高密度电法在寻找地下水中的应用.doc
高密度电法在寻找地下水中的应用[摘要]近年来高密度电法探测技术在工程物探上得到了广泛应用，成为工程物探的主要方法之一。尤其高密度电法找水，工作效率高，反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在工程勘查领域得到了越来越广泛的应用，在水文、工程及环境地质工作中更受人们欢迎。[关键词]高密度电法温纳装置电阻率等值线图前言物探方法找水已有很长历史了，以前通常用电测深方法或联合剖面法找水，电测深方法是通过测深曲线的直接特征找水，效果很好。但电测深方法工作量很大，一个或几个小时才能完成一个测点，几天才能完成一个剖面。联剖的正交点对低阻构造的反映也有很好的效果，但联合剖面法的无穷远极也很难选到合适的位置。如今高密度电法集中了这两者的有点，工作效率高，反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在工程勘查领域得到了越来越广泛的应用，在水文、工程及环境地质工作中更受人们欢迎。高密度电法运用原理高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法，其原理与普通电阻率法相同。测量系统由多功能直流电法仪和多路电极转换器组成，基于常规电阻率法勘探原理并利用多路转换器的供电，测量电极的自动转换，配合常规电阻率的测量方法及电阻率成像（CT）等高新技术来进行高分辩、高效率电法勘探。
尤其温纳装置在高密度测量分辨率相对较高。高密度电法野外测量时将全部电极（几十至上百根）置于剖面上，利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。与常规电阻率法相比，高密度电法具以下优点：（1）电极布置一次性完成，不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰，并且提高了效率；（2）能够选用多种电极排列方式进行测量，可以获得丰富的有关地电断面信息；（3）野外数据采集实现了自动化和半自动化，提高了数据采集速度，避免了手工误操作。此外，随着地球物理反演方法的发展，高密度电法资料的电阻率成像技术也从一维和二维发展到三维，极大的提高了地电资料的解释精度。高密度电法的温纳装置是不同深度对称的四极剖面装置，电极间距为5m根据场地上覆地层厚度选择不同的电极数和采集剖面层数。设备允许的最大隔离系32。数据处理工作采用.0软件完成，先进行突变点剔除工作，再根据需要，进行数据圆滑处理和地形改正，最后通过剖面反演，绘制出视电阻率断面等值线图。高密度电法找水应用的实例（1）受灯塔镇高车村村民委员会委托，确定在灯塔镇高车村开展高密度电法找水测量工作。实施本次高密度电法找水测量工作采用DUK-2A高密度电法测量系统温纳装置。
设备是不同深度的对称四极剖面装置，允许的最大隔离系数为32，点距可根据勘探深度和密度需要自由选取新物探电法仪器实例发发库Sitemaps，本次野外操作点距选取5m。数据处理工作采用专门的.0软件完成，先进行突变点剔除工作，再根据需要，进行数据圆滑处理和地形改正，最后通过剖面反演，绘制出视电阻率断面等值线图。测线长度为300m，物理测量点数552个，检查测量点数552个，层数16层114信息网sitemaps，测量控制深度80m。断面等值线图中，在37号点至54号点下方10m～40m范围出现较大范围的低视电阻率区域，视电阻率值0～100Ω.m，规模较大，连续性较好，区域中心45号点和50号点处于山脊处，在测线47号点处布设钻孔ZK02，设计深度40m，详见图3，浅层电阻率普遍较低，且分布不均匀，推测浅部溶蚀裂隙较发育，并且含水；推断有两种可能，一是该低视电阻率区为赋水区，补给水源可能来地表水；二是该低视电阻率区域是一条构造破碎带，由构造破碎带中金属矿体引起的。后经钻探测试，0～30m为全强风化泥质砂岩，钻进较快，钻到45m时有大量水涌出，经抽水试验，日出水量大于200T，说明高密度电法勘探结果与实际位置吻合较好。（2）格林村附近地表往下为弱风化砂岩，其下部为石灰岩，泥炭质。
之前在这附近打过3个钻孔，每孔70多米深，穿过砂岩进入灰岩20～40m不等，但均未见水，石灰层岩心完整。受村委委托，今年初在此村使用高密度电法找水。本次物探电法找水测量采用高密度温纳装置，测线长度为600m，物理测量点数2256个，层数32层，测量控制深度160m。测量结果见图高密度温纳装置视电阻率断面等值线图，视电阻率幅值、形态等特征与地层产状基本一致，较低视电阻率与高视电阻率相间分布，该地区视电阻率普遍较低，连续性较好，推断较低视电阻率可能是层间少量赋水引起。从图4可见低视电阻率区分布较集中，6476号测点下方50m～100m范围出现一低视电阻率区域，视电阻率值0～100Ω.m，规模较大，连续性较好，推断为赋水区，补给水源可能来自北边的河流及深部的层间水。综合分析图4测线高密度温纳装置视电阻率断面等值线图成果，为达本次场地内地下找水目的，建议在测线距中心点O1点东方向50m处，即第70处布设钻孔，设计深度100m。后经钻探测试，0～75m为全强风化泥质砂岩，钻进较快新物探电法仪器实例，岩心呈半边溶蚀现象；在98m时有水涌出，经抽水试验，日出水量大于130T。小结高密度电法虽然在某些勘探领域取得了较好的成功，根据高密度电法勘探在多个区的应用高密度电法在寻找地下水中的应用.doc，可以得出如下结论：（1）高密度电阻率法对基岩面的探测和定位是有效可行的；（2）高密度电阻率反演断面图直观显示了底下的电性分布，并且结合对各种岩性电阻率的一般研究，可以推断出覆盖层的含水性，划分富水带，在工程勘探、施工中需要重点防范的不良地质构造。
应用物探方法寻找地下水是行之有效的，充分发挥各种物探手段本身的优势，合理应用，可以产生较好的效果。但在高密度电法中，由于极距小，地电信息丰富，人工解释的方法往往会造成误解。在MHLOKE的二维反演软件中，层厚有时也会由使用者的设置而改变。该方法在数据采集和资料处理与解释上。仍然有较大的提升空间。相信随着物探技术及其它方法的不断发展，物探找水一定会有更加广阔的发展前景。参考文献[1]董浩斌，王传雷.高密度电法的发展与应用[J].地学前缘，2003.10.[2]傅良魁.电法勘探教程[M].北京：地质出版社，1983：202-249.[3]王运生，王旭明等.用目标相关算法解释高密度电法资料[J].勘察科学与技术.2001.01：62-64.[4]刘蕾.高密度电阻率法反演成像及其应用[D].成都理工大学，2003.3.
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