航空物探在水工环勘查中的应用前景
2018-01-30谢汝宽
王 鑫,谢汝宽
(中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083)
1 国外研究现状
1.1 在水文地质勘查方面
航空物探在寻找浅层淡水方面成效显著,对古河道进行圈定时也会应用航空物探测量技术。目前,澳大利亚在水工环勘查中应用航空物探系统进行探测,可解决水资源评价以及地表含盐度等问题,可以对其进行预测并提出有效的防治措施;在澳大利亚的西部干旱地区对古河道进行圈定时,主要应用的是EMFLOW软件得到三维视电阻率图象,通过图像可以清晰地看出咸淡水的分布,咸化的在图中具有带状低电阻率的特点。
纳米比亚因为比较干旱,使用DIGHEM吊舱式直升机频率域电磁系统应用于寻找浅层的淡水,主要是通过电导率-深度图象(CDI)得到高阻体和淡水体一致,而且淡水体在空间的分布确定时利用CDI剖面可以得出;地热水如果矿物质很多,当上涌到浅部时,良导特性就会显示,通过航电异常图可以发现高电磁响应,所以航空物探技术在地热水勘查中得以有效应用。
1.2 在矿山工程地质勘查方面
航空物探技术在很多核电站以及铁路选址中进行应用,对稳定性评价发挥作用。比如在FUGRO公司在管道腐蚀的过程中就使用了航空电磁测量方法[1],利用视电阻率填图进行探测,相关的部门可以及时地对故障进行探测,应用航空电磁测量获取河流中淤泥的电性特征,从而确定其厚度;航空物探技术应用在矿山山体滑坡中,尤其是地貌特征不明显时,可以对构造特征进行推断,根据良导特征对矿山山体滑坡的具体位置进行确定。
1.3 环境监测方面
使用航空电磁方法探测可以寻找地矿产资源,也可以对圈定的土壤污染范围进行圈定。FUGRO公司就使用航空电导率填图,对污染的区域以及外泄的具体情况进行了分析。航空物探技术在发现地下掩埋物体、矿山排放出现的酸性污染、地下水的污染等方面都可以得到显著的应用效果。
2 航空物探在国内水工环勘查应用效果
我国航空物探技术起步较早,发展速度很快,但与国外相比较,我国在应用航空物探的过程中还是不成熟,但是我国在政策方面给予高度支持,而且我国主要应用在电、放综合站以及固定航磁等方面。
而且在技术的研究过程中,我国也对此进行了大量的研究,目前在在使用技术的过程中,更是投入了更多的资金,在以后再使用航空物探应用在矿山水工环地质勘查中会起到有效的效果。而且在矿山的区域,就可以使用固定翼航空磁、电、放综合站系统先进行矿井的勘探、浅层矿体的寻找,而且也可以在相关的地区,可以高度评价放射性的辐射水平以及放射性元素在评价过程中的程度。在进行地质勘查的过程中也发挥作用,比如我国的河北南宫地区就在分析地下矿层矿化度的过程中利用了航空电磁圈定,其结果和勘查的一致。
3 水工环航空物探在我国的应用
航空物探应用在矿山水工环地质勘查中效果良好,但是并没有将其成熟的效果得到发挥。在进行勘察的过程中可以发现在未来会更有挑战性,对此对于我国对外勘察中在应用中更应该加强力度,而且主要可以实现在对环境进行服务的过程中可以得到保障。
比如:主要在西部地区进行矿区的划分;针对发展较好的发达地区,航空物探主要勘察放射性污染的区域以及存在的辐射程度[2];在很多的矿上工程建筑区域以及地震多发的大中型矿区,主要可以对其稳定性进行评估。国外航空物探主要应用在对水质污染进行分析、调查地热资源以及对岩溶水进行调查以及对土壤进行分类等,可以起到有效的作用发挥[3]。
4 水工环勘察的发展前景
目前我国航空物探在水工环勘查中应用主要包括:
(1)环渤海一带:主要应用在寻找古河道、淡水体的过程中,对土壤进行分类,评价环境放射性以及调查界限等。
(2)珠江三角洲地区:圈定放射区范围、研究分析水污染、评价放射影响、调查海侵程度、勘查河流淤泥的厚度以及稳定性评价工作。
(3)长江口地区:相关河流淤泥厚度、调查海侵程度以及水污染情况等。
(4)西南的滇黔桂和湘西一带:调查裂缝水以及岩溶水,勘查地下的隐藏的河流。
(5)西部干旱和半干旱地区:在浅层上寻找淡水体、调查古河道、测量航空电磁、划分咸水以及淡水相关内容。
(6)煤田自燃地区:调查发生火灾具体情况,以及火灾发展趋势。
5 结语
总而言之,正是因为航空物探可以实现成本投入的最低化,没有地面障碍物限制以及探测速度快等优势而使用在水工环勘查的过程中,应用效果得到有效发挥。无论是国外还是国内的专家都致力于研究与实践应用,虽然在资金以及时间投入很多,但会促进国家的发展,特别是促进水工环勘查的发展,相信今后在大型基础设施进行选址、评价地基稳定性等过程中将得到更广泛的应用。