綜合電法在安徽某地找水中的應(yīng)用

仇嘯天， 朱文科

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局三一二地質(zhì)隊，安徽 蚌埠 233000)

1 引言

綜合電法是一種操作便利、勘探結(jié)果精準(zhǔn)的勘探手段，已廣泛應(yīng)用在工程與環(huán)境地球物理探查領(lǐng)域中，尤其是在地下水資源勘察中取得了十分顯著的社會經(jīng)濟效益。由于安徽地區(qū)的地理條件和地貌特征，在安徽某地找水工作中，可以考慮引入綜合電法，結(jié)合當(dāng)期農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和能源基地建設(shè)的迫切需要，加強水源地的水文地質(zhì)勘察。通過綜合電法，為當(dāng)?shù)刈詠硭畯S找到干凈水源，明確水文鉆孔位置，為安徽地區(qū)水利工程事業(yè)做出了貢獻，滿足生產(chǎn)生活中的用水需求。

2 工區(qū)地質(zhì)與地球物理概況

2.1 工區(qū)地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)主要含水巖組為震旦系四頂山組、寒武系猴家山組、昌平組和饅頭組，碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組，巖溶、裂隙不甚發(fā)育。 巖組為第四系全新統(tǒng)，分布在勘查區(qū)北部。地下水賦存于砂層及垂直裂隙發(fā)育的粘性土中，水量貧乏。查區(qū)南部，由震旦系淮南群四頂山組三個巖性段及寒武系下統(tǒng)猴家山組粉紅色、灰白色中～厚層微晶白云巖，疊層石微晶白云巖，砂屑白云巖，夾石英巖凸鏡體、灰、灰肉紅色中～厚層(半球狀大圓藻)微晶白云巖、砂屑白云巖、含硅質(zhì)白云巖組成。地表巖石裂隙發(fā)育，似刀砍狀，裂隙發(fā)育延伸較淺，富水性較差。泉水流量小于0.3 m3/h，徑流模數(shù)2.8～4.511 L·s-1·km-2。

2.2 工區(qū)水文條件

本區(qū)在區(qū)域上處于江淮分水嶺地段，水系不甚發(fā)育，大氣降水是本區(qū)地下水的補給來源。斷裂構(gòu)造和裂隙是本區(qū)地下水入滲、循環(huán)的主要通道和主要富集地帶。降水入滲后，一部分沿斷裂和裂隙密集帶作水平方向徑流(總體徑流方向自南至北與地形坡度變化一致)并在構(gòu)造和地形有利部位出露于地表，以泉的形式排泄；另一部分則沿斷裂帶富集，并向地下深部運移和循環(huán)。受所處的地形地貌和地質(zhì)、水文地質(zhì)條件制約，地下水主要接受大氣降水入滲補給，經(jīng)短暫徑流，在山麓邊坡及構(gòu)造帶附近以泉或泉群形式排泄，其動態(tài)變化受降水控制。

3 技術(shù)方法

根據(jù)水文地質(zhì)資料，結(jié)合地形地物條件，在相應(yīng)范圍內(nèi)布設(shè)物探剖面，選用了電法勘探中的聯(lián)合剖面法、激電測深法和電阻率測深法。在北部用電阻率測深法尋找第四系含水砂層；在南部運用聯(lián)合剖面法尋找構(gòu)造破碎帶，并運用激電測深法判斷與評價含水層。

3.1 數(shù)據(jù)分析與整理

運用GPS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，通過mapsource程序轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件將所測大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自定義三參數(shù)下的坐標(biāo)格式，數(shù)據(jù)匯總后，對數(shù)據(jù)進行篩選和處理，剔除壞數(shù)據(jù)，對不同排列接頭點進行圓滑處理，以保證數(shù)據(jù)可靠性。

3.2 聯(lián)合剖面法

聯(lián)合剖面法電極排列方式為： AO=BO=70 m、MN=20 m，AO=BO=90 m、MN=20 m，AO=BO=110 m、MN=20 m，AO=BO=130 m、MN=20 m，CO>5AO 。實際上聯(lián)合剖面法是兩個三級裝置排列，它是一種成熟的物探找水方法，曲線上的低阻正交點是地下斷裂破碎帶的明顯標(biāo)志。本次聯(lián)合剖面法根據(jù)設(shè)計成井深度設(shè)計了AO=BO=70 m，AO=BO=90 m，AO=BO=110 m，AO=BO=130 m 4個參考極距，根據(jù)每個極距深度下的物性差異判斷含水破碎帶。

3.3 激電測深

應(yīng)用激電測深法尋找地下水選定井位能夠避免打井的盲目性，減少打打廢井和干孔損失浪費，是效果顯著的勘探手段。一個激電測深點是在此點上的縱向物性探測，根據(jù)縱向物性變化推測含水層所在深度。而在一條測線上布置多個激電測深點并畫出視電阻率與視極化率斷面圖便可以清晰地看出各異常的空間分布，由此推測含水密集區(qū)所在的位置。

表1激電測深裝置一覽表

4 解釋推斷

4.1 聯(lián)合剖面法

自來水廠4，5線聯(lián)合剖面圖(圖1)：4線AO=70 m在1000點存在正交點，AO=90 m在1000點存在正交點，AO=110 m在1000點依然存在正交點；旁側(cè)線5線在980點也存在正交點，推測此處為構(gòu)造F1，走向北西，幾乎直立。4線AO=70 m在1310點存在正交點，AO=90 m在1310點存在正交點，AO=110 m在1320點依然存在正交點；旁側(cè)線5線在1280點也存在正交點，推測此處為構(gòu)造F2，走向北西，傾角63.5°。

圖1 4線、5線聯(lián)合剖面圖

4.2 激電測深

5線激電測深單支曲線(圖2)：970點、960點、950點、940點曲線形態(tài)均為KH型。ρs曲線在尾支均出現(xiàn)低阻異常，說明此異常為構(gòu)造引起，極化率在淺部較低，在深部較高，說明深部富水情況較好。1260點、1270點、1280點與1290點曲線形態(tài)亦為KH型，ρs曲線在尾部出現(xiàn)低阻異常，說明此異常為構(gòu)造引起。極化率在淺部較低，在深部較高，說明深部富水情況較好。

圖2 5線測深單支曲線圖

5 結(jié)論

推測構(gòu)造F1所處位置在公路邊樹林里，構(gòu)造傾角較大，為5線聯(lián)合剖面的980點附近，故在5線970處擬定一個水井井位，鉆孔深度220 m。事后果然有大量水出來。

6 結(jié)語

綜上所述，安徽某地為了尋找干凈的自來水水源，采用綜合電法進行水資源勘探，深入分析該地區(qū)的地質(zhì)條件、地球物理特征以及水文條件等，通過聯(lián)合剖面法和激電測深法等技術(shù)方式，根據(jù)每個極距深度下的物性差異判斷含水破碎帶，推測含水密集區(qū)所在的位置，明確豐富的水文鉆孔位置信息，獲得水資源，提高了找水效率。