云南岩溶石山区物探找水方法与实例分析

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1、第38卷第3期2011年6月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38．No．3Jun．，2011云南岩溶石山区物探找水方法与实例分析焦彦杰吴文贤杨剑李富杨俊波(中国地质调查局成都地质调查中心，四川成都610082)提要：西南地区水资源短缺严重威胁到当地人民群众生活用水，也制约了本地区的经济发展。如何针对西南缺水地区水文地质特点，合理选择地球物理勘探综合技术方法寻找地下水，提高地下水勘查效率，是水文地质工作面临的十分重要问题。本文介绍了电导率成像系统和高密度电阻率法的基本原理、技术特点和适用范围，结合云南岩溶山区地下水勘查的应用实

2、例，进行对比分析．圈定了含水岩溶带．确定了井位。有效解决了当地供水问题，说明了方法的有效性。提出西南地区地下水勘查建议，为今后的地下水资源利用工作提供借鉴。关键词：云南岩溶山区；地下水勘查；电导率成像；高密度电阻率中图分类号：P641．7文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)03—0770-091引言由于自然因素和人类活动的双重影响．经济发展与水资源的矛盾日益突出．特别是2009年下半年西南地区干旱一直持续．形势非常严峻。合理有效地勘查、开发利用西部地下水源，成为地质工作者的一项重要任务111。国土资源部、中国地质调查局

3、积极部署，发挥部门优势紧急行动．动员金系统力量支援西南旱区找水工作。近40多年来．应用地球物理技术在寻找地下水资源方面已日趋发展成熟．并取得了许多令人瞩目的成果。地下水资源调查、勘查工作性质不同地球物理方法所发挥的作用也有所不同。根据地球物理勘探技术的特点。其在水文地质工作中的应用体现在两个层面：一是工作区宏观结构性探测：二是确定勘探孔、开采孔的具体位置，即通常所说的找水技术。此次找水工作主要应用的是高密度电阻率法和电磁测深法。地球物理勘查能反映的水文地质调查内容则包括：构造、地层结构、地层岩性、地下水富集程度、地下水水位、地下水水质、

4、岩性结构、沉积规律、地下水运移特征等闭。工作区岩溶地表露头很少，地形起伏较小，地球物理探测方法利用条件较好。主要目的是为了解决农村生活用水困难．通过在中浅部岩溶山区利用综合物探方法进行找水．为西南地下水勘查提供一定的技术借鉴。2物探找水方法及适用性分析2．1物探找水方法技术目前．中国在找水方面应用较多的物探方法主要包括电阻率法、激发极化法、电测深法、高密度电法、瞬变电磁法、核磁共振法、EH一4连续电导率成像技术等。上述方法都有自己的优势和缺点．应针对研究区的具体情况进行选择。本文就是结合工作区使用的EH一4电磁测深和超高密度电阻率法．进

5、行实例分析．总结成功与失败的经验．提高物探找水方法勘查水平。超高密度电阻率法属于高密度电阻率法的一种，它集中了电阻率剖面法和电测深法的特点．能快速而准确地获取丰富的地下信息。该技术采用三电位电极系装置。通过连续密集的采集测线的电响应数据，实现地下分辨单元的多次覆盖测量。具有压制收稿日期：2010—11—15；改回日期：2011—01—19基金资助：中国地质调查局项目(1212010880402)资助。作者简介：焦彦杰，男，1978年生，工程师，主要从事物探勘查、地质找矿方面的工作；E—rIlaIil：@iaocd@gmail．com。第

6、38卷第3期焦彦杰等：云南岩溶石山区物探找水方法与实例分析771静态效应及电磁干扰的能力，对施工场地尤为适应。一条高密度电法测线能了解地下一个面状信息．通过合理布置测线．能三维勾划地质体。从而达到立体勘探。高密度电阻率法较常规电阻率法具有以下特点：①电极布设一次完成，减少了因电极设置而引起的故障和干扰．为野外数据的快速、自动测量奠定了基础：②能有效地进行多种电极排列方式的扫描测量．可以获得较丰富的地电断面结构特征的地质信息：③野外数据采集实现了自动化或半自动化，采集速度快(每一测点需2～5s)，避免了手工操作经常出错的问题：④可对资料进

7、行预处理并显示剖面曲线形态，脱机处理后还可自动绘制、打印各种成果图件；⑤与传统的电阻率法相比，成本低、效率高、信息丰富、解释方便，勘探能力显著提高。EH一4电导率成像系统属于部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统。深部构造通过天然背景场源成像．其讯息源为10Hz-100kHz。浅部构造则通过一个新型的便携式低功率发射器发射1-100kHz人工电磁讯号。补偿天然讯号的不足．从而获得高分辨率的成像13l。将大地看作水平介质，大地电磁场是垂直投射到地下的平面电磁波．则在地面上可观测到相互正交的电磁场分量为Ex、Hy、Hx、Ev：通过测

8、量相互正交的电场和磁场分量，可确定介质的电阻率值．通过电阻率的断面分布可推断含水层的埋深。优点：巧妙地采用了天然场与人工场相结合的工作方式．使用部分可控源补充局部频段信号较弱的天然场．完成整个工作频段的测量