

關鍵詞:氡測量儀;找水定井
1 引言
地球是一個循環系統,斷裂帶是地殼深部氣體向地表運移的通道。在各種因素作用下,氡氣、地下水等流體主要沿各種巖石孔隙和裂隙運動,地質構造運動使地質體受到變動和破壞,巖體中氡的聚集條件和運移條件也相應地發生變化,其結果是在通氣條件良好部位的地表形成氡異常,這些部位也是地下水富集的地方。因此在地表探測到的氡異常區(氡濃度相對高值區)可較準確地反映地下的地質構造特征,也很可能定位地下水富集的區域。
FD-216環境氡測量儀,應用于環境空氣、土壤等氡濃度及氡析出率的檢(監)測與評價、輻射防護、輻射劑量評價、放射性找礦、尋找地下水源、地震預報等諸多領域。本文根據作者工作中使用該儀器的實踐經驗,對它在找水定井方面的應用做進一步探討。
尋找到地下水源、然后定井取水是解決干旱和半干旱地區缺水的主要手段。現在,一般的專業找水定井的方法是人工場源時間域的電法儀(包括電阻率法儀、高密度電阻率法儀、激發極化法儀)。由于所用人工多、時間長(一天僅能探測幾個點)、成本較高,不太適合群眾為解決生產和生活用水而自主打井的方式。本文提供一種用時短、成本低、成功率較高找水方法。
2 儀器和方法
2.1 儀器
FD-216環境氡測量儀。它由儀器和取樣器兩部分組成。土壤氡測量范圍:(3-300000)Bq/m3。
2.2 方法
FD-216環境氡測量儀以閃爍室法為基礎,通過插入土壤中的取樣器,用氣泵將含氡氣體吸入閃爍室,以氡衰變的第一代子體RaA作為測量對象,測量時讀取脈沖數(與氡濃度成正比),劃出氡異常區。通常完成一個點位的測量需要5-10min左右。
3 找水定井實例
3.1 測線布置
在預選打井區域布設東測線一條,在測線上選擇若干個間距相等的點位進行測量(點位多少及間距長短是根據預選區域面積大小而設定)。按測量結果,在出現氡異常(氡濃度高值)的點位沿測線方向再布設垂直的另一條測線,依據測量結果劃定氡異常區范圍,之后在氡異常區選定打井位置。
3.2 工作區地質概況及測量結果分析
本文選定龍江縣山泉鎮興隆泉村(以下稱興隆泉工作區)、龍江縣龍興鎮奮勇村(以下稱奮勇村工作區)兩個找水定井工作區,這兩個工作區皆位于出大興安嶺與松嫩平原的過渡地帶,屬于中溫帶大陸性季風氣候,春季風大少雨、嚴重干旱是當地最主要的氣象災害。在這兩個工作區找水定井的目的是解決當地群眾自家所承包耕地灌溉的問題。
3.2.1 興隆泉工作區
地質概況:該工作區,近場地為丘陵地帶,地勢為西北高、東南低,地表由黃褐色亞粘土組成,鐵染和鈣質淋濾現象普遍,以富含鐵錳質結核和山區含沙粒,小礫為特點。礦物成分以石英、長石為主。
依據A-A測線測量結果,再選擇A-A測線最高值A08點位為基點,按南北方向布設B-B測線(A08點位即為B07點位),點位12個、點位間距50m。從表2中可以計算出B-B測線12個點位氡濃度平均值為200.5Bq/m3,與A-A測線A08-A10三個點位氡濃度平均值相當。
根據以上兩條測線的測量結果,可以認定氡異常區(氡濃度相對高值區)范圍是東西方向在A08-A10之間,寬度約100m左右;南北方向是以A08(即B07點位)點位為中心,長度約200m左右,從實際測量中,南北異常區域可能會更長,若再加大測線長度,則超出預選定井的區域了。本次測量結果也可以看出,該工作區“水線”是南北走向。
3.2.2 奮勇村工作區
地質概況:該工作區,近場地為丘陵地帶,地表為黃色沖積洪積砂礫石層,礫石成分以中酸性火山巖為主,礫徑5-10cm,大的達20-30cm。分選性差,局部夾砂及亞粘土透鏡體。局部可見黃土狀亞砂土。
測量結果及分析:和興隆泉工作區采用同樣的方式方法,按東西方向布設測線、選擇16個測量點位,點位間距40m,該測線16個點位氡濃度平均值為312Bq/m3,測量數值相差沒有超過10%的,隨后在該測線中部點位的南北方向布設新的測線,選擇18個點位進行測量,點位間距40m,南北測線氡濃度平均值為256Bq/m3。
根據該工作區的測量結果,認定氡異常區(氡濃度相對高值區)范圍是沿東西測線方向長約300m(按預選定井區域劃定)、南北寬約40m的區域。該工作區測量結果顯示,其“水線”是東西走向。
3.2.3 找水定井結果
依據以上兩個工作區的測量數據,劃定出氡異常區,并在氡異常區內確定打井位置,通過打井施工、都獲得了成功,取得了很好的經濟效益和社會效益。
4 結論
①利用科技手段在干旱和半干旱地區尋找地下水源,是解決缺水的關鍵,對當地農業、工業發展具有十分重要意義。利用FD-216環境氡測量儀進行找水定井確實能達到快速找水的目的,特別適合滿足群眾家庭生產生活用水的需求。無論在自家承包的土地或庭院內,若沒有布設測線的條件,可以進行多點位的測量,選擇在相對氡高值的點位打井,其準確率和成功率也會比其他點位高;
②利用物探方法尋找地下水源,是可行的,但每個地域的地質狀況千差萬別,無論使用何種物探方法尋找地下水源,都要結合該區域水文地質和地理環境情況,再充分發揮各種物探手段本身的優勢,合理利用,只有這樣才能確保找水定井的準確性和成功率。
參考文獻:
[1]唐慧杰等.物探找水方法綜述[J].黑龍江水利科技,2004(1).
[2]楊軍.FD-3017Ra測氡儀在地震工作中的應用實例[J].城市建設,2012(16).