常規(guī)電法在皖北地區(qū)水源勘查中的應用

畢德永， 朱文科

(1.濉溪縣水利工程有限責任公司,安徽 濉溪 235100；2. 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局，安徽 蚌埠 233000)

近些年,物探勘查技術不斷更新,但在水工環(huán)勘查領域,常規(guī)電法依然具有明顯優(yōu)勢,一是水工環(huán)領域要求的勘查深度普遍較淺,常規(guī)電法能夠滿足勘查要求;二是常規(guī)電法儀器體積小、野外布線方便且操作簡單;三是常規(guī)電法工程造價低、能耗低且真正做到了無損探測;四是常規(guī)電法數(shù)據(jù)處理技術成熟,勘查周期短且不耽誤其他地質(zhì)勘查任務時間。本文以濉溪縣水源地水文勘查為例,重點介紹應用常規(guī)電法組合勘查的成果。

1 勘查方法

1.1 儀器設備

本次物探工作采用WDJD-4多功能數(shù)字直流激電儀,該儀器體積小,重量輕,供電裝置與測量裝置一體,野外作業(yè)不需要攜帶發(fā)送機、整流源及發(fā)電機,僅需要配備3～4個200V電池箱。

1.1 具體做法

該地區(qū)勘查的重點是找灰?guī)r裂隙及砂巖。視電阻率測深能夠查明第四系與灰?guī)r地層電阻率界限,通過視電阻率聯(lián)合剖面能夠辨別灰?guī)r區(qū)構造裂隙位置,通過激電測深工作能夠有效查明灰?guī)r裂隙含水性等特征。

視電阻率聯(lián)合剖面法裝置參數(shù)為:極距OA=OB=70m～250m,MN=20m～40m,無窮運極距OC≥5AO;激電測深采用分階段變極距對稱4極裝置,供電時間4s,周期16s,雙向供電,極距如表1所列。

表1 對稱4極測深裝置表

2 實例分析

工作區(qū)位于濉溪縣工業(yè)園區(qū)內(nèi),新建廠區(qū)因生活及生產(chǎn)用水,亟需在廠區(qū)范圍內(nèi)查找一處最優(yōu)水源地。由于廠區(qū)內(nèi)正進行建筑施工,物探布線困難,項目組決定沿廠區(qū)四面圍墻作聯(lián)合剖面線,根據(jù)聯(lián)合剖面測量結(jié)果再進行相應的技術調(diào)整。具體測線布置如圖1所示。

圖1 測量布線圖

在確定了構造裂隙的基礎上,改變供電極距再次測量,2次測量的得到的2處正交點的連線,代表了裂隙的傾向。

以1線為例,供電極距OA=OB=130m、MN=20m時,測量得正交點A、B,供電極距OA=OB=170m、MN=20m時,測量得正交點A'、B',連接A A'交1線于950點,即1號點,供電極距小測量深度淺,供電極距大測量深度深,根據(jù)這一原理推測1號點構造裂隙南傾。同理,連接B B'交1線于1080點,即2號點,推測構造裂隙北傾,且傾角要陡于1號點。如圖2所示。

圖2 1線視電阻率聯(lián)合剖面

如圖3所示,在1線1080點進行視電阻率測深,曲線類型為KH型,ρ1<ρ2>ρ3<ρ4,其中ρ1段為低阻黏土層,ρ2相對高阻,為粉質(zhì)黏土、粉砂、砂礫層,ρ3為第四系與灰?guī)r接觸帶附近,為隔水層,巖性已黏粒為主,ρ4為灰?guī)r層,正常曲線類型為斜45°上升,由圖3發(fā)現(xiàn),ρ4上升段中間存在一處明顯的平臺,此段曲線表明該處電阻率值存在異常,此異常正是含水構造裂隙的低阻特性引起。由此推測1080點灰?guī)r層存在構造裂隙,深度約為130m～170m。將1080點即2號點作為鉆孔最佳位置。

圖3 1線1080點視電阻率測深單支曲線圖

鉆探工作驗證,該2號點所在地層第四系與灰?guī)r接觸帶位于地下85m,灰?guī)r層145m處存在明顯構造裂隙。后期經(jīng)過抽水試驗,該井位出水量Q>70m3/h,好于預期,通過常規(guī)電法圓滿的完成了水資源勘查任務。

3 結(jié)束語

實際勘查表明,常規(guī)電法在水文地質(zhì)勘查中仍處于優(yōu)勢,其中聯(lián)合剖面測量對構造裂隙的勘查快速有效;變極距聯(lián)合剖面能夠大致確定構造裂隙的傾向;視電阻率測深在淺覆蓋區(qū)能夠有效探明基巖面;在一定條件下,視電阻率測深單支曲線能夠查明基巖裂隙。