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摘 要:干旱山区是水资源贫瘠地区,解决干旱山区水资源问题已经成为社会普遍关注的话题,为了解决干旱山区水资源问题,需要采取有效的方法在干旱山区进行找水打井,从而满足干旱山区人民对水资源的需求。而找水打井工作与水文地质关系极为密切,但仅依赖于水文地质调查仍不够,随着物探技术的发展,使得干旱山区找水打井问题得到了有效的解决,本文主要对水文地质调查与物探在干旱山区找水打井过程中的有效运用进行探析,以实现干旱山区水资源问题的合理解决。
关键词:水文地质调查;物探;干旱山区;找水打井
水文地质调查主要是对某一区域水文地质特征和条件进行研究的一种方法和手段,主要包括对现有资料进行收集和整理,并进行野外调查研究,水文地质调查的主要目的是查明水文地质条件,包括含水层系统或蓄水构造、查明水文地球化学特征,评价地下水开采能力等。物探技术主要包括高密度电阻率法、联合剖面法、自然电场法、电测深法,此外,还包括甚低频法、激发极化法等。在水文地质调查基础上,选用合理的物探技术方法配合来完成干旱山区找水打井工作,以下便对水文地质调查与物探技术在干旱山区找水打井之中的运用进行探究。
1.水文地质调查工作的主要方法研究
1.1调查方法
水文地质调查工作所采用的方法主要以野外实地调查为主,并将访问、实测以及综合分析等多种方法相结合,在保证调查资料现时性的条件下,充分对前人搜集的资料进行应用。首先,需要对路线以及观测点进行布置,主要以查明缺水情况、供水需求以及供水现状为原则规划出最短路线,并观测到最全面的水文地质情况;观察点主要布置在现有供水水源位置,或者是潜在的供水水源位置,以及水文地质存在意义的地理位置。地质点布置于断层线、地层界线、褶皱轴线、标志层、岩相变化带等位置;地貌点则布置于自然地质发育处以及地貌分界线;水文地质点则应该布置于钻孔、井泉等位置。水文地質调查的主要内容为调查地层岩性、地形地貌、地质构造、机井民井、天然水点及干旱灾害情况。
1.2水文地质条件与特征分析
水文地质条件与特征在调查的过程中需要查明以下几个方面:①调查区域的地形地貌特征以及地表水文特征;②需要查明地层岩性,对岩性含水特点进行了解并调查明晰;③掌握区域地质构造情况;④了解地下水的类型和埋藏条件;⑤查明地下水补给、径流以及排泄条件;⑥掌握主要含水层系统的位置及条件;⑦查明地下水动态特征及其影响因素;⑧查明与地下水开发利用有关的环境地质问题。
通过对调查区的水文地质条件及特征调查分析,为物探技术的实施提供有效基础。
2.物探技术的应用
2.1物探技术应用的前期布置
根据水文地质调查分析能够圈定物探技术的测量范围,在布设电剖面测线时,应该根据被测场地的环境条件来适当布设,物探测线的布设方向一般与地下水渗流方向垂直或呈大角度相交,而物探技术的应用往往会受到山区地形条件客观条件的限制,例如,高密度电阻率法、联合剖面法和电测深法等常规方法可能被测地区环境条件影响而导致应用受限或是无法应用。在这种情况下可采用自然电场法来完成物探工作。使用自然电场选频物探仪来完成剖面测量工作,在测量过程中,应该使极距MN保持不变,且保证移动方向为同向。此做法主要是为了在平面确定异常点的分布位置;在测量垂向深度内地层特点时,应该将电极距MN大小进行改变,从而完成各深度的探测,且在移动的过程中应该保证电极M、N方向相反,上述做法主要是为了将井位天然电位差层数及各层深度进行确定,然后根据这一结果为钻孔深度的设计提供有效依据。测点距一般为5m,如果当测点距为5m时测得的曲线反映不够明显,并且此位置属于非常有限的可供选址,则应该通过测点距1m来完成细化测量。
2.2数据采集技术的应用
完成野外工作之后,应该使用移动设备通过USB接口将所测数据全部导出,然后通过电子表格软件来对这些数据进行有效整理,并完成制图。在野外测量过程中若遇到明显V形同步低的情况下,应该重复测量1-3次,若经重复测量得出的结果同原测量结果相一致或是基本相同,则应该对测得数据进行保存和记录。若重复测量得出的结果与原测量结果存在较大的差异,应该分析差异产生的原因,然后对数据进行保存和记录,或是将异常极小值和极大值进行剔除。
2.3解读物探成果
在自然电场法进行物探测量下,对其物探成果应该依照如下方法进行解读:
首先,对物探剖面测量所得曲线进行解读。平缓剖面曲线之中若存在3个频率发生V形同步低的情况,并且多半均为这一频率曲线上的最小值,则表明该测量点位置对应的地下存在渗流带通过;当承压水剖面曲线之中存在2个频率发生同步低的情况,且低频25Hz时发生反相峰值时,地下水会从基岩向冲积层流入。凸形三频出现同步高的情况下,千层地下水回收承压水的越流补给,地下水流动方向表现为自下向上,且此现象比较明显。
其次,对物探测深所得曲线进行解读。测深曲线通常应该是直线型曲线,并且呈光滑双曲正切图形,同时各频率测深直线或是曲线之间处于相互平行或同步状态,这种情况可解读为此区域无水,即无水区;当测深曲线出现明显的3频V形同步低的情况下,或者是频率曲线有缓坡台阶出现时,这种情况表明此区域有水,即有水区。
3.结束语
综上所述,在干旱山区找水打井之中,水文地质调查与物探技术的结合运用是一种有效的方法和手段,但在实际运用过程中,还应该由专业的技术操作人员根据所测地实际情况来进行完成技术的应用,切不可单纯依赖于测量仪器而失去对有水区的判断能力,并且应该将两者有效的结合在一起进行运用。本文在研究物探技术中主要以自然电场法为例进行了研究,而物探技术的运用并不固定,应该依据探测地区的实际情况来合理确定物探技术的运用,从而保证干旱山区找水打井的顺利完成。
参考文献
[1] 龙仲兴. 山区找矿资源综合物探方法的运用研究[J]. 世界有色金属,2017(6):255-257.
[2] 闫志安. 礼泉县北部山区干旱地带地下水资源综合开发利用研究[J]. 地下水, 2016(5):63-64.
[3] 潘晓东, 张发旺, 孟小军, 等. 深切河谷附近岩溶地区打井找水模式[J]. 现代地质, 2015(2):272-278.
[4]刘凤忠. 综合物探在抗旱找水打井中的应用[J]. 河南水利与南水北调, 2013(24):46-47.
[5]梁竞, 韦启锋, 郑盛业, et al. 水文地质调查与物探在干旱山区找水打井中的综合应用[J]. 西部探矿工程, 2018, 30(1).
关键词:水文地质调查;物探;干旱山区;找水打井
水文地质调查主要是对某一区域水文地质特征和条件进行研究的一种方法和手段,主要包括对现有资料进行收集和整理,并进行野外调查研究,水文地质调查的主要目的是查明水文地质条件,包括含水层系统或蓄水构造、查明水文地球化学特征,评价地下水开采能力等。物探技术主要包括高密度电阻率法、联合剖面法、自然电场法、电测深法,此外,还包括甚低频法、激发极化法等。在水文地质调查基础上,选用合理的物探技术方法配合来完成干旱山区找水打井工作,以下便对水文地质调查与物探技术在干旱山区找水打井之中的运用进行探究。
1.水文地质调查工作的主要方法研究
1.1调查方法
水文地质调查工作所采用的方法主要以野外实地调查为主,并将访问、实测以及综合分析等多种方法相结合,在保证调查资料现时性的条件下,充分对前人搜集的资料进行应用。首先,需要对路线以及观测点进行布置,主要以查明缺水情况、供水需求以及供水现状为原则规划出最短路线,并观测到最全面的水文地质情况;观察点主要布置在现有供水水源位置,或者是潜在的供水水源位置,以及水文地质存在意义的地理位置。地质点布置于断层线、地层界线、褶皱轴线、标志层、岩相变化带等位置;地貌点则布置于自然地质发育处以及地貌分界线;水文地质点则应该布置于钻孔、井泉等位置。水文地質调查的主要内容为调查地层岩性、地形地貌、地质构造、机井民井、天然水点及干旱灾害情况。
1.2水文地质条件与特征分析
水文地质条件与特征在调查的过程中需要查明以下几个方面:①调查区域的地形地貌特征以及地表水文特征;②需要查明地层岩性,对岩性含水特点进行了解并调查明晰;③掌握区域地质构造情况;④了解地下水的类型和埋藏条件;⑤查明地下水补给、径流以及排泄条件;⑥掌握主要含水层系统的位置及条件;⑦查明地下水动态特征及其影响因素;⑧查明与地下水开发利用有关的环境地质问题。
通过对调查区的水文地质条件及特征调查分析,为物探技术的实施提供有效基础。
2.物探技术的应用
2.1物探技术应用的前期布置
根据水文地质调查分析能够圈定物探技术的测量范围,在布设电剖面测线时,应该根据被测场地的环境条件来适当布设,物探测线的布设方向一般与地下水渗流方向垂直或呈大角度相交,而物探技术的应用往往会受到山区地形条件客观条件的限制,例如,高密度电阻率法、联合剖面法和电测深法等常规方法可能被测地区环境条件影响而导致应用受限或是无法应用。在这种情况下可采用自然电场法来完成物探工作。使用自然电场选频物探仪来完成剖面测量工作,在测量过程中,应该使极距MN保持不变,且保证移动方向为同向。此做法主要是为了在平面确定异常点的分布位置;在测量垂向深度内地层特点时,应该将电极距MN大小进行改变,从而完成各深度的探测,且在移动的过程中应该保证电极M、N方向相反,上述做法主要是为了将井位天然电位差层数及各层深度进行确定,然后根据这一结果为钻孔深度的设计提供有效依据。测点距一般为5m,如果当测点距为5m时测得的曲线反映不够明显,并且此位置属于非常有限的可供选址,则应该通过测点距1m来完成细化测量。
2.2数据采集技术的应用
完成野外工作之后,应该使用移动设备通过USB接口将所测数据全部导出,然后通过电子表格软件来对这些数据进行有效整理,并完成制图。在野外测量过程中若遇到明显V形同步低的情况下,应该重复测量1-3次,若经重复测量得出的结果同原测量结果相一致或是基本相同,则应该对测得数据进行保存和记录。若重复测量得出的结果与原测量结果存在较大的差异,应该分析差异产生的原因,然后对数据进行保存和记录,或是将异常极小值和极大值进行剔除。
2.3解读物探成果
在自然电场法进行物探测量下,对其物探成果应该依照如下方法进行解读:
首先,对物探剖面测量所得曲线进行解读。平缓剖面曲线之中若存在3个频率发生V形同步低的情况,并且多半均为这一频率曲线上的最小值,则表明该测量点位置对应的地下存在渗流带通过;当承压水剖面曲线之中存在2个频率发生同步低的情况,且低频25Hz时发生反相峰值时,地下水会从基岩向冲积层流入。凸形三频出现同步高的情况下,千层地下水回收承压水的越流补给,地下水流动方向表现为自下向上,且此现象比较明显。
其次,对物探测深所得曲线进行解读。测深曲线通常应该是直线型曲线,并且呈光滑双曲正切图形,同时各频率测深直线或是曲线之间处于相互平行或同步状态,这种情况可解读为此区域无水,即无水区;当测深曲线出现明显的3频V形同步低的情况下,或者是频率曲线有缓坡台阶出现时,这种情况表明此区域有水,即有水区。
3.结束语
综上所述,在干旱山区找水打井之中,水文地质调查与物探技术的结合运用是一种有效的方法和手段,但在实际运用过程中,还应该由专业的技术操作人员根据所测地实际情况来进行完成技术的应用,切不可单纯依赖于测量仪器而失去对有水区的判断能力,并且应该将两者有效的结合在一起进行运用。本文在研究物探技术中主要以自然电场法为例进行了研究,而物探技术的运用并不固定,应该依据探测地区的实际情况来合理确定物探技术的运用,从而保证干旱山区找水打井的顺利完成。
参考文献
[1] 龙仲兴. 山区找矿资源综合物探方法的运用研究[J]. 世界有色金属,2017(6):255-257.
[2] 闫志安. 礼泉县北部山区干旱地带地下水资源综合开发利用研究[J]. 地下水, 2016(5):63-64.
[3] 潘晓东, 张发旺, 孟小军, 等. 深切河谷附近岩溶地区打井找水模式[J]. 现代地质, 2015(2):272-278.
[4]刘凤忠. 综合物探在抗旱找水打井中的应用[J]. 河南水利与南水北调, 2013(24):46-47.
[5]梁竞, 韦启锋, 郑盛业, et al. 水文地质调查与物探在干旱山区找水打井中的综合应用[J]. 西部探矿工程, 2018, 30(1).