電法在水工環地質調查中的應用與發展

■王士友楊艷吳君平楊黎萌

（1安徽工業經濟職業技術學院 安徽合肥 230000；2安徽省地質環境監測總站 安徽合肥 230000）

電法在水工環地質調查中的應用與發展

■王士友1楊艷1吳君平2楊黎萌2

（1安徽工業經濟職業技術學院 安徽合肥 230000；2安徽省地質環境監測總站 安徽合肥 230000）

伴隨科技的進步，水工環地質調查工作在不斷的探索實踐中積累了豐富的工作經驗，促進了我國水工環地質調查工作的穩健發展。本文通過對電法的發展歷程、探察技術類型以及新型電法勘察技術的發展進行探究，分析了電法在水工環地質調查中的應用與發展，希望能夠對相關工作人員起到一定的借鑒作用。

電法地質調查應用

電探察法，又稱電勘探法，簡稱電法，作為水工環地質調查工作中廣泛使用的一種調查方式，在水工環地質調查工作的不斷專業化和深入化過程之中，已經越來越受到地質調查人員的重視。由于歷史和社會的原因，我國的水工環地質調查較歐美國家而言技術相對落后，特別是電法探察技術仍然有待提高。但電法對于水工環地質調查工作而言可謂是影響深遠。因此，只有多角度、深層次地分析在水工環地質調查中出現的各種問題，并采取相應應對方式將其解決，才能不斷的在實踐中積累寶貴經驗，促進水工環地質調查工作的穩健發展。

1 電法的發展進程

20世紀30年代，人們開始將電法運用到水工環地質調查工作當中，通過利用導電性科學理論進行地質調查，這是最早將電法運用到水工環地質調查工作中的形式。由于電法剛開始引入中國，水工環地質調查經驗極度缺乏，導致了水工環地質的調查尚處于一種粗略勘探的狀態，所獲取的調查數據并不精準。伴隨水工環地質調查工作的不斷深入開展，電法經過吸收借鑒西方先進技術，不斷進行技術上的改良創新，積累了很多非常寶貴的工作經驗。現在，電法勘察技術已經上升到了一定的專業技術層面，不僅包括勘察初期的基礎準備工作，電法勘察的過程以及后期數據結果的分析都體現了較高的科學專業水平。

作為一種以電為手段的特殊物探方式，電法較其他物探技術方法而言，具有更強的實用性和更廣的使用范圍，勘察過程不受到其他外界環境因素的干擾。因此，電法成為了水工環地質調查工作當中被采用得最多的地質調查方式。

2 水工環地質調查中電法勘察技術的四大形式

高密度電法、激發極化法、瞬間電磁法、可控源音頻大地電磁法是水工環地質調查中電法勘察技術的四大形式。根據地質性質的不同所選取的電法勘察形式也不盡相同。

2.1 高密度電法

高密度電法主要是運用在勘察復雜的地質結構層中。通過收集電斷面的數據，分析地質體的結構特點。相比較其他地質勘察技術，高密度電法勘察所用時間比較短，且可以較為精確的通過土壤二維情況去分析土壤的成分。通常相關勘察人員將高密度電法運用在水工環地質調查中，勘察地層的實際情況用以分析當地發生地質災害的可能性。陣列式方式是高密度電法廣泛使用的方式，其具有測定密度大、電機點數量多兩大特點。高密度電法為水工環地質相關工作的開展提供了有利的技術支持，例如，南京內金川河河道就采用了高密度電法的勘察方式測量河道擋土墻的高度及地下水潛水位。將所測量的結果與相關物探數據資料進行對比之后發現，運用高密度電法所測量的擋土墻高度及地下水水位數據與驗證數據基本一致，這也就說明了高密度電法在勘察復雜的地質結構層中的可行性和精確性。

2.2 激發極化法

激發極化法在水工環地質勘察工作中運用也較為廣泛。特別是對于較為敏感的巖石和金屬具有較為精確的勘察效果。激發極化法作為水工環地質勘察電法中的一種方法，應用在勘察上的時間不算長，較西方發達國家技術水平較低。但是，激發極化法的發展勢頭極高。激發極化法主要通過土壤表層以及地下巖石被導電激發所產生的極化效應去分析地質情況。在實際的勘察過程之中，運用激發極化法導電的時候，當電流通入或者停斷的剎那，附加電場在不同時間內變化不同，這也就是所謂的激發極化效應，通過分析激發極化效應可以判斷該地區的土層情況。運用巖礦石的導電性能和激發極化電場的變化規律進行水工環地質勘察，是日常水工環地質勘察中較常用的一種。

2.3 瞬間電磁法

瞬間電磁法在20世紀30年代開始應用于解決地質構造的問題上。瞬間電場法是通過發送一次場的間隔時間去觀察地質感應磁場的變化規律，通過二次場的衰減曲線去判斷地質的特性。我國對于瞬間電磁法也有一定的理論研究，并對其實際勘察效果、一維二維正反演方面做了大量工作。瞬間電磁法消除來自一次場的影響噪音，觀察純二次場受到臨近地質影響較小，因此屬于一種較為精確的電勘察方式。

2.4 可控源音頻大地電磁法

可控源音頻大地電磁法是在各項先進勘察技術和接地可控源手段的基礎之上建立的。可控源音頻大地電磁法在水工環地質勘察工作中的運用時間并不長，屬于一種新型的電勘察法。通常主要是以技術水平進行主要控制，它通過改變勘察音頻的頻率和探測力度去探究電磁波傳播的變化規律，從而勘探出土壤的實際情況。

3 電法勘察技術在水工環地調查中的應用與發展

伴隨電法的不斷發展，電勘察法已經從應用在傳統的地下水普查工作擴大到對于地下水的保護管理之上。例如：西南巖溶石山地區巖溶水與生態環境的調查，查明全區石漠化面積10.51萬km2，地下河3066條，巖溶大泉7997個，巖溶水可開采資源量620億m3/年，為國家扶貧和生態環境整治提供了基礎資料。在最近幾年電法的發展中，國外運用地面策略電性參數作為水文地質數據分析的研究取得了不俗的成績，理論研究的試驗數據與實際土質特性一致。

當前，環境問題已經上升成為一個嚴峻的全球性問題，這使得對水工環地質勘察工作程度要求越來越高。電法的勘察原理是借助電性變化的規律分析土壤的實際情況。通過勘察土壤的不同成分，可以辨析出土壤中的污染源。這對于水工環地質勘察工作特別是地質環境評價工作而言意義重大。

4 結語

電法作為水工環地質調查中的一種重要探察技術方式，在水工環地質調查工作中意義重大。當前，電法被廣泛的運用于水工環地質勘察工作之中。高密度電法、激發極化法、瞬間電磁法、可控源音頻大地電磁法是電法勘察水工環地質的主要四種方式，伴隨著電法在水工環地質調查中的廣泛應用，使得電法技術上更為專業、設備上更為先進。相信在以后的地質調查中，電法發展前景更加廣闊。

[l]郭桂柱試論高密度電法勘探技術的應用 [J]中國新技術新產品,2012,21.

[2]郭桂柱常用電法勘探的原理及優點分析.[J]科技與企業,2012,21.

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-263-1