電測深法在新建水源地項目中的應用

魏 芳

河北省水文工程地質勘查院 河北 石家莊 050021

定井是水源地建設工程的重要內容，合理的設計定井位置和深度，不僅能提升水源地供給水水量，而且能有效地促進區域經濟發展，保證人們生活質量。在定井工作中，電測深法是一種較為常用的物探手段，其能有效保證定井管理的規范性，然而受諸多因素影響，部分勘測單位在電測深法應用中存在一定缺陷，這嚴重影響了新建水源地定井工作的正常開展?；诖?，提升電測深法應用質量已經很為新建水源地定井質量管理的關鍵所在。

一、項目概況

作為北京重要的生態防線及水源涵養區，張家口壩上地區地處河北西北部，其不僅改善了當地的生態環境，而且有效地保障了農業生產，提升了農民收入。在本地區高效節水示范工程建設中，規劃建設節水灌溉農田64.40萬畝。為了保障農業高效節水項目的順利實施，提升高效節水工程長期供水質量，故需在本地區新建一個水源地。測試工作基本任務為在指定地域開展電測深法與激電測深法工作，查明第四系松散層厚度，推薦深淺層水文地質鉆探孔位置。

二、電測深法的基本原理及適用性

1、電測深法的基本原理。電測深法是當前常規電法測量中應用較為廣泛的一種測量方式，其在供電極距A、B的支撐下，對地下進行直接供電；此時，在A、B兩點電源間將建立一個瞬間的半球狀直流電場，這為物探方式的應用創造了條件。在實際測量中，工作人員只要對電極M、N采集地電場的電流、一次場電壓進行測量，則通過計算即可獲得點阻力ρs。在這一過程中，測量人員只要不斷地改變供電極距AB與測量電極MN兩個參數，就可以實現不同深度地層視電阻率ρs的有效把控[1]。通常，在電測深法外業數據采集中，人們會選擇電子自動補償儀及配套的電源、電極和導線作為基本保證，將這些構建按照使用要求進行固定安裝，既可實現視電阻率的有效測定。需要注意的是，為提升電測深法測定結果的準確性，需對各電極的極距進行嚴格限定；電測深法極距數值表如表1所示[2]。

表1 電測深法極距數值表

2、電測深法的適用條件。電測深法是電法測量的一種常用方式，在工程測量中，其受外界環境影響較為深刻。為進一步提升電測深法的應用質量，需注重其適用條件的有效把控。通常，地形、地貌、地質、水文及地球物理是影響電測深法應用效果的重要因素。在張家口壩上地區地下水水資源評價工作中，該地區位于內蒙古高原的南緣，北部及東南部為低山丘陵，該地區地勢南北高，中間低，其間殘丘、湖淖相間分布，呈現典型的波狀平原景觀，平均海波處于1300～1500 m之間。區域內為巖漿巖種類繁多，以新生界第三系玄武巖分布最為廣泛。而在地質構造探查中，張家口壩上地區區內構造主要以斷裂為主，具體而言，本地區區內的斷裂構造非常發育，但因受新生界地層廣泛覆蓋的影響，絕大部分研究不詳，多為性質不明斷裂，結合已探測結果可知，該地區斷裂性質與平面展布方向有明顯的規律性，具體可分為近東西向、北東向、近南北向、北西向及北北東向五個斷裂系統。水文環境分析中，張家口壩上地區氣候屬于典型的寒溫帶半干旱大陸性季風氣候，夏季涼爽短促，雨量集中，冬季寒冷漫長，干燥，這與蒙古高壓中心具有直接關系。實際測量中，工作人員根據地區物理特性，選擇具體測量方法，通常，不同巖性地層之間、基巖裂隙發育帶與較完整基巖間一般均存在一定的電性差異，基于此，本項目選擇電測深法開展實際測量工作。

三、電測深法在新建水源地定井中的應用要點

1、電測深法的質量保證措施。作為當前工程項目地質勘查的重要方式，電測深法能有效地提升新建水源地定井的精確度。本項目建設中，為進一步保證電測深法的應用質量，施工人員進行以下措施保證：其一，在每日測量前，對儀器均進行了自檢，確保電測深設備的技術指標均達到規范要求；其二，在銅電極及鐵電極入土管理中，要求其與土壤接觸良好，入土深度最小保持在30c m；其三，要求觀測的電位差不小于3 mv，同時在獲得測量數據后，需繪制原始曲線，并進行畸變數據的有效處理。其四，在每日工作開始及收工后，需對其導線應用環境、布極狀態進行觀測，防止出現漏電、布極不準確等問題。

2、強化電測深法安全環境管理。現階段，人們對于電測深法的安全效益和環保效益提出了較高要求。因此在實際測量中，應注重遵守GB/T 28001－2011《職業健康安全管理體系標準》與B/T24001－2016《環境安全管理體系標準》[3]。一方面，需在測量前期準確的預測工程危險源，并對工作人員進行崗前培訓，確保其高效的掌握測量技能。另一方面，應對突出的環境危險因素進行有效控制，確保人員、設備安全，防止環境事故發生。

3、注重電測深法應用質量評價。采用電測深法進行地質環境測量時，需注重其應用質量的有效評價。本項目建設中，工作人員按照規范《電阻率測深法技術規程》DZ/T 0072－2016要求，對張家口壩上地區的電測深法點進行質量評價。在整個檢查中，施工人員嚴格按照“一同三不同”的原則檢查測點，同時，要求質量檢查點數大于全區電測深總數的3%，全區總均方誤差不超過5%，有效地提升了電測深法應用水平，滿足了地質勘測及水源地定井需要。

結論

電測深法對于水源地定井工作效率和質量具有較大影響。實踐過程中，人們只有充分認識到電測深法的應用原理和條件，然后規范化的進行應用質量管理，才能有效地提升電測深法的應用水平，保證新建水源地定井準確度，進而促進區域經濟增長，實現人們生產增收。