綜合電法在安徽某地找水中的應(yīng)用

仇嘯天， 朱文科

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三一二地質(zhì)隊(duì)，安徽 蚌埠 233000)

1 引言

綜合電法是一種操作便利、勘探結(jié)果精準(zhǔn)的勘探手段，已廣泛應(yīng)用在工程與環(huán)境地球物理探查領(lǐng)域中，尤其是在地下水資源勘察中取得了十分顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。由于安徽地區(qū)的地理?xiàng)l件和地貌特征，在安徽某地找水工作中，可以考慮引入綜合電法，結(jié)合當(dāng)期農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源基地建設(shè)的迫切需要，加強(qiáng)水源地的水文地質(zhì)勘察。通過(guò)綜合電法，為當(dāng)?shù)刈詠?lái)水廠找到干凈水源，明確水文鉆孔位置，為安徽地區(qū)水利工程事業(yè)做出了貢獻(xiàn)，滿足生產(chǎn)生活中的用水需求。

2 工區(qū)地質(zhì)與地球物理概況

2.1 工區(qū)地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)主要含水巖組為震旦系四頂山組、寒武系猴家山組、昌平組和饅頭組，碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組，巖溶、裂隙不甚發(fā)育。 巖組為第四系全新統(tǒng)，分布在勘查區(qū)北部。地下水賦存于砂層及垂直裂隙發(fā)育的粘性土中，水量貧乏。查區(qū)南部，由震旦系淮南群四頂山組三個(gè)巖性段及寒武系下統(tǒng)猴家山組粉紅色、灰白色中～厚層微晶白云巖，疊層石微晶白云巖，砂屑白云巖，夾石英巖凸鏡體、灰、灰肉紅色中～厚層(半球狀大圓藻)微晶白云巖、砂屑白云巖、含硅質(zhì)白云巖組成。地表巖石裂隙發(fā)育，似刀砍狀，裂隙發(fā)育延伸較淺，富水性較差。泉水流量小于0.3 m3/h，徑流模數(shù)2.8～4.511 L·s-1·km-2。

2.2 工區(qū)水文條件

本區(qū)在區(qū)域上處于江淮分水嶺地段，水系不甚發(fā)育，大氣降水是本區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源。斷裂構(gòu)造和裂隙是本區(qū)地下水入滲、循環(huán)的主要通道和主要富集地帶。降水入滲后，一部分沿?cái)嗔押土严睹芗瘞ё魉椒较驈搅?總體徑流方向自南至北與地形坡度變化一致)并在構(gòu)造和地形有利部位出露于地表，以泉的形式排泄；另一部分則沿?cái)嗔褞Ц患⑾虻叵律畈窟\(yùn)移和循環(huán)。受所處的地形地貌和地質(zhì)、水文地質(zhì)條件制約，地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給，經(jīng)短暫徑流，在山麓邊坡及構(gòu)造帶附近以泉或泉群形式排泄，其動(dòng)態(tài)變化受降水控制。

3 技術(shù)方法

根據(jù)水文地質(zhì)資料，結(jié)合地形地物條件，在相應(yīng)范圍內(nèi)布設(shè)物探剖面，選用了電法勘探中的聯(lián)合剖面法、激電測(cè)深法和電阻率測(cè)深法。在北部用電阻率測(cè)深法尋找第四系含水砂層；在南部運(yùn)用聯(lián)合剖面法尋找構(gòu)造破碎帶，并運(yùn)用激電測(cè)深法判斷與評(píng)價(jià)含水層。

3.1 數(shù)據(jù)分析與整理

運(yùn)用GPS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)mapsource程序轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件將所測(cè)大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義三參數(shù)下的坐標(biāo)格式，數(shù)據(jù)匯總后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和處理，剔除壞數(shù)據(jù)，對(duì)不同排列接頭點(diǎn)進(jìn)行圓滑處理，以保證數(shù)據(jù)可靠性。

3.2 聯(lián)合剖面法

聯(lián)合剖面法電極排列方式為： AO=BO=70 m、MN=20 m，AO=BO=90 m、MN=20 m，AO=BO=110 m、MN=20 m，AO=BO=130 m、MN=20 m，CO>5AO 。實(shí)際上聯(lián)合剖面法是兩個(gè)三級(jí)裝置排列，它是一種成熟的物探找水方法，曲線上的低阻正交點(diǎn)是地下斷裂破碎帶的明顯標(biāo)志。本次聯(lián)合剖面法根據(jù)設(shè)計(jì)成井深度設(shè)計(jì)了AO=BO=70 m，AO=BO=90 m，AO=BO=110 m，AO=BO=130 m 4個(gè)參考極距，根據(jù)每個(gè)極距深度下的物性差異判斷含水破碎帶。

3.3 激電測(cè)深

應(yīng)用激電測(cè)深法尋找地下水選定井位能夠避免打井的盲目性，減少打打廢井和干孔損失浪費(fèi)，是效果顯著的勘探手段。一個(gè)激電測(cè)深點(diǎn)是在此點(diǎn)上的縱向物性探測(cè)，根據(jù)縱向物性變化推測(cè)含水層所在深度。而在一條測(cè)線上布置多個(gè)激電測(cè)深點(diǎn)并畫(huà)出視電阻率與視極化率斷面圖便可以清晰地看出各異常的空間分布，由此推測(cè)含水密集區(qū)所在的位置。

表1激電測(cè)深裝置一覽表

4 解釋推斷

4.1 聯(lián)合剖面法

自來(lái)水廠4，5線聯(lián)合剖面圖(圖1)：4線AO=70 m在1000點(diǎn)存在正交點(diǎn)，AO=90 m在1000點(diǎn)存在正交點(diǎn)，AO=110 m在1000點(diǎn)依然存在正交點(diǎn)；旁側(cè)線5線在980點(diǎn)也存在正交點(diǎn)，推測(cè)此處為構(gòu)造F1，走向北西，幾乎直立。4線AO=70 m在1310點(diǎn)存在正交點(diǎn)，AO=90 m在1310點(diǎn)存在正交點(diǎn)，AO=110 m在1320點(diǎn)依然存在正交點(diǎn)；旁側(cè)線5線在1280點(diǎn)也存在正交點(diǎn)，推測(cè)此處為構(gòu)造F2，走向北西，傾角63.5°。

圖1 4線、5線聯(lián)合剖面圖

4.2 激電測(cè)深

5線激電測(cè)深單支曲線(圖2)：970點(diǎn)、960點(diǎn)、950點(diǎn)、940點(diǎn)曲線形態(tài)均為KH型。ρs曲線在尾支均出現(xiàn)低阻異常，說(shuō)明此異常為構(gòu)造引起，極化率在淺部較低，在深部較高，說(shuō)明深部富水情況較好。1260點(diǎn)、1270點(diǎn)、1280點(diǎn)與1290點(diǎn)曲線形態(tài)亦為KH型，ρs曲線在尾部出現(xiàn)低阻異常，說(shuō)明此異常為構(gòu)造引起。極化率在淺部較低，在深部較高，說(shuō)明深部富水情況較好。

圖2 5線測(cè)深單支曲線圖

5 結(jié)論

推測(cè)構(gòu)造F1所處位置在公路邊樹(shù)林里，構(gòu)造傾角較大，為5線聯(lián)合剖面的980點(diǎn)附近，故在5線970處擬定一個(gè)水井井位，鉆孔深度220 m。事后果然有大量水出來(lái)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，安徽某地為了尋找干凈的自來(lái)水水源，采用綜合電法進(jìn)行水資源勘探，深入分析該地區(qū)的地質(zhì)條件、地球物理特征以及水文條件等，通過(guò)聯(lián)合剖面法和激電測(cè)深法等技術(shù)方式，根據(jù)每個(gè)極距深度下的物性差異判斷含水破碎帶，推測(cè)含水密集區(qū)所在的位置，明確豐富的水文鉆孔位置信息，獲得水資源，提高了找水效率。