地球物理勘探方法在水文地质工作中的应用

摘要：水是一项宝贵的资源，其作用是不可替代的，尤其是对于我们生活十分重要的工业及农业。各种能源的产出也都伴随着水的消耗，人们的生活在不断提升，这种消耗也就在随之增长，并且逐渐变得无法控制。虽然地球上的水储量惊人，但是人们可以利用的占不到总量的百分之三，且其中七成以上是冰川，所以可以说水是十分有限的。因此消耗量的增加已经成为了目前的主要问题之一，如果不解决就可能会影响到正常的生活以及生产工作，故而应当加大找水力度。

前言：我国是一个水资源相对匮乏的国家，但是消耗却十分巨大，因此这种匮乏的情况也在日益明显，如果不及时解决，就可能导致日后出现严重的缺水问题。因此应当加强找水工作，以此来环节当前的资源压力。地球物理勘探作为目前主要的方法之一，可以为开采单位提供更多关于地下水的信息。所以这种方法具有较高的使用价值，并且对于我国的发展有着重要意义。

关键词：地球物理;水文地质;应用

1.地球物理勘探方法的含义

该方法主要是使用地球物理的相关知识，根据岩层的性质特点选择不同的仪器以及方法进行勘探，通过对得到的各项数据进行综合分析，最终得到具有一定价值的地质信息。通过应用这种方法，就可以大致掌握岩层中的地下水情况，并通过进一步调查及分析来确定其是否具有开发的价值。这种方法的应用对找水工作提供了很大的助力，在一定程度上缓解了当前缺水的情况，因此正确地使用是十分有必要的。由此我们可以看出地球物理勘探方法的重要作用，但是需要注意的是，这种方法是通过对岩层的物理现象的分析来获得结果，并不是一种直接的勘探手段，因此获取的结果并不是唯一的，还应当对获得的结果进行交叉对比研究。

2.地球物理勘探方法在水文地质中的具体应用

2.1高密度电阻率法

岩层电阻率主要与其内部含水量，水的矿化度、孔隙度等各项因素相关，所以可以根据其数值来大致推断出一定范围内的地下水的情况，对开发工作起到一定的参考作用。电阻率的具体数值主要与含水量有关，因为水会直接使电阻率发生变化，因此可以根据该原理来进行勘探工作。该方法法主要是通过测定含水层的电阻率，通过分析数据，能够比较详细地推断出岩层的含水结构以及含水量，为之后的开采工作提供较多的参考。同时我们也可以发现这并不是一种直接的勘探方法，主要是通过对数据的分析来获得相应的信息。该方法的主要优势在于其准确性较高，不容易出现误判的现象，同时效率也较为突出，可以在较短的时间对大范围进行探测。它可以通过分析岩层存在的电性差异，来获取比较准确的含水层位置以及富水特性等在开采工作中比较有价值的信息。同时它还能够不断提供岩层的含盐量信息，帮助有关工作的进行，减少工作中出现意外的可能性。除此之外还可以获取精度相对较高的水文地质参数，减少工作中出现误差的情况。

2.2激发极化法

应用此方法对需要勘探的岩层供入流脉冲，在保证电流相对稳定的同时，通过监测电极之间的电位差来获取所需要的相关信息。当随着时间的推移电位差逐渐保持平衡，在此阶段停止供入电流后，观察电位差在接下来的一段时间内表现出的衰减过程。在该过程中就会出现附加电场变化，这也就使我们常说的激发极化效应。根据该效应，可以寻找各种可利用的资源，并解决地质问题，是目前仍然被广泛使用的一种电法勘探技术。这种方法起初只是用于部分矿产的找矿工作当中，并且取得了不俗的效果，为该工作提供了很好的辅助作用。当相关技术不断被革新，采用该方法已经可以良好地适配水文工作，并且取得了十分显著的效果，尤其是在找水方面，因此该方法得到了有关部门极大的重视，也得以在短时间内被不断推广。

2.3地面核磁共振法

该方法应用到的技术比较先进，应用在实际的工作中的时间并不长，同时也是当前仅有的可以直接进行找水的方法。其主要是利用了原子核弛豫性质存在的差异的原理，根据这种差异来获取岩层中物质分布的情况，来准确地找出各种资源的位置以及大致的含量。在地表应用核磁共振找水仪，通过分析获得的信号的变化规律，来获知地下水的具体情况。探测出地下水时间赋存以及存在的相关特征。与传统方法不同的是，這是一种直接的勘探方法，并且对岩层所造成的损害也是可以忽略不计的，在使用过程中获取的数据都有较高的精度，不容易受到复杂地质结构的影响，并且具有相当可观的效率以及分辨力，所以这是一种具有较大发展空间的勘探方法。一旦使用这种方法就可以准确定位淡水资源的位置并且获知相关的信息，使找水工作的效率有了较大的提升，也减少了出现错误的可能性。岩层中具有较多的自由水，通过核磁共振就可以通过信号准确掌握这些自由水的位置，尤其是大量自由水处在同一位置使，所获得的信号则更为明显，这也是这种方法能够直接找到地下水的原理。改方法的主要缺陷在于探测的范围以及深度较小，所以一般是通过其它方法来获取地下水的大致方位后，在通过以及来获取其准确的位置。除此之外，核磁共振很容易受到电磁干扰的影响，所以使用过程中会受到诸多限制，这也是目前面临的主要问题，如果可以合理地解决，就能促使这种方法被应用到更多的领域。

2.4地质雷达法

该方法是向地表以下某一位置发射电磁波，当其到达该位置后会返回，此时可以通过仪器进行接收。接收到的电磁波的各项参数会发生较大的变化。这些变化都是由于在其运动的过程中各种地质因素的影响，因此可以通过分析这些变化，并通过还原的方式获得地质的具体情况。电磁波的时频以及振幅等参数都会由于地质性质的不同而发生一定变化，根据这种原理，就可以通过分析电磁波的这些特性来掌握地下的具体情况。需要注意的是，电磁波发射的深度与其频率直接相关，而由于频率的限制，决定了其无法进行较深的探测工作。虽然深度受到了一定限制，但是这决定了其有着较高的分辨率。由于采用这种方式所获数据以及图像的的分辨率较高，结果也就更具有参考价值，同时能够作为判断岩层中是否含有较多水资源的依据。同时这种方法应用的限制较小，不容易受到各种因素的干扰，并且分析出现误差的概率也能控制在可接受的范围以内，因此这种方法被普遍应用于一些深度相对较浅的勘探工作中。

结语：

由此我们可以看出采取正确的勘探方法是十分重要的。通过勘探报告中对于岩层的各项信息我们可以明确其中是否存在具有开采价值的地下水资源开采的难度，对方案制定有着较高的参考价值。同时也可以通过分析勘探结果来预测一些可能出现的意外情况，并提出相应的预防措施，或者提前制定出针对这些情况的应急预案。因此，可以说采用正确的方法以及高质量完成是必要的，其中获得的各种信息以及各项数据可以使后续的方案制定以及工作的进行有着更高的合理性，也为开采工作的顺利进行提供了保障。

参考文献：

[1]李春波.水文地质工作中物探方法的应用[J].世界有色金属，2017（12）：216-218.

[2]范波.地球物理勘查方法在水文地质工程中的运用研究[J].资源节约与环保，2016（7）：185.

作者简介：张玉良（1987-），男，汉，本科，学校：黑龙江科技学院，地质工程，黑龙江省煤田地质二0四勘探队.