应用电性特征研究银川平原地下水水质空间分布规律

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1、应用电性特征研究银川平原地下水水质空间分布规律第32卷第3期2008年6月物探与化探GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPLORATIONVol.32.No.3Jun.,2008应用电性特征研究银川平原地下水水质空间分布规律韩银利，尹秉喜，余秋生,于艳青(1•宇夏地质S■程勘察院，宁夏银川750021;2•宁夏地质调查院，宇夏银川750021)摘要:以蕴涵丰富地下水系统水循环信息的电性特征为线索,采用电测深法，在分析研究银川平原450m深度内地下水系统的空间结构的基础上，对平原地下水水质空间分布规律进行了综合研究

2、,为银川平原地下水资源可持续利用战略的制订提供了依据.关键词:电测深法冰文地质;地下水质;银川平原中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:10013—8918(2008)03—0288—03银川平原水文地质资料有限且分布不均，而打较多的水文地质试验钻孔进行求取含水层试验参数的费用相当昂贵.因此，地面地球物理勘探方法是种能够获得大区域内有关数据资料的经济实用的方法•电阻率作为综合研究银川I平原地下水水质空间分布的基本线索，其基本思路是依据含水层电阻率特征分析，运用统计学基本原理建立含水层电阻率与地下水矿化度之间的数学模型，在此基础上

3、通过银川平原电性空间分析，以达到平原区地下水水质空间分布规律研究.1电阻率法的应用研究程度前苏联学者研究了交变电磁场含水岩石的导电特性，其结果表明:含水岩石的等效电导率及介电常数取决于对其测量时所用的电磁场的频率;含水岩石的频散现象与岩石屮传导电流与位移电流的相互作用有关;岩石中所含水的矿化度对其介电常数影响很大;用求得的介电常数，电导率可估算岩石的含水量及水的电导率.国内余秋生，武毅等…认为:在中国西部的内陆盆地，由于降雨稀少，蒸发量大，地下水水质多较差，地下水勘查最重要的内容是进行地下水矿化度评价，从阿尔奇公式出发，地层电阻率，地

4、层水电阻率与地层孔隙度之间有密切的关系.2003年强建科，郭建强等编写了利用电（磁）测深资料反演出的层电阻率数据计算地下水矿化度软件•另外，根据研究区钻孔孔旁测深曲线，采用阻尼最小二乘拟合一维反演的层电阻率与对应的含水层矿化度呈现双曲线关系..总之,利用电性特征研究地下水的收稿H期:2007—08—07水质特征，是当前西北干旱缺水地区地下水研究领域的新热点.2电性一水文地质研究方法地球物理研究目标的物理一地质模型是抽象化的场源体及由场源体引起的异常效应的系统，这些效应逼近地质口标并以建模所需要的详细程度概括反映地质目标的构造，规模，形

5、状，岩石物理性质及其相应的物理场的立体分布，其特征具有典型性，简化性和不唯一性的特点.对于地球物理一地质模型的建立，李大心总结了类比，相关分析，反馈3种建立模型的方法,同时指出:物理一地质模型的建立与修改过程是一个人的认识随着勘探工作的深入，不断接近客观世界的过程.通过先验知识建立初始模型,通过勘探实践不断修改模型，最后得到比较接近于实践的模型.电性一水文地质模型按其研究的对象和概括的程度同样包含了类比，相关分析，反馈3种建立模型的方法.国内李立利用大地电磁测深结果研究了地壳，上地幔的电性结构，按类比法得出了从东北的松辽地区经华北地台

6、东缘向西南沿汾渭地堑再折向南直到扬子地台西缘，有1个北东一南西向的巨大的上地幔低阻层隆起带，大部分上地幔低阻层隆起区与高热流区以及强震中分布带有较好的对应关系•尽管其研究的地质目的和深度不同，但其方法可借鉴到利用电性特征研究地下水流系统方面.利用常规水文地质学，在研究区450m深度内对地下水流循环系统进行了详细的研究，为建立电性一水文地质模型提供了较丰富的类比资料.3期韩银利等:应用电性特征研究银川平原地下水水质空间分布规律应当指岀，电性一水文地质模型的建立与修改过程是对研究区水文地质条件工作的不断深入，不断接近客观世界的过程.通过先

7、验知识建立初始模型，再通过勘探实践不断修改，最后得到比较接近于实践的模型•首先，利用区内详细的地下水循环系统研究资料进行模型的正演实验，初步取得认识;然后通过阻尼最小二乘拟合正反演工作，修改解释结果，完善模型;最终利用完善的模型解释银川平原地下水水质空间分布规律.3电阻率与地下水矿化度相关模型为了确定含水层电阻率与地下水矿化度之间的关系，利用研究区105个钻孔旁测曲线阻尼最小二乘拟合一维反演层电阻率对比（图1）.16o204060801ool2o电阻率/（n.m）图1电阻率与地下水矿化度相关曲线电阻率与矿化度的对应关系为幕函数关系，数

8、学表达式为Y二,式中,为电阻率,y为地下水矿化度;or,J8为待定系数.通过研究区含水层结构特征分析，依据此式，利用统计学原理确定了银川平原冲积，河湖积平原区不同性质含水层对应的数学模型（表1）和利用电阻率划分水质的相关