物探方法在寻找地下水方面的应用分析

■李元聪

（四川冶金地质技工学校 四川成都611730）

物探方法在寻找地下水方面的应用分析

■李元聪

（四川冶金地质技工学校 四川成都611730）

伴随我国社会经济高速发展，物理勘探（简称物探）在地下水勘查中的地位显得愈发重要。物探方法是利用地球物理原理，根据不同种类岩石之间放射性、弹性、电性、磁性、密度等物理性质的差异，选择使用不同物探仪器以及物理方法，用来测量工程区域中水文地质以及工程的地质条件勘察测试方法。本文简要分析几种物探方法在寻找地下水方面应用的方法。

地下水应用物探方法

近年来随着资源日趋紧张，对于水资源的开发已经成为社会普遍关注的问题。尤其是在北方的干旱半干旱地区，不仅仅农业灌溉和工业生产存在严重的问题，部分山区的人畜用水也十分的困难。如何运用合理有效的手段寻找地下水已经成为了一个日趋紧迫社会问题之一。这对于我国的工业农业发展以及城市的供水系统基础设施建设都有着不可替代的重大意义。常规的物探找水是通过勘察层位和含水构造间接寻找地下水，目前广泛应用的找水物探方法有核磁共振法、瞬变电磁方法、对称四极测深方法、电阻率联合破面方法等等。

1　核磁共振方法

核磁共振技术用于勘察地下水前提条件是水中氢核具有顺磁性并且磁矩不为零。在较为稳定的地磁场的作用之下，具有磁矩氢核将以旋进频率fL绕着地磁场旋进。往铺在地面之上线圈之中通入其频率是拉莫尔频率交变的电流，在地层之中所形成交变的磁场激发之下，地下水里的氢核所产生能量的跃进。在断电之后高能级氢核所释放大量含有拉莫尔频率能量，并由地面接受的线圈进行接收发自不同的激发脉冲矩产生的信号，不同激发的脉冲矩所接受的信号幅度大小的差异可以直接的反应出不同深度的氢核数量以及其含水量的多小，并且可以依靠这些数据进行勘测不同深度的地下水其含水量的多少，并且结合核磁共振信号在衰减过程中时间的长短从而分析出含水层出水的难易程度。

在进行野外工作的过程中，首先应该根据进行勘测点的周围干扰源所具有的特征选择适用线圈的形状进行铺设，随后测量勘测点地磁场的强度，并且确定激发频率fL并设置采集的参数和实验此勘测点激发脉冲矩。最后按照所设定的脉冲矩激发其地磁场，并且接受核磁共振的信号。现如今核磁共振的地下水勘测法反演模型是一维的，对于含水的地层呈现水平层状并且与接收发射线圈平行的情况下，核磁共振法能够直接的圈定其含水层的厚度和深度，并且能够计算出含水的百分比，从而对打井的孔位进行指导，设计出打井的深度以及估算成井之后用水量。而对于石灰岩地质地区岩溶水和裂隙水，能够运用核磁共振法接收核磁共振型号并且计算出线圈的范围以及探测深度中的含水量。

2　瞬变电磁方法

瞬变电磁方法是根据接地回线或者不接地回线向地下发射脉冲式的一次电磁场，从而利用线圈或者接地电极的观测来自此脉冲电磁的感应地下的涡流从而产生二次电磁场时间和空间的分布，解决和地质问题相关的时间域电磁法。瞬变电磁方法在进行野外工作的过程中通常情况下使用线圈观测其感应电压，并且依据实测电压的衰减曲线绘制出不同的时间道视电阻率的断面图，以此为依据推断出地下分布的异常情况。瞬变电磁方法能够在揭示相关含水层的结构和位置的同时，对地下的磁场进行测量从而绘制出地下水的位置以及含水层的结构，并且能够测量出磁场从而绘制出显著断层以及岩脉。而利用计算机的解释技术能够做出深度含水层电导率图。这些资料的获得能够直接的帮助相关的水文地质学家对地下水进行识别并开发利用。

3　激发极化法

激发极化法以矿石和岩石激发效应的不同为理论基础，通过研究和观测大地的激电效应来对地下地址的情况进行勘测并且解决水文地质相关问题一类电法的勘测方法。所采用的是交流电和直流电都能够对地下的介质激电效应进行研究，前者称作频率域的激发极化法，后者称作时间域的激发极化法。激发极化法在进行野外工作的过程方法和其他的物探方法较为类似，均是在事先所铺制好的观测网上逐点的进行观测，从而寻找出不同的类型的储水构造。通过实验和理论研究说明，激发极化法不收围岩电性不均匀和地形起伏的影响，因此较为适用于地下水的寻找并划分其富水地段。

4　电阻率的联合剖面法

电阻率的联合剖面法的勘测由两组的三级装置进行联合探测视电阻率的测量方法，他能够在较大范围之内寻找出低阻体的位置，构造破碎带对低阻体产生反应，并且查找的速度十分准确并且较为迅速。具有着异常较为明显并且有着较高的分辨能力的优点。其主要对地下的同一深度地层的电阻率来进行测量。若联合剖面曲线当中存在低阻的正交点，就说明在此处的岩石其电阻率要比周围的其他岩石的电阻率低，勘察人员可以根据对电阻率发生曲线进行分析，可以得知在地下相同深度中视电阻率的值高低的情况。在通常情况下构造的破碎带因为岩体含水或者岩体本身不完整的原因造成低阻异常的情况发生。低阻正交点是联合剖面方法查找的异常的部位，这是存在有构造破碎带最为重要的特征。所以联合剖面方法在进行工程地质的调查以及水文地质勘测中得到了较为广泛的应用，在山区进行地下水勘查有着显著效果的方法。

5　结束语

随着科学技术的不断发展，物探在地下水的勘查工作当中越来越发挥着重要作用。社会的快速稳步发展都依赖于实时精准的地下水勘查结果。而地下水探测是一项设计多学科的复杂水文地质工程，如何采取有效合理的勘查方法，如何获得准确完整的地下水的信息资料将会在未来社会发展当中越来越占据着重要位置。随着科学经济发展的迅猛发展，地下水勘查中运用地球物探技术已经成为最为活跃领域之一。而地下水是社会发展最为重要的基础设施，其基础资料成为城市设计、管理、施工和规划的重要依据之一，勘查地下水的现状具有相当重要的现实意义。而在野外的实际水资源勘察过程中，为了提高工作的效率往往将几种物探方法结合起来，而每一种物探方法都有一定的局限性，只有互相对照取长补短，才能够较为准确的确定井的位置，为我们日常生活和工农业发展提供更为充分和优质的水源。

[1]李学民等.物探方法在地下水探测过程中的应用规范【M】.北京：中国建筑出版社，2012.

[2]雷翰，王益民.地球物理勘探在地下水勘查中的应用 [M].，北京：北京地质科学出版社，2013.

[3]王林泰.环境物探方法汇总 [J].深圳，深圳教育出版社，2010.

[4]李常军，张林超，邹林强.物探技术在水文地质研究中的发展展望 [M].，青岛：海洋大学出版社，2010.

[5]刘镇明.物理探测技术 [J].北京：中国地质出版社，2012.

P345[文献码]B

1000-405X（2016）-2-191-1