电法勘探在严重缺水地区找水勘查案例研究

马延君

（山东省煤田地质规划勘察研究院，山东 泰安 271000）

赤峰市翁牛特旗是内蒙古自治区贫困旗县之一。由于当地水文地质条件较差，地下水资源十分有限，内蒙古自治区地质勘查项目招标委员会决定在该区开展严重缺水地区找水勘查示范工程，旨在缓解当地人畜饮水紧张局面，为进一步找水指明方向。在众多的物探找水方法中，直流电法是地下水勘查行之有效的方法之一。

1 勘查区地质地球物理特征

勘查区位于阴山巨型纬向复杂构造带东段北侧，与新华夏系第三隆起带，即大兴安岭南段交接复合部位。由于这两种构造体系，决定了河流沿东西向、北东向、北东东向展布。由于区内构造运动具有明显的继承性、震荡性、差异性升降运动特点，第四纪地层不同程度地发育于古河道沉积、一、二级阶地沉积、河流两测的山前冲积扇，山前洪积扇等。第四系地层不整合于以前各时代地层及其晚侏罗—早白垩世的北北东向断陷盆地之上，总体展布为北北东向。勘查区低山丘陵区断裂构造比较发育，有东西向、北东向、北西向等断裂。

根据综合测井资料成果，结合工作区地质，水文地质资料进行综合分析后，对地层物性参数进行了统计整理，结果见表1。

表1 地层电性参数一览表

由表1数据可知，工作区内第四系地层与基底其它岩层存在明显的电性差异，老地层为高阻特征，而第四系地层相对为低阻特征，对于第四系地层，含水砂、卵、砾石层视电阻率值在40-100Ω·m之间，为中阻特征，不含水的黄土视电阻率相对较低，小于30Ω·m，为低阻特征，风化基岩的电阻率明显小于基岩却大于砂砾石层，风化基岩电阻率值在120-200Ω·m之间。

由上所述，该区第四系的含水砾石与不含水的亚砂土，砂粘土泥层，存在较明显的物性差异，故综合物探测量方法有效，其成果可划分出第四含水砂砾石层和风化破碎带。

图1 头道窝铺物探综合剖面图

图2 WZ12号孔水文地质柱状图

图3 前二节地综合物探剖面图

图4 WZ15号孔水文地质柱状图

2 工作方法与技术

工作目的是为了查清布孔地段的地层层序、岩性、含水层位置、富水程度，查清地下相对富水区域的性质、分布和富水性，查清隐伏储水构造展布方向、富水部位，为钻孔位置的确定提供地质依据。

首先在已知钻孔旁对装置形式、方法和技术参数进行了试验工作，结合地质、水文地质资料，通过认真分析研究后认为有效可行时，才开展了全面的剖面勘探工作。本次工作在每个探抽结合孔处布置一条物探剖面线，共布置15条物探剖面、电测深360点。测点点距100-200米，在有隐伏构造出现的地段，则根据情况酌情加密。测深采用对称四极装置，最小AB/2为3米，最大AB/2为240米，各极距点的测量值认真记录，并将值分布在双对数纸上。

3 成果分析

本次工作采用地面调查、地面物探、水文地质钻探、水文地质试验、取样分析等工作手段，依据地区水文地质条件及地方实际需求，重点对人口集中、缺水严重的羊肠子河河谷、羊肠子河一级支流、羊肠子河二级支流、黄土丘陵区的山间宽谷及湖积平原高氟水分布区进行了研究，在缺水地区寻找水量丰富、水质良好的有利地段建立了典型示范工程，共施工探采结合孔15组，成井14眼，抽水试验总涌水量达19476.63m3/d。下面选取两个典型的井位进行分析。

3.1 头道窝铺村

头道窝铺村处于羊肠子河二级阶地之上。由头道窝铺村视电阻率断面图（图1）可见，在13点和17点之间，中下部为高阻等值线，表明下伏高阻地层隆起，而第四系地层覆盖较薄，在25点-31点之间，从上至下为一套视电阻率逐渐下降的地层，最低值小于60Ω·m，表明在该区域内高阻地层下降，第四系地层相对较厚。从视电阻率看基岩的基底局部凸起第四系地层较薄，基岩基底凹低的地段，第四系相对较厚。第四系地层厚的地段相对富水性较好，由此，选择在第四系地层厚且视电阻率等值线横向变化较大的20号点处布置一井位（WZ12）。

钻探验证结果见图2（WZ12孔水文地质柱状图），孔深50.11m，静止水位埋深 16.49m，含水层岩性为砂砾石及安山岩风化壳，含水层位置16.49-45.00m，厚度26.60m，抽水试验涌水量4737.05m3/d，降深S=4.45m。

3.2 前二节地村

前二节地村的地貌类型为冲湖积平原。从视电阻率断面图（图3）上可见，在9-35号点之间中下部为低阻等值线，且等值线均匀，有起伏变，ρs值小于30Ω·m推断为第四系含砂砾的亚粘土或粉细砂组成，下部ρs值为40-80Ω·m为第三系泥岩。在1-8号点之间视电阻变化较大ρs值20-100Ω·m推断为不含水的粘土，局部可能含有砂、砾石。选择在17号点处布置一井位（WZ15）。

钻探验证结果见图4（WZ15孔水文地质柱状图），孔深148.05m，静止水位埋深16.95m，含水层岩性为细砂、中砂，含水层位置17.00-93.40m，厚度76.40m，抽水试验涌水量507.77m3/d，降深S=8.22m。

结语

在严重缺水的内蒙古翁牛特旗地区，通过电法勘探找到了丰富的地下水，取得了良好的社会效益和经济效益。通过本次工作，取得了一些认识。

（1）电法勘探能够比较准确地区分各个地层单元及含水层，在水文地质条件相似的岩溶地区通过已有的水井地下物探资料、已有钻孔资料综合分析，对比试验，指导钻探布设新井位，在严重缺水地区是一种有效的找水方法。

（2）成果解释时必须充分结合地质条件进行分析。本次物探工作结合地质条件、综合柱状图和电阻率断面图，推断了各个地层单元的埋深及含水层发育情况，在第四系砂砾石及基岩风化壳厚度大的地段确定井位，取得了良好的找水效果。

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