物探方法找水與城市經(jīng)濟建設(shè)探究

陳喜才

摘 要：我國現(xiàn)在在世界上屬于比較缺水的國家，所以地下水對于我國來說是非常重要的，同時地下水也是生產(chǎn)、生活水源之一。地下的各種含水的結(jié)果對采礦、環(huán)保、地下工程的一些工作都有極為重要的意義。因此，在水資源研究中，地下水的高成效、高精度的勘測就成為了第一個要處理的問題。此文就介紹了包括高密度電法、順變電磁法、地質(zhì)雷達法等物探方法，去尋求找水的原理以及使用的范圍，同時為了不同地區(qū)利用不同的方法取得水奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：物探方法；礦產(chǎn)資源；城市經(jīng)濟建設(shè)

引言：

當?shù)刭|(zhì)單元含有地下水后，其電導率與含水飽和度、礦化度、滲透率等許許多多的因素都息息相關(guān)。大多數(shù)都是含水層相對于的隔水層或低飽和地層顯示出顯著的高導電性，所以，電導率不正常的根本依據(jù)就是地下水地球物理電磁發(fā)勘測。除了有導電率特點之外，含水層大多數(shù)還有比較高的介電常數(shù)。所以，此文用了幾種方法，比例：高密電法、激發(fā)計劃法、瞬變電磁法等來做一個簡短的介紹，并對這些方法在水中或在地質(zhì)中的一些使用情況進行簡單的敘述，以便大家進行參考。

一、水資源在城市經(jīng)濟建設(shè)中的功能以及水資源的概況

（一）水在城市經(jīng)濟建設(shè)中的地位

水是人類生命的根本，是人們能夠生活在地球上的一個保障，同時也是現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)中不可缺少的珍貴財富。水資源的嚴重缺少可能會限制城市經(jīng)濟建設(shè)的長期進步，城市經(jīng)濟建設(shè)是不能離開水資源的，離開了水資源，城市的經(jīng)濟建設(shè)將步履艱難。根據(jù)1997年的數(shù)據(jù)顯示，全國每天的缺水量大約可達到1000萬立方米左右，就這一個項目，就使工作產(chǎn)值降低了很多。所以，水在城市經(jīng)濟建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用，必須引起高度的注意。

（二）水資源的概況

聯(lián)合國近期發(fā)出了一份報告表明，整個世界超過20多億的人口都在面對缺少的問題，淡水資源的嚴重缺乏已經(jīng)是一個非常艱難的問題?，F(xiàn)在，我國的人平均對水的占有量低于平均水準，目前，我國已有300多個大中小型城市都在面對著缺水的情況。伴隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，人口的數(shù)目也在不斷的增加，城市化的發(fā)展不斷提高，再加上近年來一些地方氣溫高，下雨少等一些因素，都導致了我國淡水資源的缺乏，所以，要快速的去尋找和發(fā)現(xiàn)地下水資源。

二、物探方法找水發(fā)展概況

20世紀50年代中期的時候，美國、蘇聯(lián)等一幫考察者，對含水巖石的激發(fā)激化現(xiàn)象和對地下水的勘測進行了初步的調(diào)查和理論研究，在此也取得了一些有意義的成績。我國在60年代末期的時候，也開展了相關(guān)的研究工作。迄今為止，使用激發(fā)激化的方法找水，已經(jīng)在全國各地許多城市的地下水資源中發(fā)揮著重要的意義。物探找水已經(jīng)在我國的各個地區(qū)得到了廣泛的使用，每一家的使用辦法和儀器設(shè)備取用的參考數(shù)據(jù)都是不同的，但是城市物探找水是最為可靠的方法就是激電聯(lián)剖和激電探測。

三、物探找水的方法

（一）高密度電法

高密度電法實則是聚集了電剖面法和電測深法，其中的原理是和正常的電阻率法是一致的，但不同的是在觀察中設(shè)立高密度觀測點，是一種陣裂勘測法。陣列勘測法的起源是源于英國人設(shè)計了一個電勘測系統(tǒng)就是高密度的形式。后來，慢慢的發(fā)展，日本人運用電磁轉(zhuǎn)換板完成了對高密度數(shù)據(jù)的收集工作。我國是從20實際末才剛剛開始專研高密度電法及其相應(yīng)的技巧，從不同的角度進行探索并加以完完善。

高密度電法在外面測量時，將全部電極放在剖面上，可以采用程控電極交換開關(guān)和微機工程電測儀的儀器，來完成剖面中不同排列方式和不同電極距數(shù)據(jù)的迅速收集。和常規(guī)的電阻率法進行對比，高密度電法有很多優(yōu)點，例如：電極安裝可以一次性完成，即降低了在電極設(shè)備中出現(xiàn)的事故和障礙，也提升了工作的成效。戶外采集的數(shù)據(jù)完成了自動化和半自動化，增加了收集數(shù)據(jù)的速度，也防止了手工操作的失誤。

（二）激發(fā)極化法

在電法勘測過程中，當電極排列導向地下或者割斷電流的剎那間，在測量中就可以觀察到有附加電場在慢慢變化，這樣叫做激發(fā)極化效應(yīng)。激發(fā)極化效應(yīng)是以巖、礦石激化效應(yīng)的異同為來源根基來化解地質(zhì)問題的一些勘測問題，激發(fā)極化法開始于20世紀50年代，最開始的時候是以直流激化法為主，隨著時間慢慢的流逝，后來最主要的變成了變頻法。

在實際地質(zhì)運用方面，初步的激發(fā)激化法最主要的是對硫化金屬礦床的勘測，后來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，慢慢發(fā)展到各個領(lǐng)域。從近幾年來看，激發(fā)激化法取得水的結(jié)果是非常明顯的，所以被人們稱為找水新法。在外國學者用激電二磁場的引導下，我國也在不斷的對其進行研究，并得出了一些特征參數(shù)。這些參數(shù)可以精準的尋找各種種類的地下水資源，也能把激電參數(shù)與地層的含水性相關(guān)聯(lián)。

采用激發(fā)極化法找水或確認地層的含水性，最好是和高密度電阻率法聯(lián)系起來，這可以盡量減少解釋的多解性，增加了找水的成功優(yōu)勢。高密度電阻率法在確認高電阻或低電阻的地質(zhì)是非常有優(yōu)勢的，但是低電阻的地方未必是富含地下水的，所以，可能因為泥漿而導致地層的電阻率降低。二次場的減退是與空隙的短長、形狀有關(guān)的，這就是激發(fā)極化電法找水的原理所在。

（三）順變電磁法

順變電磁法是人工在某一時間中主動探測的方法，其中根基原理是通過地面水平線框向地下發(fā)送脈沖磁距，在第一磁場掛斷之后，過一段時間，就會生成二次場。地面上的所感應(yīng)的電流越大，其 分外的顯著。所以，順變電磁法對含水的地質(zhì)是非常敏銳的，還有特別強的抗干擾技能。這個辦法的勘測深度和磁距是成正比的。最為優(yōu)秀的優(yōu)勢就是能觀測純二次性，還能不受靜態(tài)或地形的陶染。

順變電磁法也有一些不足的地方，就是在估計含水量的時候，大多數(shù)只能電阻率的對照。在變質(zhì)的巖石區(qū)域中，瞬變電磁法對異常是很難檢測出來的。慢慢伴隨著探測深度的加深，地層之間的深水和對金屬礦的影響也是非常顯著的。順變電磁法有著數(shù)據(jù)的量特別大、資料的解釋非常繁瑣的特征。這個方法不利于在野外的分析和現(xiàn)場決策。

（四）地質(zhì)雷達法

地質(zhì)雷達法是由地面的反向發(fā)射又由天線將電磁波運送到地下，又由地下的導體反射會地上的天線，對電磁波的振幅、頻率等進行分析，以此能得到地質(zhì)的形態(tài)特征。因為雷達的探索的深度和電磁波的頻率是息息相關(guān)的，所以，穿透力是有局限性的，但其分辨率是非常強的。在很早之前，雷達的穿透能力只能勘測幾米的位置，使用的范圍也很狹小。地質(zhì)雷達與地震反射的機理是有相似之處的，是可以互相借用的?，F(xiàn)在，地質(zhì)勘測的深度可達100多米，使之成為了水文和工程地質(zhì)勘測中最可靠的地球方法。

四、物探找水方法總結(jié)

通過這幾種主要的勘測方法的原理、和實際的運用進行描述，可以從中看出，電勘測法在水文和地質(zhì)勘測領(lǐng)域有著非常普遍的運用，總結(jié)出這幾個方面：高密度電法是效率高、分辨率低，但是水文和工程地質(zhì)中最有用的辦法。順變電磁法是整個領(lǐng)域運用最普遍的使用方法，它的大功率不僅能勘測更深的地質(zhì)，還有較強的分辨能力。雷達勘測主要是運用于各類工程的監(jiān)測，可以運用該方法借用勘測過程中已經(jīng)有的原始資料和數(shù)據(jù)，使其快速發(fā)展，并且今后在各個領(lǐng)域發(fā)揮作用。

結(jié)束語：

水是城市經(jīng)濟發(fā)展的主體，也是限制城市發(fā)展的重要原因之一，所以加速查找地下水資源的力度，適合的開發(fā)地下水資源是現(xiàn)在最關(guān)鍵而又繁瑣的一件事情，通過實踐證明，物探找水是非常可行的一個辦法，并且已經(jīng)在普遍使用了。伴隨著社會的不斷進步，儀器設(shè)施的不斷改善，為城市建設(shè)供應(yīng)了巨大的保證。與此同時，物探找水的作用也在不斷的擴大。

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