CSAMT法在地下水资源勘查中的应用

2016-09-19秦伟桃

地球 2016年2期

关键词：场源等值线图测区

■秦伟桃

（广东省核工业地质局二九三大队广东广州510000）

CSAMT法在地下水资源勘查中的应用

■秦伟桃

（广东省核工业地质局二九三大队广东广州510000）

在严重缺水的地区，每一年的平均降雨量很少。所以，开采地下水资源这对于促进地区的发展可以起到重要的作用。本文主要对CSAMT法在地下水资源勘查中的应用进行了探讨。

CSAMT法地下水资源勘查应用

可控源音频大地电磁测探法简称为CASMT法，它是一种可以实现控制人工场源的电磁方法。在地下水资源丰富的地区，采用CSAMT法有目的有计划的开采地下水资源，解决此地区由于水量不足而引起的问题，这对于创造良好的生存环境有着积极的作用。

1　简介CSAMT方法

CASMT法最普遍应用的场源就是将可以转变的频率的发送机，所产生出来的交变电流，通过应用一定程度的导线，最终将两个接地电极相互联系，这可以将交变电流在大地上进行输入，在距离A和距离B都很远的地方展开测量工作。在这里所指的“远距离”是指这些地方的电磁波接近平面波，可以应用卡尼亚所提出来的计算式电阻率公式，对电阻率进行计算。但如果选择使用直角坐标系，其中X轴平行AB，并Z轴保持垂直下向下的方向，在测量电场中其X分量EX与磁场Y分量HY，可准确计算出卡尼亚电祖率。当从到底逐一进行改变各个频率时，其中每一个频率都需要获得一个相应的卡尼亚频率，这样才能获得卡尼亚电阻率变动的曲线。在频率的降低情况下，电磁波所具有的穿透能力也随之增强，所以，也就可以得到卡尼亚电阻率的测探曲线。

根据测量的实际需要，应该对互相垂直的两组场源进行供电，然后在对每一个场源测量Ex,Ey,Hx,Hy、Hz 5各个参数，这样可以构成张量CSAM T测量方法。在一条测线上，可以得到相应的三维信息，但其工作效率却是十分低下。为了可以简化测量，可以对每一组场源测量用场和磁场分量以组成标量进行测量，确保测量数据的有效性和科学性。

2　野外工作的具体方法

场源、测站作为ASAMT法野外装置的主要部分。在普通形式标量CSAMT测量过程中，在地面上设置一个简单的偶极源，在确保信号强度的基础上，应保证偶极源的长度，但是为了节省时间，也应保证它不宜过长，因此，应选择出最佳的适宜长度。通常情况下，偶极源长度可以在1-2km。将偶极的两端连接在坑里的铝箔之中，并且将电极周围用水进行浇透，进一步改善大地和电极之间的电耦合。在远场区内，进行测区测线时，应该里场源2-3km。场源和测量平行的电场Ex和磁场Hy垂直。通常都可以应用长度10-30 m电偶极子对电场进行观测，可以将偶极的两端直接联系到坑中的不极化电极之上。在测量磁场过程中，对天性中的感应电动势进行大规模的检测，其中将场源信号和电位差作为主要参考相位角。在天线探测到信号之后，可以通过较短的隔离馈线送入到接收机之中，这样才能与电场同步进行观测。

3　具体应用实例

3.1农场a

某农场长度为630 m，宽度为320 m，面积为0.202 km2。在农场内部，有种植的青草、树木、柏油道路等等。

其CSAMT法野外工作具体方法为：其发送机偶极场源处于在此测区内的北部偏西55°处，其中AB方向为北偏东50°偶极长度是805m。在这个测区之内，共包括七条测试线，测线方向为北偏东50°，尽量在整个测区之中均匀分布。

根据频率和卡尼亚电阻率之间的关系，在全部测点之内，可以选取出同一频率所对应出的卡尼亚电阻率，绘制出等值线图。如图1为所绘制的等值线图。

图1　农场1等频率((8Hz)卡尼亚电阻率等值线图

结合频率、深度、电阻率之间的关系，通过反演圆滑模型，可计算出卡尼亚电阻率和深度之间的关系，如图2为所绘制出的卡尼亚电阻率和深度之间的等值线图。

在综合分析和研究之后，我们可以看出在这个区内，含水层中电阻率可以为6-15Ω·m，，其中相对隔水层电阻率值为5Ω·m，根据这两个值，我们可以确定出在这个测区中，共布置了6各钻孔井位，但起到实际作用的只有2个。

为了检验其最终的效率，选取出zk 1号井打井进行验证。此井终孔深度为240 m，在31m可以见到水，在210m处会发生岩性变化，正好符合了分析资料的分析数据。通过抽水进行试验，其中抽水时间可以达到6小时之上，并且出水量可以达到15t/h，并且水质较好。

图2　农场a 6-6'剖面电阻率等值线图

3.2农场b

在这个农场内浇灌用水系统从水井管道最终输送到场内中。在工作中，其中农场附近有3口井抽不上水的干井。其农场面积为0. 246 km2，测区面积为0.294 km2。在场区之内种植苗圃或者果树，交通道路均是柏油路面。将CSAMT法野外工作可以布置成为：在发送机偶极地场源可以位于在测区的南方，其中在测区之外的1.2 km以外，其中AB方向可以呈现出东西方向，偶极长度可达到800 m。在测区之中共包括四条测试线，测线方向呈现出东西方向，并均匀分布在测区之中。

在处理资料之前，通过综合分析各种图件和资料，最后确定出在这个测区之中共同布置了三个钻孔井位。

为了可以更好的检验其效果，可以选择zk1号井进行打井验证。并且这个井终孔孔深可以达到158.5 m，但是由于在钻井孔中，可能会出现垮孔情况，没有达到设计孔的深度。通过抽水试验之后，抽水时间可以在四个小时左右，并且水的质量很好。