电法勘探找水技术方法研究与实际应用

张贵轩 张赓

【摘 要】多年来，应用电法勘探找水技术对阜新地区地下水资源进行分析预测，采用激发极化法、电阻率法分区测量，共测792个测深点，1056条电剖面，控制面积280 Km2。在此基础上进行了示范和推广应用研究，发明了“一种找水方法”，获得了国家发明专利。用电测参数评价地下水资源主要应用模糊聚类划分地下水富水性分区；应用灰色聚类法确定地下水所属分区类别。应用地面电阻率与地下水涌水量建立回归方程，预测单井涌水量；应用地面电阻率与地下水矿化度建立回归方程，预测地下水水质。在电法勘探找水的基础上进行了打井验证，共打井508眼，成井率100%，新增节水灌溉面积2112hm2，增收380.16万元，为4300户村民安装了自来水，节省勘探费811.80万元，直接经济效益达到1191.96万元。达到了“在贫水区寻找富水带，在高矿化区寻找低矿化带”的良好的水文地质效果。

【关键词】电法勘探；找水；聚类分析；最佳井位；成井率；回归方程；富水性；分区

Electrical prospecting water technology research and practical application

Zhang Gui-xuan1，Zhang Geng2

（1.Water Conservancy Science and Technology Promotion Center of Liaoning Fuxin Fuxin Liaoning 123000；

2.Dalian University of Foreign Language，Liaoning Province Dalian Liaoning 116044）

【Abstract】Over the years ， the application of electrical prospecting techniques to find water Fuxin region analysis and forecasting of groundwater resources ， the use of induced polarization ， resistivity measurement method partitions of bathymetric measurements 792 points ， 1，056 electrical profiling ， control area 280 Km2. Carried out on the basis of demonstration and promotion of applied research， invention of the " A kind of method to find water ，" won the national invention patent. Electricity measured parameter evaluation of groundwater resources mainly used fuzzy clustering into groundwater rich water partition ； Application of gray clustering method to determine the groundwater belongs zoning categories . Application of ground resistivity and ground water inflow regression equation to predict individual well water inflow ； Applications ground resistivity and groundwater salinity regression equation to predict groundwater quality . In electrical prospecting to find water wells on the basis of the verification of wells 508 ， as well rate of 100% ， the new water-saving irrigation area of 2112 hm2， Income of 3，801，600 yuan，for the 4300 villagers installation of water -saving exploration expenses 8，118，000 yuan ， direct economic benefits reached 11，919，600 yuan . To achieve a " find water-rich areas in water-poor areas， low in highly-mineralized area looking for the low-mineralized area"， the good hydrogeological effects .

【Key words】Electrical Prospecting；Find Water；Cluster Analysis；Optimal Well Location；Into Wells Rate；Regression Equation；Rich Water；Partition

1. 引言

阜新位于辽宁省西北部，地理坐标为东经121°01'-122 °56'，北纬41°41'-42°56'。全区东西长220Km，南北宽120Km，地形分布为四山五丘一平原，属于干旱半干旱气候区。年平均降雨量400-500mm，集中到6-8月，占全年的70-80%。蒸发强度为1500-2000mm。水资源开发系数为0.051-0.25，水资源有效利用系数为0.042-0.25，因地区而异。阜新山丘区近0.9万Km2，基本上属于贫水区。平原区面积较小仅0.1万Km2，地下水资源较少。在过去几十年的打井实践中，已经认为浅部水资源贫乏，深部水资源较少，再加上气候干旱等自然条件，在本区内打井，成井率很低。虽然在本区内就行了水文地质普查，但勘察精度较低，局部水文地质情况不清。从1984年开始了电法勘探找水的研究，多年来应用电法勘探技术对阜新地区地下水进行预测，采用激发极化法、电阻率法分区测量，共测792个测深点，1056条电剖面，控制面积280 Km2。在此基础上进行了示范和推广应用研究，发明了“一种找水方法”，已经获得了国家发明专利。应用地面电阻率与地下水涌水量建立回归方程，预测单井涌水量；应用地面电阻率与地下水矿化度建立回归方程，预测地下水水质；应用模糊聚类划分地下水富水性分区；应用灰色聚类法确定地下水所属分区类别。在电探的基础上进行了打井验证，共打井508眼，成井率100%，取得了良好的水文地质效果。

2. 一种找水方法

2.1 步骤。

一种找水方法，按如下步骤依次进行： A、踏勘富水地段，选取探测目标； B、以选取探测目标为原点，采用电子自动补偿仪或积分电位仪，布设十字剖面，追索目的层段； C、采用电子自动补偿仪或积分电位仪，用电测深对测区内所有井进行测试； D、发现异常用电测深定位，先在异常点处布设十字电测深，再用五极电测深进行地质分层，确定含水层层位及最佳井位柱状图； E、根据井旁测深资料建立预测数字模型，寻找最佳富水区。

2.2 所属领域。

（1）电法勘探是根据岩石的导电性不同来判断地下水赋存情况，它具有方法简单、速度快、容易学习和掌握、准确度高等优点。电探同钻探相比可省投资90%以上。主要解决的问题是：划分第四系含水层、隔水层并求其埋深及厚度；进行基岩裂隙水调查，查明构造裂隙水位置及产状；测定地下水的水位、补给关系及咸淡水分界面，测定地下水的流速、流向及渗透系数和含水层涌水量等等。

（2）本发明属水文地质领域，特别涉及一种用电测参数找水方法。其特点是：踏勘富水地段，选取探测目标；以选取探测目标为原点，布设十字剖面，追索目的层段；用电测深对测区内所有井进行测试；发现异常用电测深定位；根据井旁测深资料建立预测数字模型，寻找最佳富水区。本方法操作简便，能在贫水区寻找富水带，可用于水文地质领域。

2.3 方法。

一种找水方法主要有：电剖面法（复合四极对称剖面、联合剖面）、电测探法（四极对称电测深、三极电测深、联合电测深）。到一地区后，先在基岩出露及其附近进行水文地质踏勘，用地质力学的方法分析构造的位置、性质和富水状况，初步选出适宜打井的地点，布置十字电测剖面，发现异常位置，再布置电测深，依测深曲线解释资料定井。在基岩覆盖地区，同样先作水文地质踏勘和调查，了解民井和其它工程开挖的基岩情况，为布置电测工作打好基础。根据水文地质调查分析的结果，先用电剖面扫面，根据电性异常，圈出含水裂隙的位置、走向和范围，推断有意义的异常带（点），布置电测深，了解岩石裂隙深部发育状况，结合地下水的埋深确定井位。

3. 联合剖面法

极距选择及曲线特征： AO=BO>3-5倍的覆盖层厚度，CO=7-10AO，MN=10-20m=点距。在安山岩、玄武岩、砂页等基岩地区，联合剖面法低阻正交点以及低阻异常的基岩裂隙含水特征具有10种形态。

3.1 低阻正交点。

低阻正交点，如图1。多为断层带，且延伸较深，构成陡立低阻薄层。出现了幅度较明显，两支分离好的低阻正交异常。当低阻区较宽，并且异常升降幅度大时，如图2。这反映了裂隙发育强烈，范围宽阔。这种情况定井时，要定在正交点上。

3.2 ρsA、ρsB同时下降，呈低阻凹斗异常。

这种情况有两种反映，第一种是在覆盖层薄或断层破碎带窄，多是只有一个测点视电阻率最低，如图3。它呈尖底异常。这时定井，要定在尖底上；第二种是在覆盖层厚时，则有两个以上的测点，电阻率最低，呈平底凹斗异常如图4。这种情况定井时，定在几个最低点的中间位置上。

3.3 ρsA、ρsB同时降低的宽阔低阻区段。

ρsA、ρsB同时降低的宽阔低阻区段，如图5。种情况多为断层带或

大的裂隙破碎带。若异常带左右两支，升降幅度大，说明裂隙发育强烈。这种情况定井时，要定在低阻区中心最低处。

3.4 ρsA、ρsB同时下隆呈窄条状。

ρsA、ρsB同时下隆呈窄条状，如图6。这种情况反映了岩层层间发育好，但不宽阔。用不同极距测量时，窄条内出现了正交点，表明岩石极破碎。若小极距出现正交点，说明异常埋藏的浅。反之，大极距出现正交点，异常带埋藏的深。这种情况定井时，多作几个不同极距剖面，打在有正交点的位置上。若交点不好，就打在低阻点上。

3.5 低阻凹斗的前后又出现了不明显的正交点。

低阻凹斗的前后又出现了不明显的正交点，如图7。种不明显的正交点是裂隙带窄，发育浅，电性与围岩差异不大，或是电极距和测线选择方向不当，也可能是受不均匀体的影响致使正交点偏离。所以定井时，仍要定在凹斗异常最低处。

3.6 低阻正交点成麻花状出现。

低阻正交点成麻花状出现，如图8。这种情况，曲线正、反连续相交或凹斗，交点连续出现，对于这种曲线，我们认为是断层破碎带的反映，但因破碎带宽，带内岩石由于受构造作用，软硬变化大而频繁，从而造成了曲线反复相交，这种情况定井时，一般是定在第一个出现正交点的位置上，有时也可定在凹斗最低处。

3.7 高阻正交点。

高阻正交点，如图9。这种情况一般是岩脉的反映，也有的是地下水埋藏的较深，上部干裂隙电阻率高所致。

3.8 ρsA、ρsB左右两支近似对称，分离较好的低阻正交点。

左右两支近似对称，分离较好的低阻正交点，如图10。这种情况往往是两盘岩层电性差异不大的断层裂隙或较厚的低阻岩脉的反映。

4. 电测深法

对曲线异常解释：必须在野外工作质量可靠的基础上进行。在解释前，要了解和收集所在地区构造地质和水文地质资料，收集以往物探找水的资料和已知井的柱状资料，并对已知资料进行整理分析研究，在这个基础上再进行曲线异常解释，K、H型曲线具有高中找低、低中求高、高中求高的含水层特征。

4.1 高中找低。

（1）高中找低即在第四系松散层主要岩性大体相同的情况下，富水岩层电阻率较之不富水岩层显著降低。这种特征反映在视电阻率断面图上，ρs等值线在水平方向上明显地划分出高低阻区，低阻区可考虑布井。

（2）高中求低即在高阻区下伏含水和不含水的砂砾石层在电测深曲线上以明显的高低阻区电性层呈现出来。一般地讲，不含水砂砾石层反映在K型曲线高阻段；含水砂砾石反映在H型曲线前支低阻段。因此，在高阻区中，寻找在曲线的横坐标上，K特征点埋深小，H特征点埋深大的低阻段，则是含水层厚度较大的富水最佳部位。

4.2 低中求高。

（1）低中求高即在可能富水的低阻区中，含水砂砾石层的厚度大小也直接影响着含水岩组电阻率的高低变化。因此，在低阻区中，寻找在电测深H型曲线上电阻率相对高的地段，则是含水砂砾石厚度增大、富水最佳部位。

（2）低中找高即在第四系松散层中的粘性土和砂砾石电阻率有较大差异，前者低、后者高。反映在视电阻断面图上，ρs等值线也是在水平方向上可划分出高低阻区。低阻区是贪水区，高阻区则为富水区。

（3）亚砂土、亚粘土和下伏玄武岩与含水砂砾石层，在电测深曲线上反映为明显的高低阻电性层。亚砂土、亚粘土反映在H前支低阻段，为非含水层。玄武岩与砂砾石反映在H或K高阻段，为含水岩组。

4.3 高中求高。

高中求高即H段含水层电阻率增高，说明含水岩组厚度相对加大，富水性更好的特征。

5. 地下水资源评价

地下水资源计算方法主要应用模糊聚类划分地下水富水性分区；应用灰色聚类法确定地下水所属分区类别。应用地面电阻率与地下水涌水量建立回归方程，预测单井涌水量；应用地面电阻率与地下水矿化度建立回归方程，预测地下水水质。

5.1 模糊聚类划分地下水分区。

（1）应用分地下水富水性分区，可使电测深曲线解释实现定量化，提高了解释精度和成井率。

模糊数学是研究和处理客观存在的不精确的模糊现象的一种数学方法，模糊聚类分析是模糊数学中模糊性度量的一种形式，它是把模糊性问题按一定要求和规律进行分类的方法。

（2）设有n个待分类的样本：x1，x2，x3，…，xn。每个样本均具有S种属性。我们将这些属性定量化，即用数学来描述它们的属性，于是对于每个样本就对应着一组描述它的各种属性的一组数：y1，y2，y3，…，yj，…，ys（其中yj表示描述样本第j个属性的数）。我们称这组数为样本的S个指标。不同的xij表示第i个样本的第j个指标。这样，n个样本x1，x2，x3，…，xn的各种指标可以用表1中的形式来表示。

由表1可见，样本xi可以由行距离（xi1，xi2，…，xis）来描述。为了刻划样本之间接近的程度，我们用绝对值减数法或相关系数法来计算模糊矩阵[rij]。根据绝对值减数法公式：

建立模糊相容关系，通过模糊矩阵的合成运算：

R·R=R2R2·R2=R4…

（3）可以求得Rn-1·Rn-1一定是模糊等价关系，我们可以利用它来进行分类。将我们所测得的电参数代入上述公式，就得到我们所需要的数学模型。

5.1.1 电阻率法应用实例。

勘探区面积20hm2，仅有一眼供水井。干旱季节大片禾苗枯萎，为寻找富水带，我们在测区开展了对称四极电阻率测探工作。

根据井旁测深资料统计，该区水位以上地层电性参数大致为：①黄土状亚砂土（Q1），ρs值为120-150Ω·m；②卵石细砂含水层（Q3），ρs值为200-250Ω·m；③亚粘土层（Q2），ρs值为75-80Ω·m；局部ρs值为更小，其值随土层颗粒大小而异。

根据本区K型曲线的特点，可知地层自上而下ρs①<ρs②>ρs③。可以认为第二层厚度与第一层度大得多时将不存在等值现象。则第二层横向电阻的变化必将引起地下电流场分布的改变，曲线形态也有差异。

当电测深曲线十分相似时，它们的横向电阻一定近似相等。因此，我们选定ρ12，h12，Rt三个特征参数作为相似因子，建立模糊矩阵。ρ12为代替层Q2点视电阻率；h12为代替层Q2点横坐标；Rt为含水层横向电阻，即ρ12（h12-Rt）；h1-为第一层厚度。

在该区选8条测深曲线为给定样本，即：s1，s2，…，s8，建立模糊建立模型。用量板解释所得的特征参量见表2。

根据绝对值减数法公式建立模糊相容关系，得到模糊矩阵如下：

5.1.3 分析与验证。

5.1.3.1 地下水富水性分区。

根据找水要求与水文地质分析，按照系统分类图的结论，可将测区地下水的富水性划分为三个分区，即：①富水区（I区），涌水量大于1000t/d；②中等富水区（II区），涌水量为300～1000t/d；③贫水区（III区），涌水量为300t/d以下。

在例1中，富水区为：{ x1，x2 ，x3 ，x4，x5，x6}，涌水量为

1000～1200t/d；中等富水区在{ x8}附近，涌水量在500t/d左右；贫水区为{ x7}附近，涌水量在200t/d以下，见图13例1的地下水富水性分区图。

在例2中，富水区涌水量在1100～1600t/d；中等富水区涌水量为400～800t/d；贫水区涌水量为30～150t/d，详见图13例2的地下水富水性分布图。

图13 实例地下水富水性分区图

5.1.3.2 验证。

经过聚类分析与打井验证，图3例1中，在4号点打井见水1150t/d，在8号点打井见水500t/d，在7号点打井见水50t/d。例2中，在5号点打井见水1500t/d，在22号点打井见水750t/d，在28号点打井见水70t/d。

5.1.3.3 适用条件。

一般讲，在同一水文地质单元里，激发极化参数值越高，给水度也越高。在不同的水文地质单元里，电测参数值是不能互相比较的。因为它还与粘土的含量、种类，水溶液中所含离子的种类、浓度、温度等复杂的因素有关。所以，所建立的数学模型只适用于同一水文地质单元，不同水文地质单元测区需重新建立数学模型。

5.2 地下水分区中的灰色聚类法。

（1）灰色聚类法，应用于电测深资料整理方面，以确定在已知电测深曲线各参数划分所属地下水分区类别

实例：一个激电测深聚类问题。由模糊聚类分区结果，规定如下灰色灰色数据，见表4。

（3）根据ρ、η、，D 、J查功能函数知，见表6。

把上述数据输入计算机运行，计算结果为：D（1，1）=0.9587。可以确定最佳打井位置为1号点位，与模糊聚类结论相同。

5.3 地下水涌水量与地面视电阻率相关关系。

（1）水是地球上最宝贵的资源之一，作为一种资源，主要表现在水量、水质、水能三个方面，要想定量计算大学水资源就必须有一种比较科学合理的方法。在这种情况下提出了地下水涌水量的定量计算方法。在勘探区内选择已成井的地面视电阻率和抽水试验资料（单井涌水量），见表7。

（2）建立回归方程：W=499.6098939-3.76505962ρ。

回归方程确定之后，便可在勘探区内进行单井涌水量预报，若已知电阻率为40Ω·m，代入回归方程得到W数值349m3/d，也可以已知水量，反求电阻率。但必须注意不能任意扩大公式的使用范围。回归方程必须建立在同一水文地质单元基础上。

5.4 地下水矿化度与地面视电阻率相关关系。

在勘探区内选择已成井的地面视电阻率和水质化验资料（矿化度），见表8。

建立回归方程：C=13.41712754ρ-0.992192784

用数学方法计算的矿化度与电阻率回归方程能够指导打井实践的意义在于打井前先电测，将含水段的电阻率代入回归方程，视矿化度数值的大小，为打井提出预测方案，以便作出决策。回归方程的使用是 有条件的，即相同的行政区界、地质、地球物理、水文地质条件测区内。如果测区变换，就要重新建立回归方程。

6. 应用效果

在阜新山丘区、平原区建立预测模型56个，控制面积280Km2，打井528眼，成井率100%。新增高效节水灌溉面积2112 hm2，增收380.16万元，为4300户村民安装了自来水，节省勘测费811.80万元，直接经济效益1191.96万元。

6.1 阜新蒙古族自治县应用。

应用电测找水新技术，在8个乡镇电测定井87眼，成井率100%，新增灌溉面368hm2，增收62.64万元，为1000户村民安装了自来水，节省找水勘探费196.25万元，直接经济效益达到258.89万元。阜蒙县水利局机械钻井队应用电法勘探找水新技术寻找地下水资源效果显著。

（1）阜新市看守所搬迁选址，应用电测找水新技术对多处地址进行勘察最后选择了细河区新地村北部为其新址。勘察面积50hm2，电探十字剖面2条，四极电测深12个，五极电测深3个，成井2眼，可供1500人饮水，同时，可供10 hm2园林生态用水。

（2）阜新市农工牧总场万只鸡养殖场供水勘察，应用电测找水新技术对场址内外1000╳1000m的范围进行勘察，电探十字剖面3条，四极电测验深20个，五极电测深5个，最后确定在此范围30m内打井无水。

（3）阜新市细河区新地村156户居民供水勘察，应用电测找水新技术对本村内2000 ╳1000m的范围进行勘察，电探十字剖面4条，四极电测深30个，五极电测深5个，最后确定1 个最佳井位，成井1眼，井深20m，井径5m，单井日涌水量200m3。满足了新地村156户居民供水要求。

（4）阜新镇节水灌溉供水勘察，应用电测找水新技术对1000hm2范围进行勘察，电探十字剖面20条，四极电测深200个，五极电测深20个，最后划分了地下水分区，确定了最佳井位20处，成井20眼。灌溉面积80 hm2， 成井率100%，直接效益21.40万元。

（5）他木板铁矿（扎兰营子镇）、盛世铁矿（大五家子镇）供水勘察，他本板铁矿（扎兰营子镇），年产铁粉10万吨，日用水量1500m3， 盛世铁矿（大五家子镇），日产铁粉80吨，日用水量500m3，应用电测找水新技术对800╳500m、500╳500m范围内进行勘察，布置电探十字剖面2条，四极电测深30个，五极电测深6个，电探没有找到能够满足要求的井位，需要在此范围以外找水或引水。

（6）阜新镇巴斯营子村供水水源勘察，应用电测找水新技术对本村内1000╳800m的范围进行勘察，电探十字剖面2条，四极电测深15个，五极电测深3个，最后确定1 个最佳井位，成井1眼，井深30m，井径5m，单井日涌水量300m3。满足了巴斯营子村156户居民供水要求。

6.2 彰武县应用。

（1）应用电测找水新技术，在15个乡镇定井280眼，建设饮水安全工程10处，成井率100%，新增灌溉面积1120hm2，增收210.60万元，为1200户村民安装了自来水，节省找水勘探费218.80万元，直接经济效益达到420.40万元。

（2）2006年在哈尔套镇贫水地带主要在西哈尔套村、东哈尔套村、柳树村、黄花村、敖汉村、富友村、平安村、梨树村开展电测找水工作，确定井位56眼，成井56眼，井径200mm，井深50～80m，涌水量10～25m3/h，成井率100%。取得了良好的水文地质效果和经济效益。

（3）哈尔套镇地处低山丘陵区，是贫水地带。干旱少雨水使地下水资源变得匮乏，为了充分开发和利用好有限的水资源，改善村民的用水环境，提高单位面积作物的种植产量，有计划地发展节水灌溉工程和建设饮水安全工程，选择先进科学的找水方法确定最佳打井位置已经成为当务之急。多年来，在这个地区打井采取的方法是向当地老百姓询问情况，试着打井的办法。只能凭借经验看地形确定井位，成井后有的水量不够，成井率低。有的造成干井或废井，加大了施工成本，影响了按计划进行的水源工程的施工。由于水源难找，造成当地老百姓不能及时用上安全水，节水灌溉工程不能及时开工。据1997～2006年统计，全镇11个行政村共打井1159眼，能够使用的1030眼（水量不足的67眼），干井129眼，成井率（包含水量不足的67眼）为89%。不包含水量不足的井数67眼，成井率为83%。损失资金130万元。2006年省水利厅在全省推广电法勘探找水新技术，引进了这项技术，一改过去的老方法寻找水源的做法，采用一种新的方法寻找地下水资源，使水源井建设成本大大降低，成井率明显提高。

（4）在哈尔套镇的西哈尔套村、东哈尔套村、柳树村、黄花村、敖汉村开展电测找水工作，根据电测找水确定的井位，打井10眼。由于有可靠的水源井，建设饮水安全工程10处。解决饮水不安全人口4095人。由于减少用车拉水费用，减少疾病，增强了村民身体素质，每年每户增加输入100元，年效益增加120万元。

（5）在黄花村、富友村、平安村、梨树村富有共打井46眼，发展节水灌溉面积224hm2，种植经济作物。每年可增产粮食44.35万Kg、节水36.96万m3、节地6.72hm2，直接经济效益40.32万元。

6.3 海州区应用。

推广电法勘探找水新技术，找水定井成井12眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面积48 hm2，增收8.64万元，采用新技术找水节省勘探费5万元，直接经济效益达到13.64万元。

6.4 细河区应用。

（1）在全区推广电测找水新技术，定井22眼，建设饮水安全工程2处，成井率100%，新增灌溉面积88 hm2，增收15.84万元，为1500户村民安装了自来水，采用新技术找水节省勘探费157.70万元，直接经济效益达到173.54万元。

（2）细河区有不少村是氟病区防氟改水工作量很大。过去凭经验确定井位，结果打了干井，劳民伤财，使群众失去了信心。后来采用新方法找水定井位已经打了22眼睛井，打 一眼成一眼。如：沙海村改水，原计划打两眼井，通过新方法找水结果只打了一眼井就够用了，仅此一项就节省资金7.70万元。六家子村定了两眼井，两井相距80，新方法确认中间有局部隔水带，成井后确实两井水位互不影响。从来没有打过干井，还有的地方对新方法找水信任度高，就先拉线路，盖水泵房，这样既加快了改水进度又节约了大量资金。阜新市细河区防氟改水进度快、质量好，提前完成工作计划，受到省市的好评。

6.5 太平区应用。

在全区推广电法勘探找水新技术，找水定井成井10眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面积40hm2，增收7.2万元，采用新技术后节省找水勘探费3.5万元，直接经济效益达到10.70万元。

6.6 新邱区应用。

在全区推广电测找水新技术，定井9眼，新增灌溉面积36hm2，增收6.48万元，节省找水勘探费3.15万元，直接经济效益达到9.63万元。

6.7 清河门区应用。

在全区推广电法勘探找水新技术，找水定井成井12眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面积48hm2，增收8.64万元，采用新技术后节省找水勘探费5万元，直接经济效益达到13.64万元。

6.8 阜新国家科持园区在园区应用。

在16.2Km2的土地上，建设200hm2高新科技农业园区，水已经成为制约园区发展的重要因素。为了寻找最佳水源地，应用电测找水新技术对园区范围进行全面勘察，电探十字剖面60条，四极电测深200个，五极电测深45个，划分了水文地质分区。

找水定井井数为30眼，成井率100%，灌溉面积120 hm2，直接效益32.10万元。

6.9 白石水库应用。

白石水库（大（1）型），在水库移民专项地质勘察中，应用电法勘探找水新技术找水定井成井66眼，成井率100 %。解决2000移民人口饮水安全和10个移民新村灌溉用水、生态用水，新增节水灌溉面积264 hm2。增加收入47.52万元。减少废孔15个，进尺 300m。节省勘探资金83.10万元，提前完工80天。直接经济效益130.62万元。

7. 主要成果

7.1 经过多年找水研究与实际应用，已经查明勘探区内地下含水构造，彰武县第四系较厚，厚度为28～62m不等，阜新县以及城郊第四系较薄，厚度为10～15m不等，下伏基岩为页岩、砂页岩。基岩出露区为花岗岩、安山岩、玄武岩等。

7.2 电法勘探找水研究与应用历时28年，找水研究工作是从1984年开始，历经示范应用、理论研究、推广应用三个阶段，经过多年实践总结出用电测参数评价地下水资源的方法，理论依据充分，应用效果明显。“一种找水方法”已经获得国家发明专利，专利号：98114438.1。参加全国及国际大型学术会议10多次，发表学术论文20多篇。这些论文主要有：《建立模糊聚类模型进行地下水富水性分区》论文发表在《中国农村水利水电》杂志上，《地下水涌水量与地面视电阻率相关关系》论文发表在《农田水利与小水电》杂志上。《地下水矿化度与地面视电阻率相关关系》论文参加国际资源环境与经济增长学术研讨会交流，获得国际会议优秀论文一等奖，入编《当代资源环境与经济增长》文集，由华中理工大学出版社出版发行。《地下水涌水量的定量计算》论文和《地下水矿化度的定量计算》论文发表在《辽宁水利》杂志上。《激电法找水初探》论文，参加第二届全国激发极化法找水学术研讨会交流。《模糊聚类划分地下水分区》论文，参加首届全国青年勘探地球物理工作者学术研讨会交流。《建立模糊聚类模型进行水文地质分区》论文，参加中国科协第二届青年学术年会交流，入编《资源、环境与持续发展战略》文集，由中国环境科学出版社出版发行。《地下水分区中的灰色聚类法》论文，参加全国水文物探学术研讨会交流，被确认为新的找水方法。

8. 结语

（1）电法勘探是根据岩石的导电性不同来判断地下水赋存情况，主要解决的问题是：划分第四系含水层、隔水层并求其埋深及厚度；进行基岩裂隙水调查，查明构造裂隙水位置及产状；测定地下水的水位、补给关系及咸淡水分界面，测定地下水的流速、流向及渗透系数和含水层涌水量等等。

（2）利用电测参数评价地下水资源，达到了“在贫水区寻找富水带，在高矿化区寻找低矿化带”的良好的水文地质效果。发展高效节水灌溉技术，种植经济作物，建设农村饮水安全工程，合理开发利用土地资源、科学配置水资源，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。

（3）应用电法勘探找水技术，科学评价地下水资源，主要应用电测深法和联合剖面法，联合剖面法极距选择及曲线特征： AO=BO>3-5倍的覆盖层厚度，CO=7-10AO，MN=10-20m=点距。在基岩地区，联合剖面法低阻正交点以及低阻异常的基岩裂隙含水特征具有10种形态。

（4）电测深法对曲线异常解释要熟悉所在地区构造地质和水文地质条件，在对已知资料进行整理分析研究的基础上，总结出K、H型曲线高中找低、低中求高、高中求高的含水层特征。

（5）用电测参数评价地下水资源，按如下步骤依次进行：踏勘富水地段，选取探测目标；以选取探测目标为原点，布设十字剖面，追索目的层段；用电测深对测区内所有井进行测试；发现异常用电测深定位；根据井旁测深资料建立预测数字模型，寻找最佳富水区。应用地面电阻率与地下水涌水量建立回归方程，计算地下水涌水量；应用地面电阻率与地下水矿化度建立回归方程，计算地下水矿化度；应用模糊聚类划分地下水富水性分区；应用灰色聚类法确定地下水所属分区类别。能够指导打井实践的意义在于打井前必须先搞电测，将含水段的电测参数代入回归方程，得出地下水的涌水量与地下水的矿化度，视涌水量和矿化度多少，为打井提出预测方案，以便作出决策。而聚类分析是研究在多条曲线相当似的情况下，而得出的系统的的分类及类别。

（6）这些方法的实际应用可使电测找水的成井率达到100%。用电测参数评价地下水资源，能够为地下水资源的开发和利用，提供最佳方案。

参考文献

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[11] 张贵轩，电法勘探找水示范与推广应用，全国水利水电科技成果交流会，中国.成都，2006.6.

[12] 张贵轩，一种找水方法，国家发明专利，ZL 98 1 14438.1.