高密度电法在海岸带海水入侵研究中的应用

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1、246福建地质GeologyofFujian第3期高密度电法在海岸带海水入侵研究中的应用陈礼明(福建省地质调查研究院，福州，350011)摘要高密度电法以较高的工作效率，良好的探测精度以及灵活的装置选择等优点，广泛应用于水工环地质研究当中。通过对工作区海岸带高密度电法数据的分析处理，同时结合研究工作区地质背景和水文地质特征，对电法剖面的异常特征进行解释，划分咸淡水分界线，了解该地区海水入侵的现状，为今后研究海水人侵相关课题提供参考。关键词高密度电法咸淡水分界线海水入侵海岸带高密度电法是根据水文、工程及环境地质调查的实际需要而研制的一种电法观测系统。与常

2、规电法相对比，高密度电法在野外信息采集过程中可组合使用多种装置形式，因而采集的信息量更大，数据观测精度更高，在电性不均匀体的探测中可以取得良好的地质效果[1]。根据项目划分咸淡水分界线的目的，选择高密度电法作为项目物探工作方法。1工作区水文地质特征1．1地下水类型根据地下水的储存性质和埋藏条件，工作区的地下水主要分为松散岩类孔隙水、风化带网状裂隙孔隙水和基岩裂隙水3种类型。1．2含水岩组划分及其空间分布特征工作区地下含水岩组分为第四系松散岩类含水岩组、风化带网状裂隙孑L隙水含水岩组和基岩裂隙含水岩组3大类。第四系松散岩类含水岩组：包括孑L隙潜水和承压水

3、，孔隙潜水主要分布在山前地带，岩性为含粘质砂土、泥质砂砾卵石、砂。风化带网状裂隙孑L隙含水岩组：主要由基岩风化残积粘砂土、碎石组成。厚度厚薄不一，薄者仅数米，厚者可达几十米，它受地形、岩性、构造、水文地质等因素控制。主要分布在低山、丘陵、残丘山麓边缘和地形低洼处，地下水主要活动于残积层、全风化层的孔隙及半风化层的裂隙中。裂隙短浅，但相互沟通，组成厚薄不等，起伏不平的似层状含水层，富水部位往往在地形低洼处。基岩裂隙含水岩组：隐伏于第四系松散堆积层之下，为火山岩和侵入岩的构造裂隙水。收稿日期：2014—0924作者简介：陈礼明(1984一)，男，工程师，物

4、探专业。第3期陈礼明：高密度电法在海岸带海水入侵研究中的应用247主要储存在断裂破碎带、脉岩带及其与花岗岩接触带中，多呈条带状分布。主要富水段在断裂带的上盘、2组断裂交叉部位和多期次脉岩侵入的地段，尤其是晚近期脉岩侵入的地段。其富水性大小主要取决于断裂或脉岩破碎程度及汇水条件等。1．3地下水补、径、排条件及动态变化规律丘陵山地的基岩裂隙水，由大气降水补给，水循环交替强烈，具有就地就近向溪谷排泄的径流特征。其动态变化受降水控制，丰、枯季泉流量变幅超过10倍。松散岩类孔隙水于盆地或平原山前地带受周围基岩水侧补，该处水循环亦较强。在天然状态下平原区地下径流基

5、本处于停滞，但滨岸砂地补、径、排条件好，故已淡化。水位动态丰、枯期达2m左右，河口及近海段受潮汐影响最大超过2iTI。2地球物理特征根据收集的物性资料，各种砂、水的电性特征(表1，2)①。表1砂土电性参数测定结果统计Table1Statisticaltestresultsofthesandysoilelectricalparameters电阻率(n·m)岩性测定点数备注变化范围几何均值淡水砂lO58．0～91．076河滩、水饱和咸水砂111．1～2．41．5海滩、水饱和表层砂8320～425较千表2咸淡混合水电性参数测定结果统计Table2Statis

6、ticaltestresultsoftheBrackishmixedwaterelectrictyparameters咸淡水混合比例电阻率变化范围平均电阻率X(倍率)(淡水：海水)(Q·m)(0·m)与海水电阻率比值海水1．4～1．61．51．0淡水53～5655．O36．71：11．9～2．62．41．62：11．81．24：13．8～4．14．O2．76：15．3～5．45．43．6l：22．7～2．92。81。9①福建省地质测绘院，福建省平潭县龙王头t里埔水文物探成果报告，1999。248福建地质GeologyofFujian第34卷续表2咸淡水

7、混合比例电阻率变化范围平均电阻率X(倍率)(淡水：海水)(n·m)(0·m)与海水电阻率比值1：31．7～1．81．81，21：41．6～1．71．71．11：61。4～1．51．51．O从表1、表2可见，工作区电阻率值(p)的电阻率比咸水砂电阻率高出几十至几百倍。与咸水有明显的电性差异。表层砂>淡水砂>咸水砂，表层砂及淡水砂淡水的电阻率为海水电阻率的36．7倍，淡水为了进一步了解工作区内各种砂、水的电性特征，采用露头小四极法对区内砂、淤泥等露头进行了测量，测量结果(表3)。表3工作区内电性参数测定统计Table3Statisticaltestresu

8、ltsoftheelectricalparametersintheworkingarea极化率