的地下水，主要應(yīng)用在：裂隙水、黃土孔隙的探測；對于基巖裂隙帶的富水性加以確定；做好灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水的判斷；尋找層間承壓裂隙水以及碎屑巖類淺層風(fēng)化裂水。

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水文地質(zhì)勘察方法也必定會迎來新一輪的革新與優(yōu)化，這樣不僅可以確保找水工作順利、可靠、有序的發(fā)展下去，同時對于礦產(chǎn)勘察、天然氣以及石油等行業(yè)的勘探也非常有利。目前，綜合利用現(xiàn)代化的水文地質(zhì)勘察方法，不僅可以將原本的地質(zhì)水文存在的問題加以克服，同時，也有利于地下水資源的順利尋找促進地區(qū)和經(jīng)濟的快速發(fā)展。當(dāng)然，目前的水文地質(zhì)勘察方法還存在諸多不足之處，還需要在不斷地探索實踐當(dāng)中加以解決，不過，我們也相信在不久的將來，這一些問題都將在高速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)下不斷地完善、解決。

[1]黃東山.地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用綜述[J].工程地球物理學(xué)報,2014,(02).

[2]李澤坤.飲水困難區(qū)地下水勘察新技術(shù)的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2010，(1) 147-152.

[3]國土資源部支援西南抗旱找水成效顯著[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2010，(3)：121.

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1007-6344（2015）11-0065-01