航空物探在水工環(huán)勘查中的應(yīng)用前景

王 鑫，謝汝寬

（中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心，北京 100083）

1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

1.1 在水文地質(zhì)勘查方面

航空物探在尋找淺層淡水方面成效顯著，對(duì)古河道進(jìn)行圈定時(shí)也會(huì)應(yīng)用航空物探測(cè)量技術(shù)。目前，澳大利亞在水工環(huán)勘查中應(yīng)用航空物探系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)，可解決水資源評(píng)價(jià)以及地表含鹽度等問(wèn)題，可以對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)并提出有效的防治措施；在澳大利亞的西部干旱地區(qū)對(duì)古河道進(jìn)行圈定時(shí)，主要應(yīng)用的是EMFLOW軟件得到三維視電阻率圖象，通過(guò)圖像可以清晰地看出咸淡水的分布，咸化的在圖中具有帶狀低電阻率的特點(diǎn)。

納米比亞因?yàn)楸容^干旱，使用DIGHEM吊艙式直升機(jī)頻率域電磁系統(tǒng)應(yīng)用于尋找淺層的淡水，主要是通過(guò)電導(dǎo)率-深度圖象(CDI)得到高阻體和淡水體一致，而且淡水體在空間的分布確定時(shí)利用CDI剖面可以得出；地?zé)崴绻V物質(zhì)很多，當(dāng)上涌到淺部時(shí)，良導(dǎo)特性就會(huì)顯示，通過(guò)航電異常圖可以發(fā)現(xiàn)高電磁響應(yīng)，所以航空物探技術(shù)在地?zé)崴辈橹械靡杂行?yīng)用。

1.2 在礦山工程地質(zhì)勘查方面

航空物探技術(shù)在很多核電站以及鐵路選址中進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)發(fā)揮作用。比如在FUGRO公司在管道腐蝕的過(guò)程中就使用了航空電磁測(cè)量方法[1]，利用視電阻率填圖進(jìn)行探測(cè)，相關(guān)的部門(mén)可以及時(shí)地對(duì)故障進(jìn)行探測(cè)，應(yīng)用航空電磁測(cè)量獲取河流中淤泥的電性特征，從而確定其厚度；航空物探技術(shù)應(yīng)用在礦山山體滑坡中，尤其是地貌特征不明顯時(shí)，可以對(duì)構(gòu)造特征進(jìn)行推斷，根據(jù)良導(dǎo)特征對(duì)礦山山體滑坡的具體位置進(jìn)行確定。

1.3 環(huán)境監(jiān)測(cè)方面

使用航空電磁方法探測(cè)可以尋找地礦產(chǎn)資源，也可以對(duì)圈定的土壤污染范圍進(jìn)行圈定。FUGRO公司就使用航空電導(dǎo)率填圖，對(duì)污染的區(qū)域以及外泄的具體情況進(jìn)行了分析。航空物探技術(shù)在發(fā)現(xiàn)地下掩埋物體、礦山排放出現(xiàn)的酸性污染、地下水的污染等方面都可以得到顯著的應(yīng)用效果。

2 航空物探在國(guó)內(nèi)水工環(huán)勘查應(yīng)用效果

我國(guó)航空物探技術(shù)起步較早，發(fā)展速度很快，但與國(guó)外相比較，我國(guó)在應(yīng)用航空物探的過(guò)程中還是不成熟，但是我國(guó)在政策方面給予高度支持，而且我國(guó)主要應(yīng)用在電、放綜合站以及固定航磁等方面。

而且在技術(shù)的研究過(guò)程中，我國(guó)也對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，目前在在使用技術(shù)的過(guò)程中，更是投入了更多的資金，在以后再使用航空物探應(yīng)用在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查中會(huì)起到有效的效果。而且在礦山的區(qū)域，就可以使用固定翼航空磁、電、放綜合站系統(tǒng)先進(jìn)行礦井的勘探、淺層礦體的尋找，而且也可以在相關(guān)的地區(qū)，可以高度評(píng)價(jià)放射性的輻射水平以及放射性元素在評(píng)價(jià)過(guò)程中的程度。在進(jìn)行地質(zhì)勘查的過(guò)程中也發(fā)揮作用，比如我國(guó)的河北南宮地區(qū)就在分析地下礦層礦化度的過(guò)程中利用了航空電磁圈定，其結(jié)果和勘查的一致。

3 水工環(huán)航空物探在我國(guó)的應(yīng)用

航空物探應(yīng)用在礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查中效果良好，但是并沒(méi)有將其成熟的效果得到發(fā)揮。在進(jìn)行勘察的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)在未來(lái)會(huì)更有挑戰(zhàn)性，對(duì)此對(duì)于我國(guó)對(duì)外勘察中在應(yīng)用中更應(yīng)該加強(qiáng)力度，而且主要可以實(shí)現(xiàn)在對(duì)環(huán)境進(jìn)行服務(wù)的過(guò)程中可以得到保障。

比如：主要在西部地區(qū)進(jìn)行礦區(qū)的劃分；針對(duì)發(fā)展較好的發(fā)達(dá)地區(qū)，航空物探主要勘察放射性污染的區(qū)域以及存在的輻射程度[2]；在很多的礦上工程建筑區(qū)域以及地震多發(fā)的大中型礦區(qū)，主要可以對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。國(guó)外航空物探主要應(yīng)用在對(duì)水質(zhì)污染進(jìn)行分析、調(diào)查地?zé)豳Y源以及對(duì)巖溶水進(jìn)行調(diào)查以及對(duì)土壤進(jìn)行分類等，可以起到有效的作用發(fā)揮[3]。

4 水工環(huán)勘察的發(fā)展前景

目前我國(guó)航空物探在水工環(huán)勘查中應(yīng)用主要包括：

（1）環(huán)渤海一帶：主要應(yīng)用在尋找古河道、淡水體的過(guò)程中，對(duì)土壤進(jìn)行分類，評(píng)價(jià)環(huán)境放射性以及調(diào)查界限等。

（2）珠江三角洲地區(qū)：圈定放射區(qū)范圍、研究分析水污染、評(píng)價(jià)放射影響、調(diào)查海侵程度、勘查河流淤泥的厚度以及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)工作。

（3）長(zhǎng)江口地區(qū)：相關(guān)河流淤泥厚度、調(diào)查海侵程度以及水污染情況等。

（4）西南的滇黔桂和湘西一帶：調(diào)查裂縫水以及巖溶水，勘查地下的隱藏的河流。

（5）西部干旱和半干旱地區(qū)：在淺層上尋找淡水體、調(diào)查古河道、測(cè)量航空電磁、劃分咸水以及淡水相關(guān)內(nèi)容。

（6）煤田自燃地區(qū)：調(diào)查發(fā)生火災(zāi)具體情況，以及火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，正是因?yàn)楹娇瘴锾娇梢詫?shí)現(xiàn)成本投入的最低化，沒(méi)有地面障礙物限制以及探測(cè)速度快等優(yōu)勢(shì)而使用在水工環(huán)勘查的過(guò)程中，應(yīng)用效果得到有效發(fā)揮。無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)的專家都致力于研究與實(shí)踐應(yīng)用，雖然在資金以及時(shí)間投入很多，但會(huì)促進(jìn)國(guó)家的發(fā)展，特別是促進(jìn)水工環(huán)勘查的發(fā)展，相信今后在大型基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行選址、評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性等過(guò)程中將得到更廣泛的應(yīng)用。