某市水污染地質(zhì)勘察中的物探應(yīng)用實例

張哲

【摘 要】物探技術(shù)作為水文地質(zhì)勘察中的重要技術(shù)，對于了解地下水分布和水污染程度具有重要的意義。同時，物探技術(shù)還是地下水污染治理的重要可靠依據(jù)。基于此，本研究以寧夏中衛(wèi)市水污染水文地質(zhì)勘察項目工程為例，探討了折射層析法和瞬變電磁法在地下水污染水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用效果，以此為相關(guān)勘察工作提供一些參考。

【Abstract】As an important technique in the hydrogeological investigation， geophysical prospecting technology is of great significance for understanding the distribution of groundwater and the degree of water pollution. At the same time， geophysical exploration technology is also an important and reliable basis for the treatment of groundwater pollution. Based on this， taking the project of water pollution hydrogeological investigation in Zhongwei City of Ningxia as an example， this paper discusses the application effect of refraction chromatography and transient electromagnetic method in the hydrogeological investigation of groundwater pollution， so as to provide some reference for the relevant survey work.

【關(guān)鍵詞】水污染;地質(zhì)勘察;折射層析法;瞬變電磁法

【Keywords】water pollution; geological survey; refraction chromatography; transient electromagnetic method

【中圖分類號】P624? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2018）10-0185-02

1 引言

物探技術(shù)，又稱地球物理勘探技術(shù)，其主要是通過觀察各種地球物理場的變化，進而解決地質(zhì)問題的一種勘察方法。近年來，隨著我國科研水平的不斷提升，物探技術(shù)也獲得了很大的發(fā)展，因而應(yīng)用的范圍也逐漸拓展。其中，折射層析法、瞬變電磁法就是新的物探技術(shù)，這些新技術(shù)的研發(fā)為進一步拓展物探技術(shù)的應(yīng)用范圍提供了大力的支持。一直以來，地下水質(zhì)勘察都是困擾我國研發(fā)人員所面臨的重大難題。因此，本研究以某項目工程為例，探討了物探技術(shù)的應(yīng)用效果[1]。

2 項目概況

寧夏中衛(wèi)市水污染水文地質(zhì)勘察項目工程，位于寧夏中衛(wèi)市城西約20公里，受山東省地礦工程勘察院受委托，對該項目工程展開調(diào)查工作。在調(diào)查工作過程中，任務(wù)的目標(biāo)是利用物探方法初步探查工作區(qū)內(nèi)水污染層的厚度及空間分布。本項目工程附近有多條公路穿過，交通十分便利。根據(jù)水文地質(zhì)資料，工作區(qū)內(nèi)水位在15m左右，污染水的礦化度較高，呈現(xiàn)酸性，嚴重地區(qū)PH值為1～2，并且各地層之間具有明顯的波速差異。根據(jù)區(qū)域電性資料，發(fā)現(xiàn)污染水和未污染水的電性差異也相對較高，由此可見，該區(qū)域為折射層析法和瞬變電磁法的應(yīng)用提供了較好的物性前提。

3 物探技術(shù)在水污染地質(zhì)勘察中的應(yīng)用過程

3.1 物探布置及完成情況

3.1.1 物探布置

根據(jù)前期地質(zhì)資料分析和任務(wù)要求，本次探測工作擬選用折射層析法及瞬變電磁法。其中，折射層析法設(shè)計測線方向為NW方向，共4條測線，道間距2m，物理點4824個;瞬變電磁法設(shè)計測線方向為NE方向和NW方向，共4條測線，點距為5m，物理點300個。

3.1.2 完成情況

折射層析法和瞬變電磁法布置完成的情況，如表1所示。

3.2 儀器設(shè)備以及野外觀測方式

3.2.1 折射層析法工作

利用折射層析法進行野外觀測時，主要采用的是由吉林大學(xué)工程技術(shù)研究生產(chǎn)的SE2404EP綜合工程探測儀。野外采集裝置參數(shù)如下：24道數(shù)據(jù)接收采集，60Hz檢波器接收;經(jīng)現(xiàn)場試驗后確定采用道間距2.0m，偏移距2m，采樣率為0.5ms，采樣長度為1024。根據(jù)實際情況選用濾波頻段，為保證數(shù)據(jù)的信噪比，垂直迭加次數(shù)選用2～3次迭加。

3.2.2 瞬變電磁法工作

使用瞬變電磁法野外進行觀察的過程中，主要選擇的是加拿大phoenix公司生產(chǎn)的V8多功能電法儀。野外采集裝置采用的是大定源回線裝置，具體參數(shù)如下：150m×150m發(fā)射線框;4×4增益;電流范圍12～15A;積分時間≥45s。

3.3 資料處理與解釋推斷

在勘察某市水污染地質(zhì)的過程中，分別對折射層析法和瞬變電磁法的資料進行了處理，并對資料進行解釋和推斷。

3.3.1 資料處理

在對折射層析資料進行處理的過程中，首先剔除不正常的工作道，然后對整理后的地震記錄進行排序存儲，以備后續(xù)的計算機數(shù)據(jù)處理。在對資料處理的過程中，采用Geogiga專業(yè)折射軟件對折射資料進行處理，根據(jù)資料質(zhì)量進行預(yù)處理，然后拾取處置，采用相遇時距曲線T0法進行求取各層埋深并自動繪制深度圖。

在對瞬變電磁資料進行處理的過程中，首先將觀測到的瞬變感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成電阻率、視深度等基本參數(shù)，然后根據(jù)資料的實際情況選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，反復(fù)進行濾波、一維層狀模型的正、反演等處理，直至獲得合適的解釋數(shù)據(jù)。在進行瞬變電磁資料處理時需要遵循“從已知到未知、從點到面、從簡單到復(fù)雜、從局部到全區(qū)的原則”，在充分分析原始資料的基礎(chǔ)上，進行資料處理解釋。

3.3.2 資料解釋推斷

在勘察某市水污染地質(zhì)的過程中，將折射層析法應(yīng)用其中，獲得了資料解釋推斷成果。資料解釋成果，如表2所示。

在勘察某市水污染地質(zhì)的過程中，將瞬變電磁法應(yīng)用其中，也獲得了相應(yīng)的資料推斷結(jié)果。該探測過程的推斷成果如下：T1線污染區(qū)標(biāo)高為1262～1235m，且在地面90～190m處污染較為嚴重，兩側(cè)污染較輕，如圖1所示;T2線污染區(qū)標(biāo)高為1260～1234m，且在地面50～180m處污染較為嚴重，兩側(cè)污染較輕;T3線污染區(qū)標(biāo)高為1259～1234m，且在地面90～340m處污染較為嚴重，兩側(cè)污染較輕;T4線污染區(qū)標(biāo)高為1260～1234m。此外，四條測線的視電阻率等值線斷面圖皆顯示出污染區(qū)以下視電阻率相對穩(wěn)定，推測為完整黏土層，且黏土層以下并未受到污染。

4 結(jié)論

經(jīng)過嚴格的野外施工與科學(xué)的數(shù)據(jù)解釋，該市水污染水文地質(zhì)勘探工作圓滿完成，現(xiàn)得出以下結(jié)論：①通過折射層析法可以確定，工作區(qū)內(nèi)黏粘土層頂板埋深標(biāo)高為1234m左右，并且從北西向東南逐漸變深;②通過瞬變電磁法可確定工作區(qū)內(nèi)污染層標(biāo)高在1260～1234m左右，包括嚴重污染區(qū)在內(nèi)，黏土層以下沒有受到污染。需要注意的是，由于物探成果的多解性和不定性，加之工作區(qū)內(nèi)存在的民用電線及其他良導(dǎo)體等，資料解釋只能作為進一步勘探的依據(jù)。

【參考文獻】

【1】王志磊，劉彥濤，許曉陽，等.電法勘探在礦山水文勘探中的應(yīng)用[J]. 中州煤炭，2011（08）：115-116.