淺部地下水勘查中可控源音頻大地電磁測深的運用分析

王珣

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，地下勘察方式不斷豐富和更新。可控源音頻大地電磁測深作為電磁法的一類，其利用人工場源進行測深，對剖面進行計量，依照不同地區(qū)狀況和特點，估計合理的賦水點，以幫助勘查工作有參考數(shù)據(jù)，且應(yīng)用廣泛到山東省的不同地區(qū)。本研究通過對可控源音頻大地電磁測深在山東省淺部地下水勘查的運用分析，更好地掌握此方法和技術(shù)，以提高勘察水平，更多地發(fā)展和開采水資源。

關(guān)鍵詞：淺部；地下水；勘察；可控源音頻大地電磁測深

前言：近幾年，山東省干旱地區(qū)情況嚴重，尋找水資源幫助旱區(qū)任務(wù)迫在眉睫。只有找到豐富的可利用地下水，將水資源運往災(zāi)區(qū)，才能優(yōu)化水資源分布，為旱區(qū)減輕災(zāi)難程度。如今，可控源音頻大地電磁測深作為一種電磁法，在水資源開采和勘察中應(yīng)用廣泛，受到高度關(guān)注。其利用自身的測量方式和反演電阻率推斷方法，高效地估算了賦水點，為淺部地下水勘察工作帶來了便利和參考。

1地質(zhì)概況

如今，我國干旱地區(qū)面積逐漸擴大，總面積超過了我國總面積的1/2以上，其中山東省隸屬于較為嚴重的省份之一[1]。山東省無論是在生產(chǎn)還是人們的生活中，都面臨著嚴重缺水狀況。由于很多省內(nèi)很多地區(qū)的地址條件較差，地勢高低不平，干擾信號較強。A市為與山東省中部，缺水問題嚴重，本市的水文局在2014年提出了開展“地下水勘察工程”，對其將近50個地下水點進行了勘察，整理綜合了所有的影像。此區(qū)域有大斷裂帶，部分斷裂區(qū)域占地1000m多，由白云巖、碳質(zhì)巖、灰?guī)r等組成，厚度達400多米。雖然近幾年A市開展了對地下的勘察工作，但開展力度仍不足，對其深度的掌握不夠仔細和全面。其淺部視電阻率為15-18Ωm。

2測深技術(shù)應(yīng)用

可控源音頻大地電磁測深主要通過人工控制來進行場源測量頻率[2]。這種方式能夠避免受到A市地區(qū)信號弱的問題，且測量深度較深，發(fā)出高頻率電波時能夠準(zhǔn)確地掌握地下水點，并利用MT的方式進行計算和估量。這種電磁法能夠幫助山東省A市更好地勘察淺部地下水，并解決干旱問題。如圖1為該地地質(zhì)、地形和電性狀況。圖2則為可控源音頻大地電磁測深工作原理和過程。

根據(jù)所在地區(qū)的地形和地質(zhì)條件，應(yīng)盡可能保證測量線和巖溶發(fā)育地區(qū)成90°角，以此供應(yīng)旱區(qū)水資源。依照正常規(guī)定的電性信息，其碎屑巖部分電阻應(yīng)保證<180Ωm，碳酸鹽巖電阻應(yīng)保證為500Ωm

另一個區(qū)域主要為灰?guī)r和碳質(zhì)巖構(gòu)成，并在東邊位置存在一個斷帶層，估計測量線路應(yīng)位于水平次生的裂開位置，依照缺水程度和勘察數(shù)據(jù)，進行測線布局（基本保持角度<50°）[3]?？煽卦匆纛l大地電磁測深主要針對截面面積進行測量，其反演淺部的電阻產(chǎn)生數(shù)值不高，深度和電阻率成反比，因此可以估計出兩個低阻區(qū)域是地質(zhì)巖石斷裂造成。同樣此地區(qū)的巖層較淺，多為夾碎巖石。依照地質(zhì)條件信息可以看出，此處斷裂帶為打進開采淺部地下水的極點。衡量A市地區(qū)的現(xiàn)實地勢和周圍用水居住人獲取水的便利程度，可將設(shè)計井的位置定在剖面為180m處，打孔深度約為131m，出水量為120m?/h。

在可控源音頻大地電磁測深的最后一個斷面中可見，其存在的電阻率數(shù)值小，且在68m左右有水平的間斷，此處為斷裂出現(xiàn)。300m和600m處電阻率非常低，且多為碳酸鹽夾碎巖石成分。300m為電阻極小值，可在此位置設(shè)置井，以開采淺部地下水。挖孔深度為190m，出水量為30m?/h。

A市此地域由于地址復(fù)雜，干擾較多，因此增加了淺部地下水勘察難度。通過利用可控源音頻大地電磁測深在第四系區(qū)域進行測深和勘察，其有效地克服了信號弱問題，精確判斷斷裂帶的位置，并通過截面和斷面影像，采用靜態(tài)校正估量斷層偏向方向。對開采地下水的井位置及其深度以及出水量斷定，盡可能更好地緩解山東省A市地區(qū)干旱缺水的狀況。

結(jié)論：可控源音頻大地電磁測深具有很多優(yōu)點的自身特性，其通過利用斷面，計算平面波狀況，并進行進場校正，利用反演和斷面測深，斷定開采水的最佳位置。這一電磁法在山東省A市干旱地區(qū)應(yīng)用，能夠有效解決其缺水問題，并具有效率高、準(zhǔn)確性好、抗干擾能力強等優(yōu)點，更好地優(yōu)化了山東省的水資源配置，保證居民的用水需求得以滿足，提高淺部地下水勘查水平。

參考文獻：

[1]黃啟春，景朋濤.可控源音頻大地電磁測深法在煤礦采空區(qū)積水區(qū)勘查中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報，2012，10（03）：296-300.

[2]雷曉東，關(guān)偉，郭高軒，朱麗瓊.可控源音頻大地電磁測深在北京延慶盆地東部巖溶水勘查中的應(yīng)用[J].工程勘察，2014，05（09）：892-898.

[3]陳煊，胡樹林，郭志，李冬泉，劉金彪.可控源音頻大地電磁測深法在永定河隧道勘察中的應(yīng)用[J].工程勘察，2013，01（07）：281-291.