兩種物探方法在查找水庫壩下游點出水源的效果比較

黃 銳，彭化偉，孫寶喜

(1.大慶地區防洪工程管理處，黑龍江大慶 163311;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

兩種物探方法在查找水庫壩下游點出水源的效果比較

黃 銳1，彭化偉1，孫寶喜2

(1.大慶地區防洪工程管理處，黑龍江大慶 163311;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

通過兩種物探方法在雞西團山子水庫中應用效果的比較，印證了合理采用綜合物探方法進行工程勘察的必要性。

高密度電阻率;地質雷達;低阻異常;色譜圖;對照分析;巖性變化;裂縫發育

1 工程概況

團山子水庫位于穆棱河左岸一級支流滴道河下游，雞西市滴道區境內，行政上隸屬雞西礦業集團管轄，控制面積559 km2。是一座以供水為主，兼顧防洪、灌溉等綜合利用的中型水庫。1979年建成至今主要為雞西礦業集團滴道電廠供水，同時考慮滴道河地區部分工業和居民生活用水及下游團山子灌區農業用水。

水庫由土壩、重力壩和溢流壩組成，壩總長330 m，其中，土壩長140 m、重力壩長134 m、溢流壩長56 m。土壩為鋼筋混凝土心墻壩，頂寬5 m，壩頂高程235.05 m，壩基防滲為混凝土防滲墻;重力壩為漿砌石重力壩，頂寬5 m，壩頂高程為234.0 m，防浪墻頂高程為235.0 m，壩基防滲采用帷幕灌漿;溢流壩為4孔×10 m實用堰，堰頂高程為227.0 m，挑流消能。

2 工作情況

本次物探工作采用高密度電阻率及地質雷達兩種方法相配合來查找壩下游出水點水的來源。根據工作需要及場地條件共布置了A、B、C共3條物探測線，其中A、B兩條物探測線進行地質雷達勘探，而C線分別進行地質雷達和高密度電阻率兩種勘探方法，以便進行對照分析。

3 工作方法與技術

3.1 地質雷達勘探

地質雷達方法原理類似于探空雷達和地震反射技術，是地球物理方法中的一種高分辨率、高效率的探測方法，是20世紀地球物理探測科學的結晶。地質雷達方法是利用高頻電磁波(1MHz～1GHz)，以脈沖的形式通過發射天線被定向地送入地下。電磁波在地下介質中傳播時，當遇到存在電性差異的地層或目標體時，電磁波發生反射和折射，反射回地面的電磁波被接收天線所接收，由地質雷達系統采集和顯示。采集到的電磁波經數據處理后，根據電磁波波形、振幅強度和時間的變化特征，推斷地下介質的空間位置、結構、形態和埋藏深度，從而達到對地下地層或目標體探測的目的。

地質雷達數據處理包括數據編輯、濾波處理和解釋。數據編輯用于編輯測線位置和測量方向等;濾波處理用于消除各種干擾，突出有效信號。濾波處理中使用的模塊是：①水平無限和垂直無限濾波，用于消除背景干擾;②反褶積濾波，用于消除多次波干擾;③偏移濾波，用于消除繞射干擾。

3.2 高密度電阻率法勘探

高密度電阻率法的基本原理與傳統的電阻率法完全相同，都是以巖土體的導電性差異為基礎來研究地層在人工施加穩定電場的作用下傳導電流的分布規律，進而計算巖土體視電阻率，通過研究地層的視電阻率變化來分析巖土層的巖性、結構、構造等特征。

高密度電阻率法是集電剖面法和電測深優點為一體的一種電阻率地學層析成像(Geotomography，簡稱GT)技術，其反演結果為二維視電阻率斷面。它具有數據密度大(點距密集)、信息量大、工作效率高的特點，能較直觀、準確地反映被測地質體的電性斷面特征。

高密度電阻率法現場采集所得的數據剖面是地下地質體在電場中的電性反映，采集結果不僅和地下地質體的分布有關，還和地電場的分布特點、地形的起伏、干擾信號的強弱等因素有關。因此，若想實現地下地質體的真實再建，必須對實測數據進行處理分析。處理流程見圖1。

圖1 數據處理流程圖

4 兩種物探方法在C線探測中的效果比較

在測線C-C'處分別進行了地質雷達和高密度電阻率法勘探。探測結果如下：

高密度電阻率法在17～27 m段發現了低阻異常。深度在2～10 m。詳見圖2。

地質雷達在17～21 m處發現了低頻強反射深度在4.5～12 m。詳見圖3。

比較兩種物探方法的探測結果，C測線的17～27 m的高密度異常與地質雷達在17～21 m出現的異常二者位置及深度對應較好，推測為巖性變化或裂隙發育。

5 結束語

隨著科技的發展，物探方法也越來越多，單一的物探方法，由于所測試的物性參數不同，往往也只是其它方法的補充和印證，而不能武斷地做出結論。事實表明，采用多種物探方法相互配合，使各方法成果相互印證，取長補短能夠更好地提高物探資料解釋的精度和可靠性。

［1］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.雞西市團山子水庫除險加固工程地質勘察物探工作報告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2010：1-9.

P62

B

1007-7596(2011)06-0089-02

2011-11-16

黃銳(1978-)，女，黑龍江密山人，工程師;彭化偉(1976-)，男，黑龍江呼瑪人，工程師;孫寶喜(1977-)，男，山東萊陽人，工程師。

圖2 C-C'剖面電阻率色譜圖

圖3 C-C'剖面地質雷達色譜圖