電法在山區(qū)找水中的應(yīng)用

金哲洙

摘 要：從國(guó)家地下水資源狀況看，在部分山區(qū)地區(qū)缺水問(wèn)題十分嚴(yán)重，這不僅制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也給當(dāng)?shù)厝藗儙?lái)諸多不便，為提高山區(qū)地區(qū)地下水資源利用價(jià)值，作為相關(guān)地下水勘查人員，需要積極分析有效的技術(shù)措施，本文主要分析電法的利用，在明確電法勘探內(nèi)容后，重點(diǎn)介紹了幾種常見(jiàn)方法以及找水應(yīng)用策略，希望分析能夠進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)，助力相關(guān)工作有效開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：電法；山區(qū)；找水方法

引言

為有效解決部分地區(qū)缺水問(wèn)題，相關(guān)勘探工作的開(kāi)展過(guò)程中，要結(jié)合具體工作實(shí)際，深入研究如何進(jìn)行找水工作。在找地下水資源過(guò)程中，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)分析以及電法的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，可以提高地下水資源查找效率，為此，其技術(shù)與工作方法需要進(jìn)一步分析與總結(jié)，以此才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)應(yīng)用，為山區(qū)人們提供有效幫助，真正解決飲水問(wèn)題。具體應(yīng)用策略分析如下：

1關(guān)于電法找水的分析

電法是用電場(chǎng)測(cè)量地下巖石的視電阻率，由于巖石視電阻率不同，可以劃出巖石界面的一種方法。水的電阻率很低，利用水與圍巖的明顯電性差異來(lái)尋找賦水位置的一種方法稱電法找水。目前電法找水有多種方法，其中最常用的是視電阻率法和視極化率法（也稱激發(fā)極化法）。電法找水的理論依據(jù)是利用巖石的這種電性差異，當(dāng)我們?cè)诘孛嬗脙呻姌O向地下供電時(shí)，在兩極間就形成了一個(gè)電場(chǎng)，在這個(gè)電場(chǎng)中我們用儀器測(cè)出某點(diǎn)的電位和電流強(qiáng)度，而求出該點(diǎn)的視電阻率。如果在電場(chǎng)之間有水，那么就可在水位上面顯現(xiàn)低阻值，正是根據(jù)這樣的手段進(jìn)行電法找水的。電法找水的理論依據(jù)是科學(xué)的，從實(shí)際工作分析，電法找水準(zhǔn)確率高，所以需要進(jìn)一步有效應(yīng)用。

2電法找水常用方法

2.1高密度電法

高密度電法是電剖面和電測(cè)探法的集合，主要的原理跟普通的電阻率法是一樣的，其中的差異就是在進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)候，設(shè)置了一些密度比較高的觀測(cè)點(diǎn)，屬于陣列探測(cè)方式。這種方法在進(jìn)行野外測(cè)量的時(shí)候需要把全部的電極都放置在剖面上，根據(jù)電極轉(zhuǎn)換器編制多種電極距，采集多種電極距的電阻率，從而收集地下不同深度的地電信息。高密度電法的主要的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：這種方法能很好的減少因?yàn)殡姌O設(shè)置出現(xiàn)的故障，還能獲取很多的地電斷面之間的信息。運(yùn)用電密度電法獲取的信息量比普通電阻率法的信息量要高出許多，因?yàn)槠錅y(cè)點(diǎn)的密度是非常精確的，因此，其信息量是比較豐富的。在野外進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，運(yùn)用高密度電法可以提高采集速度，減少因?yàn)槭止げ僮鳟a(chǎn)生的失誤，這種方法應(yīng)用的領(lǐng)域非常的廣泛。

2.2激發(fā)極化法

激發(fā)極化法是指電法勘探過(guò)程中，在電極排列向大地提供電流或者切斷電流的一瞬間，測(cè)量電極能觀察到附加電場(chǎng)隨時(shí)間變化的情況，因此，激發(fā)極化法也可以稱為激電法，激發(fā)極化法是通過(guò)激發(fā)巖石、礦石，觀察激發(fā)極化效應(yīng)的差異來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題。激發(fā)極化法不會(huì)受地形變化和圍巖電性不均勻等情況的影響，測(cè)量的參數(shù)比較多，利用激發(fā)極化法能準(zhǔn)確的找各種類型的地下水源，對(duì)水文和工程地質(zhì)有十分重要的作用。由于激電二次場(chǎng)在含水的砂礫巖石中極化效率比較大，在純泥巖中極化效率比較小，因此，激發(fā)極化法能有效的區(qū)分含水地層和巖泥，從而幫助地質(zhì)勘探人員找出地下水源，將激發(fā)極化法同高密度電阻率法結(jié)合起來(lái)，能有效的提高尋找水源的成功率。

2.3電阻率剖面法

電阻率剖面法是用以研究地電斷面橫向電性變化的一類方法，一般采用固定的電極距并使電極裝置沿剖面移動(dòng)，這樣便可以觀測(cè)到在一定深度范圍內(nèi)視電阻率沿剖面的變化。聯(lián)合電阻率剖面法是電剖面法中最重要的方法，由于它是由兩個(gè)三極裝置組合而成，提供了較其它電剖面法更為豐富的地質(zhì)信息，加之其具有分辨能力強(qiáng)和異常明顯等優(yōu)點(diǎn)，因此在工程地質(zhì)勘察中劃分不同巖性的接觸帶、追索斷層及構(gòu)造破碎帶等方面獲得了廣泛應(yīng)用。

3山區(qū)不同水文地質(zhì)條件下的電法勘探

3.1松散沉積孔隙地下水的電法勘探

3.1.1粗粒較厚含水層電阻率測(cè)深法的應(yīng)用

在松散沉積地層中，含水層近似水平層狀分布，巖性一般為砂、砂卵石、砂礫石。含水層與非含水層電性差異較大，且主要為垂向電性變化，因此在此類地區(qū)工作，應(yīng)首先選用電阻率測(cè)深法，若含水層的厚度相對(duì)于埋深較大，電性層比較單一，往往可以取得較好的效果。

3.1.2細(xì)粒較薄含水層綜合電法的配合使用

在沖洪積扇、古河道的邊緣及其它一些沉積的邊緣地帶，含水層厚度較薄，顆粒較細(xì)，主要含水層為砂層、粉細(xì)砂層，其電阻率與非含水層的電阻率相差較小，且含水砂層多與粘土呈互層狀，若其埋深較大，表現(xiàn)在視電阻率測(cè)深曲線上，含水層與非含水層的視電阻率相差更小，測(cè)深曲線的尾部極其平緩，根據(jù)電阻率測(cè)深曲線，很難判斷出含水層的存在及厚度、深度等參數(shù)。因此，除采用一般的電阻率測(cè)深法定性了解含水層的大致分布狀況外，在關(guān)鍵地段及確定井位時(shí)，應(yīng)使用激發(fā)極化法加以驗(yàn)證，并作為定量解釋依據(jù)。

3.2地層為石灰?guī)r和白云巖的電法勘探

3.2.1石灰?guī)r和白云巖為露頭型的地下水，此類型中找水應(yīng)在排泄地段，徑流區(qū)的低凹地段，個(gè)別特殊地質(zhì)帶可以在補(bǔ)給區(qū)和斷裂的交叉復(fù)合部位。

3.2.2石灰?guī)r和白云巖為覆蓋型的地下水，特別是覆蓋層大于25 m的巖溶區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，在覆蓋型的地區(qū)找?guī)r溶地下水，因受覆蓋層干擾大，破碎含水的巖層和完整巖層電性差異不是特別明顯，相對(duì)來(lái)說(shuō)，難度大一些。這樣就得在盆地中心多測(cè)幾條剖面，找出覆蓋層之下巖石隆起部位即為最佳井位。只要在地下水位之下的巖層中視電阻率不高，曲線較平緩，一般巖石就破裂，裂隙發(fā)育，含地下水就越豐富，當(dāng)然也有一定數(shù)量的裂隙夾泥和砂。

3.2.3一般山區(qū)石灰?guī)r中不易找到豐富的地下水，因山區(qū)地勢(shì)高，只有在低凹區(qū)和特殊地段，周圍有隔水的砂巖，火成巖包圍石灰?guī)r，形成特殊的含水塊段，才有可能找到豐富的地下水。其次，在沖溝中堆積物比較厚的個(gè)別地段和中下游，可以找到豐富的地下水，而含水層和非含水層的電性差異較大，容易鑒別。

3.3基巖裂隙地下水的電法勘探

基巖區(qū)：含水層類型主要為奧陶系碳酸巖裂隙巖溶地下水，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，富水地段主要受構(gòu)造控制，在這一地區(qū)找水時(shí)，可通過(guò)一定范圍內(nèi)已有水井的調(diào)查確定區(qū)域含水層的埋深，采用高密度電法或EH-4電導(dǎo)率測(cè)深法（200 m深度以內(nèi)采用高密度電法，200 m以上采用EH-4電導(dǎo)率測(cè)深）尋找跟賦水相關(guān)的低阻異常帶的位置，結(jié)合水文地質(zhì)條件與斷裂構(gòu)造等地質(zhì)信息選定擬定井位，然后在擬定井位上作激電測(cè)深，進(jìn)一步確定擬定井的深度。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上，通過(guò)本文分析，明確了電法找水工作的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，基于對(duì)電法工作的有效肯定，作為相關(guān)技術(shù)人員，有必要深入山區(qū)實(shí)際，總結(jié)找水工作經(jīng)驗(yàn)，以此才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電法找水工作的科學(xué)化發(fā)展，通過(guò)進(jìn)一步方法的創(chuàng)新，能夠?yàn)檎宜ぷ魈峁┛茖W(xué)保證，相信在不久將來(lái)，山區(qū)缺水地區(qū)的地下水資源會(huì)被廣泛開(kāi)發(fā)，人們的生活質(zhì)量也會(huì)不斷提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)學(xué)春，何帥，沈小慶，張德實(shí)，張德全.高密度電阻率法在貴州東部山區(qū)找水中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2017，14（05）：558-564.

[2]張銀松，張家劉，李斌.綜合物探電法在巖溶石山找水中的研究及其應(yīng)用[J].工程勘察，2014，42（08）：89-92.

[3]張強(qiáng)，姚騰飛，杜炳銳.電法在山區(qū)找水中的應(yīng)用[J].大眾科技，2011（05）：107-108.