地球物理勘探方法在水文地質工作中的應用

摘要：水是一項寶貴的資源，其作用是不可替代的，尤其是對于我們生活十分重要的工業(yè)及農業(yè)。各種能源的產出也都伴隨著水的消耗，人們的生活在不斷提升，這種消耗也就在隨之增長，并且逐漸變得無法控制。雖然地球上的水儲量驚人，但是人們可以利用的占不到總量的百分之三，且其中七成以上是冰川，所以可以說水是十分有限的。因此消耗量的增加已經(jīng)成為了目前的主要問題之一，如果不解決就可能會影響到正常的生活以及生產工作，故而應當加大找水力度。

前言：我國是一個水資源相對匱乏的國家，但是消耗卻十分巨大，因此這種匱乏的情況也在日益明顯，如果不及時解決，就可能導致日后出現(xiàn)嚴重的缺水問題。因此應當加強找水工作，以此來環(huán)節(jié)當前的資源壓力。地球物理勘探作為目前主要的方法之一，可以為開采單位提供更多關于地下水的信息。所以這種方法具有較高的使用價值，并且對于我國的發(fā)展有著重要意義。

關鍵詞：地球物理;水文地質;應用

1.地球物理勘探方法的含義

該方法主要是使用地球物理的相關知識，根據(jù)巖層的性質特點選擇不同的儀器以及方法進行勘探，通過對得到的各項數(shù)據(jù)進行綜合分析，最終得到具有一定價值的地質信息。通過應用這種方法，就可以大致掌握巖層中的地下水情況，并通過進一步調查及分析來確定其是否具有開發(fā)的價值。這種方法的應用對找水工作提供了很大的助力，在一定程度上緩解了當前缺水的情況，因此正確地使用是十分有必要的。由此我們可以看出地球物理勘探方法的重要作用，但是需要注意的是，這種方法是通過對巖層的物理現(xiàn)象的分析來獲得結果，并不是一種直接的勘探手段，因此獲取的結果并不是唯一的，還應當對獲得的結果進行交叉對比研究。

2.地球物理勘探方法在水文地質中的具體應用

2.1高密度電阻率法

巖層電阻率主要與其內部含水量，水的礦化度、孔隙度等各項因素相關，所以可以根據(jù)其數(shù)值來大致推斷出一定范圍內的地下水的情況，對開發(fā)工作起到一定的參考作用。電阻率的具體數(shù)值主要與含水量有關，因為水會直接使電阻率發(fā)生變化，因此可以根據(jù)該原理來進行勘探工作。該方法法主要是通過測定含水層的電阻率，通過分析數(shù)據(jù)，能夠比較詳細地推斷出巖層的含水結構以及含水量，為之后的開采工作提供較多的參考。同時我們也可以發(fā)現(xiàn)這并不是一種直接的勘探方法，主要是通過對數(shù)據(jù)的分析來獲得相應的信息。該方法的主要優(yōu)勢在于其準確性較高，不容易出現(xiàn)誤判的現(xiàn)象，同時效率也較為突出，可以在較短的時間對大范圍進行探測。它可以通過分析巖層存在的電性差異，來獲取比較準確的含水層位置以及富水特性等在開采工作中比較有價值的信息。同時它還能夠不斷提供巖層的含鹽量信息，幫助有關工作的進行，減少工作中出現(xiàn)意外的可能性。除此之外還可以獲取精度相對較高的水文地質參數(shù)，減少工作中出現(xiàn)誤差的情況。

2.2激發(fā)極化法

應用此方法對需要勘探的巖層供入流脈沖，在保證電流相對穩(wěn)定的同時，通過監(jiān)測電極之間的電位差來獲取所需要的相關信息。當隨著時間的推移電位差逐漸保持平衡，在此階段停止供入電流后，觀察電位差在接下來的一段時間內表現(xiàn)出的衰減過程。在該過程中就會出現(xiàn)附加電場變化，這也就使我們常說的激發(fā)極化效應。根據(jù)該效應，可以尋找各種可利用的資源，并解決地質問題，是目前仍然被廣泛使用的一種電法勘探技術。這種方法起初只是用于部分礦產的找礦工作當中，并且取得了不俗的效果，為該工作提供了很好的輔助作用。當相關技術不斷被革新，采用該方法已經(jīng)可以良好地適配水文工作，并且取得了十分顯著的效果，尤其是在找水方面，因此該方法得到了有關部門極大的重視，也得以在短時間內被不斷推廣。

2.3地面核磁共振法

該方法應用到的技術比較先進，應用在實際的工作中的時間并不長，同時也是當前僅有的可以直接進行找水的方法。其主要是利用了原子核弛豫性質存在的差異的原理，根據(jù)這種差異來獲取巖層中物質分布的情況，來準確地找出各種資源的位置以及大致的含量。在地表應用核磁共振找水儀，通過分析獲得的信號的變化規(guī)律，來獲知地下水的具體情況。探測出地下水時間賦存以及存在的相關特征。與傳統(tǒng)方法不同的是，這是一種直接的勘探方法，并且對巖層所造成的損害也是可以忽略不計的，在使用過程中獲取的數(shù)據(jù)都有較高的精度，不容易受到復雜地質結構的影響，并且具有相當可觀的效率以及分辨力，所以這是一種具有較大發(fā)展空間的勘探方法。一旦使用這種方法就可以準確定位淡水資源的位置并且獲知相關的信息，使找水工作的效率有了較大的提升，也減少了出現(xiàn)錯誤的可能性。巖層中具有較多的自由水，通過核磁共振就可以通過信號準確掌握這些自由水的位置，尤其是大量自由水處在同一位置使，所獲得的信號則更為明顯，這也是這種方法能夠直接找到地下水的原理。改方法的主要缺陷在于探測的范圍以及深度較小，所以一般是通過其它方法來獲取地下水的大致方位后，在通過以及來獲取其準確的位置。除此之外，核磁共振很容易受到電磁干擾的影響，所以使用過程中會受到諸多限制，這也是目前面臨的主要問題，如果可以合理地解決，就能促使這種方法被應用到更多的領域。

2.4地質雷達法

該方法是向地表以下某一位置發(fā)射電磁波，當其到達該位置后會返回，此時可以通過儀器進行接收。接收到的電磁波的各項參數(shù)會發(fā)生較大的變化。這些變化都是由于在其運動的過程中各種地質因素的影響，因此可以通過分析這些變化，并通過還原的方式獲得地質的具體情況。電磁波的時頻以及振幅等參數(shù)都會由于地質性質的不同而發(fā)生一定變化，根據(jù)這種原理，就可以通過分析電磁波的這些特性來掌握地下的具體情況。需要注意的是，電磁波發(fā)射的深度與其頻率直接相關，而由于頻率的限制，決定了其無法進行較深的探測工作。雖然深度受到了一定限制，但是這決定了其有著較高的分辨率。由于采用這種方式所獲數(shù)據(jù)以及圖像的的分辨率較高，結果也就更具有參考價值，同時能夠作為判斷巖層中是否含有較多水資源的依據(jù)。同時這種方法應用的限制較小，不容易受到各種因素的干擾，并且分析出現(xiàn)誤差的概率也能控制在可接受的范圍以內，因此這種方法被普遍應用于一些深度相對較淺的勘探工作中。

結語：

由此我們可以看出采取正確的勘探方法是十分重要的。通過勘探報告中對于巖層的各項信息我們可以明確其中是否存在具有開采價值的地下水資源開采的難度，對方案制定有著較高的參考價值。同時也可以通過分析勘探結果來預測一些可能出現(xiàn)的意外情況，并提出相應的預防措施，或者提前制定出針對這些情況的應急預案。因此，可以說采用正確的方法以及高質量完成是必要的，其中獲得的各種信息以及各項數(shù)據(jù)可以使后續(xù)的方案制定以及工作的進行有著更高的合理性，也為開采工作的順利進行提供了保障。

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作者簡介：張玉良（1987-），男，漢，本科，學校：黑龍江科技學院，地質工程，黑龍江省煤田地質二0四勘探隊.