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[摘要]：地下水地球物理探测技术的发展在水源探测中有里程碑式的意义，本文将着重论述地下水探测技术的种类，地下水地球物理探测所需要注意的几个问题
[关键词]：音频大地探测技术 激发极化法 电磁技术 资料解释
中图分类号：TN917.74+3 文献标识码：TN 文章编号：1009-914X（2012）29- 0039 -01
地球物理勘查技术是地下水勘查工作中的一种主要的技术手段，可以准确的进行含水层和隔水层的划分，地层结构和岩性结构的确定，地下水质的判别，地质构造的探测，进行地层沉积规律，地下水运移特征的研究。在地下水调查与评价、开发及合理利用中发挥着重要的作用。
（一）地球物理勘查技术产生的背景
近几年来，随着经济的发展，掠夺式的资源开采使环境的承载能力越来越低，有限的自然资源已经不能满足人们日益增长的物质需求，在倒挂式的经济增长模式的倒逼下，寻求一种人与自然和谐相处的方式迫在眉睫。地下水资源的污染破坏在这些环境问题中显得尤为突出，如何保护地下水资源，如何针对地下水资源渐受威胁的同时迅速的做出有效的应对之策，这不仅需要人力的大量投入更需要技术的科学运用。地下水地球物理勘查技术应运而生。
要解析地下水地球物理勘查技术就必须了解地下水的物理、化学特性及其动态特征。地下水物理性质主要指水温，颜色，透明度，嗅和味。化学性质由溶解和分散于地下水中的气体，离子。分子，胶体物质和悬浮固体的部分，微生物及这些物质的含量所决定。地下水中溶解的化学成分同一般天然水中的化学成分基本相同。它不同于地表水的是它含有极小量的溶解氧。影响地下水水质的主要因素是土壤岩石的成分，渗透性和地下水的埋藏深度。地下水存在于土壤和岩石的缝隙中，与土壤和岩石长期接触，不同地区土壤和演示的性质不同，地下水化学成分的地区差异很大。一般，浅层地下水由于受渗透地壳壳层的大量降水多次冲刷土壤和岩石，所含盐类贫乏，矿化度低。干旱地区的浅层地下水，通过岩石毛细血管的蒸发作用，矿化度增高。埋藏较深的地下水很少受到气候条件的影响。而岩石的成分对地下水的影响较大，总的趋势是，地下水的矿化度随水的埋藏深度的增大而增高。地下水含有多种微量元素，因此被广泛用作饮用水源。人类活动，特别是工业废弃物和农田使用杀虫剂等，是地下水尤其是浅层地下水也受到污染，地下水对人类的生产生活如此的重要，一旦被污染，水质很难恢复。地下水地球物理探测技术的出现，对于地下水水质的监测以及污染的防控起到至关重要的作用。
（二）地下水勘查中几种常用地球物理技术
地下水，从储存介质方面可以分为，孔隙水，裂隙构造水，岩溶构造水。无论哪种类型的地下水，其勘察步骤一般有以下两个方面：首先要判断地下水储存体的空间分布特征，包括松散含水层埋深，厚度及其岩性，蓄水构造产状，性质及其规模等。其次就要判断地下水储存体的富水性，进而确定宜井孔位。地下水物理勘查技术方法较多，包括重、磁、电、震等几十种勘察方法，寻求一种有效快速的勘察方法是提高地下水勘察效率的重要保障。目前结合我们所要解决的具体问题主要有两种极为可行的勘测方法。
选用音频大地电磁探测法可精细查明地下水储存体的空间分布特征，而采用激发极化法可判断地下水储存体的富水性。音频大地电磁探测法其探测的优点就在于快速有效，工作效率高，可连续性的勘察较大深度的地质体，对于发现地下储水体的分布特征是很实用有效地探测方法，在发现储水体分布特征时，使用音频大地探测法必须要断定走向，倾斜，和孔位定位。音频大地电磁探测法是以测量的地层电阻率值为依据的，通过寻找颗粒不一的细砂，中细砂，粗砂来寻找松散的含水体，这时的电阻率只是高的，需要说明的是，这里所讲的电阻率值的大小主要是由该区域岩性的背景值和矿化度来决定的。此外区域的地理特征，如地势的高低起伏，地形的不一也会对电阻率值的大小产生影响，因此在选用音频大地电磁测法时，为了保证探测的精确度，不受各种因素的干扰，在选用各种几何数据的地形地势参考资料时，一定要保证资料的准确性，换言之，工作人员一定要做好实时的考察。不能仅凭书本资料。
选用激发计划法来探测地下储水体的富水性是地下水探测中较为重要的一课。可以说利用激发极化法来找水是一种非常简易可行的业内做法，它的原理就是利用人工场激发地质体从而产生极化场，然后再通过极化场的振幅，极化率，以及综合参数等物理参数来判断水体的富水性。在这里最值得注意的就是要考虑电极极差，电极极差的稳定对于探测地下水的富水性是非常重要的，极差的大小正如使用音频大地探测法所需考虑的电阻值一样，要受到很多因素的影响，在工具的装备上，要尽量的采用等比装置，当然这要结合探测时周围的地理环境实际情况而定，不可一概论之，此外尽量的选用不极化的电极，极差尽量小且稳定。前文中已经讲到利用激发极化法是判断水体的富水性，确定孔位从而确定宜井位置，因此各种极化参考数据来寻找孔位就是判断储水体富水性的办法。对于松散隙水来说，孔位埋藏相对较浅，富水性高的地段；而对于构造水来说，孔位一般在裂隙发育较高。岩层破坏性以及富水性较大的地段。
随着现代地下水地球物理探测技术的不断成熟，电磁法技术的运用越来越广泛，其实音频大地探测技术只是频率域电磁测深技术的一种，它的探测深度随着频率的减小而增大，频点丰富，采集密度也大，对底层的分辨能力较强。但众所周知没有一项万能的技术可以完全驾驭自然历史的发展，音频大地探测技术也有其不足的地方，由于近地表电性不均匀而造成的静态影响，是利用电磁技术进行物理探测的最大障碍。另外的一种近几年兴起的同属于电磁技术的时间域电测测深法，测量的主要是极化场，虽然不受静态影响，但却需要很大功率的发射机，这样可以增强微弱的信号，另外在资料解释上尚待完善。而高分辨率地震勘探技术属于我们之前就学习的利用震的方法进行水质探测的一种技术。它的优势就在于通过分析岩性结构来寻找储水体，精度高，分辨能力也強。尤其是随着GPS技术在工程探测领域的广泛应用，三维地震探测技术将能更准确更清晰直白的剖析水体结构，以及地下水分布特征，相信在地下水的勘察过程中将会发挥越来越重要的作用。 （三）地下水地球物理勘查技术的几个重要问题
我国东西部地区降水的差异很大，因此地下水的埋藏深度，以及富水性的差异也较大，近几年来，工业农业用水的需求量急速上升，寻找新的合适的水源已成为水质工作者的迫切任务。利用地下水地球物理勘查技术虽然在水质工作者的工作中起到重要作用，但是不得不提的是，随着探测深度的增加，地下水水源的加深，探测技术又不可避免的遭遇到来自各种客观的外部环境的不利影响。地球物理主要解决的问题是岩性的划分，以及地下水储水体的分布等，深层地下水的探测不仅对采用的仪器提出更高的要求，而且也对基础参考资料的获取解释提出严格的要求。主要的问题在以下两方面
（1）提高探测者的职业专业素质以及资料的解释分析能力
第一手基础资料的获取一定要结核探测地的实际情况，不能光凭经验随意的编写参考数据。地下水地球物理探测技术受探测地地理环境的影响较大，探测结果是否精确在于基础资料值的精确，尤其对于各种变异数据的处理分析一定要遵从实际，本着是实事求是的科学态度。
（2）要建立立体的三维勘测体系，提高综合勘察手段
再利用地下水地球物理勘查技术时，采用什么样的勘察方式是确保勘查工作高效圆满的保证，传统的勘察方式较为单一单向，实践证明，已不能适应勘查工作多元化的需求，尤其是随着近年来地下水勘查的纵向深渊发展，建立一套系统性的综合性的勘测体系已是大势所趋。这样有利于我们提高勘测的质量和效率。GPS技术的发展，全球探测数据网的建立将为探测工作打来极大的便利。
结语：
总而言之，地球物理探测技术的发展为缓解水资源短缺的现状做出了重要的贡献，无论是哪种探测技术，单一的被运用总不能很好的解决现有的问题，只有将各项探测技术有效的结合，扬长避短，才能在地下水源的寻找保护利用中走出一条独特的道路。
参考文献：
[1]李国占，孙银行.地下水地球物理勘查技术模式[J].物探与化探，2010（2）
[2]武毅，朱庆俊，李凤哲，等.劣质地下水区地球物理勘查技术模式探讨[J].地震地质，2010（3）
[3]肖丹凤，谢经磊.浅谈地下水勘查中两种常用的地球物理方法[J].黑龙江科技信息，2007（23）
[4]甘伏平，喻立平，卢呈杰，等.不同储水结构的地球物理组合方法选择[C].严重缺水地区地下水勘查论文集，2010（3）
[5]徐光辉，余钦范，袁学誠.深部地热勘查方法在北京地区应用的探讨[J].物探与化探，2007（34）
[关键词]：音频大地探测技术 激发极化法 电磁技术 资料解释
中图分类号：TN917.74+3 文献标识码：TN 文章编号：1009-914X（2012）29- 0039 -01
地球物理勘查技术是地下水勘查工作中的一种主要的技术手段，可以准确的进行含水层和隔水层的划分，地层结构和岩性结构的确定，地下水质的判别，地质构造的探测，进行地层沉积规律，地下水运移特征的研究。在地下水调查与评价、开发及合理利用中发挥着重要的作用。
（一）地球物理勘查技术产生的背景
近几年来，随着经济的发展，掠夺式的资源开采使环境的承载能力越来越低，有限的自然资源已经不能满足人们日益增长的物质需求，在倒挂式的经济增长模式的倒逼下，寻求一种人与自然和谐相处的方式迫在眉睫。地下水资源的污染破坏在这些环境问题中显得尤为突出，如何保护地下水资源，如何针对地下水资源渐受威胁的同时迅速的做出有效的应对之策，这不仅需要人力的大量投入更需要技术的科学运用。地下水地球物理勘查技术应运而生。
要解析地下水地球物理勘查技术就必须了解地下水的物理、化学特性及其动态特征。地下水物理性质主要指水温，颜色，透明度，嗅和味。化学性质由溶解和分散于地下水中的气体，离子。分子，胶体物质和悬浮固体的部分，微生物及这些物质的含量所决定。地下水中溶解的化学成分同一般天然水中的化学成分基本相同。它不同于地表水的是它含有极小量的溶解氧。影响地下水水质的主要因素是土壤岩石的成分，渗透性和地下水的埋藏深度。地下水存在于土壤和岩石的缝隙中，与土壤和岩石长期接触，不同地区土壤和演示的性质不同，地下水化学成分的地区差异很大。一般，浅层地下水由于受渗透地壳壳层的大量降水多次冲刷土壤和岩石，所含盐类贫乏，矿化度低。干旱地区的浅层地下水，通过岩石毛细血管的蒸发作用，矿化度增高。埋藏较深的地下水很少受到气候条件的影响。而岩石的成分对地下水的影响较大，总的趋势是，地下水的矿化度随水的埋藏深度的增大而增高。地下水含有多种微量元素，因此被广泛用作饮用水源。人类活动，特别是工业废弃物和农田使用杀虫剂等，是地下水尤其是浅层地下水也受到污染，地下水对人类的生产生活如此的重要，一旦被污染，水质很难恢复。地下水地球物理探测技术的出现，对于地下水水质的监测以及污染的防控起到至关重要的作用。
（二）地下水勘查中几种常用地球物理技术
地下水，从储存介质方面可以分为，孔隙水，裂隙构造水，岩溶构造水。无论哪种类型的地下水，其勘察步骤一般有以下两个方面：首先要判断地下水储存体的空间分布特征，包括松散含水层埋深，厚度及其岩性，蓄水构造产状，性质及其规模等。其次就要判断地下水储存体的富水性，进而确定宜井孔位。地下水物理勘查技术方法较多，包括重、磁、电、震等几十种勘察方法，寻求一种有效快速的勘察方法是提高地下水勘察效率的重要保障。目前结合我们所要解决的具体问题主要有两种极为可行的勘测方法。
选用音频大地电磁探测法可精细查明地下水储存体的空间分布特征，而采用激发极化法可判断地下水储存体的富水性。音频大地电磁探测法其探测的优点就在于快速有效，工作效率高，可连续性的勘察较大深度的地质体，对于发现地下储水体的分布特征是很实用有效地探测方法，在发现储水体分布特征时，使用音频大地探测法必须要断定走向，倾斜，和孔位定位。音频大地电磁探测法是以测量的地层电阻率值为依据的，通过寻找颗粒不一的细砂，中细砂，粗砂来寻找松散的含水体，这时的电阻率只是高的，需要说明的是，这里所讲的电阻率值的大小主要是由该区域岩性的背景值和矿化度来决定的。此外区域的地理特征，如地势的高低起伏，地形的不一也会对电阻率值的大小产生影响，因此在选用音频大地电磁测法时，为了保证探测的精确度，不受各种因素的干扰，在选用各种几何数据的地形地势参考资料时，一定要保证资料的准确性，换言之，工作人员一定要做好实时的考察。不能仅凭书本资料。
选用激发计划法来探测地下储水体的富水性是地下水探测中较为重要的一课。可以说利用激发极化法来找水是一种非常简易可行的业内做法，它的原理就是利用人工场激发地质体从而产生极化场，然后再通过极化场的振幅，极化率，以及综合参数等物理参数来判断水体的富水性。在这里最值得注意的就是要考虑电极极差，电极极差的稳定对于探测地下水的富水性是非常重要的，极差的大小正如使用音频大地探测法所需考虑的电阻值一样，要受到很多因素的影响，在工具的装备上，要尽量的采用等比装置，当然这要结合探测时周围的地理环境实际情况而定，不可一概论之，此外尽量的选用不极化的电极，极差尽量小且稳定。前文中已经讲到利用激发极化法是判断水体的富水性，确定孔位从而确定宜井位置，因此各种极化参考数据来寻找孔位就是判断储水体富水性的办法。对于松散隙水来说，孔位埋藏相对较浅，富水性高的地段；而对于构造水来说，孔位一般在裂隙发育较高。岩层破坏性以及富水性较大的地段。
随着现代地下水地球物理探测技术的不断成熟，电磁法技术的运用越来越广泛，其实音频大地探测技术只是频率域电磁测深技术的一种，它的探测深度随着频率的减小而增大，频点丰富，采集密度也大，对底层的分辨能力较强。但众所周知没有一项万能的技术可以完全驾驭自然历史的发展，音频大地探测技术也有其不足的地方，由于近地表电性不均匀而造成的静态影响，是利用电磁技术进行物理探测的最大障碍。另外的一种近几年兴起的同属于电磁技术的时间域电测测深法，测量的主要是极化场，虽然不受静态影响，但却需要很大功率的发射机，这样可以增强微弱的信号，另外在资料解释上尚待完善。而高分辨率地震勘探技术属于我们之前就学习的利用震的方法进行水质探测的一种技术。它的优势就在于通过分析岩性结构来寻找储水体，精度高，分辨能力也強。尤其是随着GPS技术在工程探测领域的广泛应用，三维地震探测技术将能更准确更清晰直白的剖析水体结构，以及地下水分布特征，相信在地下水的勘察过程中将会发挥越来越重要的作用。 （三）地下水地球物理勘查技术的几个重要问题
我国东西部地区降水的差异很大，因此地下水的埋藏深度，以及富水性的差异也较大，近几年来，工业农业用水的需求量急速上升，寻找新的合适的水源已成为水质工作者的迫切任务。利用地下水地球物理勘查技术虽然在水质工作者的工作中起到重要作用，但是不得不提的是，随着探测深度的增加，地下水水源的加深，探测技术又不可避免的遭遇到来自各种客观的外部环境的不利影响。地球物理主要解决的问题是岩性的划分，以及地下水储水体的分布等，深层地下水的探测不仅对采用的仪器提出更高的要求，而且也对基础参考资料的获取解释提出严格的要求。主要的问题在以下两方面
（1）提高探测者的职业专业素质以及资料的解释分析能力
第一手基础资料的获取一定要结核探测地的实际情况，不能光凭经验随意的编写参考数据。地下水地球物理探测技术受探测地地理环境的影响较大，探测结果是否精确在于基础资料值的精确，尤其对于各种变异数据的处理分析一定要遵从实际，本着是实事求是的科学态度。
（2）要建立立体的三维勘测体系，提高综合勘察手段
再利用地下水地球物理勘查技术时，采用什么样的勘察方式是确保勘查工作高效圆满的保证，传统的勘察方式较为单一单向，实践证明，已不能适应勘查工作多元化的需求，尤其是随着近年来地下水勘查的纵向深渊发展，建立一套系统性的综合性的勘测体系已是大势所趋。这样有利于我们提高勘测的质量和效率。GPS技术的发展，全球探测数据网的建立将为探测工作打来极大的便利。
结语：
总而言之，地球物理探测技术的发展为缓解水资源短缺的现状做出了重要的贡献，无论是哪种探测技术，单一的被运用总不能很好的解决现有的问题，只有将各项探测技术有效的结合，扬长避短，才能在地下水源的寻找保护利用中走出一条独特的道路。
参考文献：
[1]李国占，孙银行.地下水地球物理勘查技术模式[J].物探与化探，2010（2）
[2]武毅，朱庆俊，李凤哲，等.劣质地下水区地球物理勘查技术模式探讨[J].地震地质，2010（3）
[3]肖丹凤，谢经磊.浅谈地下水勘查中两种常用的地球物理方法[J].黑龙江科技信息，2007（23）
[4]甘伏平，喻立平，卢呈杰，等.不同储水结构的地球物理组合方法选择[C].严重缺水地区地下水勘查论文集，2010（3）
[5]徐光辉，余钦范，袁学誠.深部地热勘查方法在北京地区应用的探讨[J].物探与化探，2007（34）