地球物理勘查方法在水文地质中的应用

地球物理勘查方法在水文地质中的应用

宋风木 山东省物化探勘查院

山东省济南市 250014

摘要：我们的社会正处在一个高速发展的时代，但每件事都有两面性。虽然我们的科学技术、生活质量和劳动报酬都有了明显的提高，但是我们周围的生活环境受到了很大的破坏，各种稀缺资源面临着非常稀缺的局面，特别是由于工业的不断扩张，水资源受到了严重的污染，因此，现有的纯净水和可利用的水资源非常缺乏。如果我们继续这样做，水资源将成为影响和制约社会进步的关键因素。因此，水文地质调查已成为我国的一个重要课题。近年来，越来越多的山区和贫困城市利用净化后的地下水维持日常需求，这对我国水文地质提出了更高的要求，也考虑了更完善、更全面的检测方法。

关键词：水文地质，地球物理，勘查方法；应用

引言

地下水在人类生活中起着非常重要的作用。它不仅能满足人们的正常生活，而且与环保、矿山、地下工程、农业等部门有着密切的联系。这对这些部门的运作具有重要意义。随着技术的不断进步，水文测量方法也从多角度、多层次、多方向全面发展，通过多种现代技术手段取代传统的常用工具，更加方便快捷，同时提高了测量的安全性，降低了危险程度，有效地提高了调查的水平和质量。

1地球物理勘测和水文地质工程的简单介绍

1.1地球物理勘测的定义概述

地球物理勘探也称为“物探”。其实质是运用物理学的基本原理和公式，研究地下地层的电磁、导电、导热、密度弹性等，详细了解地下水资源所在地层的分布、物质结构、成分和形态，并将具体资料应用于水文地质工程建设中的环境保护、采矿和自然现象的研究和勘探。地球物理勘探方法很多。与钻井相比，具有成本低、设备轻、工作空间大、效率高、数据准确等优点。在实际工作过程中，需要考虑的问题涉及到方方面面。所以即使物探优势众多，也不可避免地会遇到难以克服的困难，因此，物化探技术的研究不能因为已有的成果而停滞不前，还需要继续努力提高相关能力。

1.2水文地质工程的简要叙述

水文地质工程最基本的任务是研究地下水的分布和形成。通过对其化学性质和物理规律的检测和合理优化，使水资源得到合理利用，为生产建设和科学发展提供动力。利用物探方法了解地下岩石的含水量和矿物含量，可以使水文地质工程工作更加顺利。

2在水文地质工程中应用的地球物理勘测方法

2.1高密度电阻率法

在地下地层中，由于受含水量等因素的影响，不同地质、不同深度的地层电阻率不尽相同，通过电阻率的检测，可以大致知道地下水的位置，但地下地层中还有其他因素会影响电阻率数据的显示，而这种方法是寻找地下水资源的间接方法，虽然快速有效，但其精度无法保证。因此，为了得到准确的测量结果，可以将高密度电阻率法与其他高精度方法相结合，以获得更好的测量结果。

2.2瞬变电磁法

瞬变电磁法是通过接地线或非接地线将一次电场送入地下。根据地质体发射的时变电磁场和二次场曲线的弱特征，可以探测不同深度的地质水资源环境和状况。该方法只检测二次场，不会产生由一次场引起的耦合噪声。此外，它还具有对低电阻率响应敏感、横向分辨率高、深度探测能力强、地质影响小、与地质体有效耦合、体积效应小等优点。该方法不仅可以确定水文地质构造类型和地下水位，而且可以区分人工海水入侵和天然海水入侵在近岸含水层中的分布，并绘制出相应的图形。它还可以确定和监测地下水污染通道的范围。在当代社会，瞬变电磁法的应用越来越广泛。

2.3激发极化法

在实际的社会生产实践中，早期的激电法主要用于探测硫化物金属矿床，后来应用到各个领域，如工程地质问题，特别是近年来，其作用越来越明显，它也是以矿岩激发极化效应差异为本质，解决一系列问题的一种勘探方法。电法测量在中国有着悠久的历史。它始于20世纪30年代。经过长期的发展和探索，在方法效果、应用研究、基础知识等方面都取得了举世无双的成就。上世纪50年代末，电励磁方法在我国开始受到重视，并开始发展和推广。早期主要研究直流电，后来开始研究双视电阻率随频率的变化。由于该方法研究的是二次场，可以测量很多参数，受地形起伏和不均匀围岩电性的影响较小。

高密度电阻率法与激电法相结合，可以相互借鉴，提高寻找地下水的成功概率。高密度电阻率可以根据高电阻和低电阻来判断地下地层富水的可能性，但低电阻并不意味着某一地层没有水资源，也许是由于泥石岩沙等造成的电阻率降低，用激电法可以区分泥岩和含水层。如果是纯粹的岩石沙层，则极化率相对较小，反之亦然。

2.4地质雷达

探地雷达与其他物理测量方法有一定的区别。它是通过地面发射天线向地面发射电磁波，然后通过地面接收天线接收地下岩层的信息，然后通过对分析反馈回来的电磁波的频率进行分析，得到地质体的形态特征和本质。雷达的穿透深度与电磁波的频率密切相关，受电磁波的限制，不能探测到较深的地质，但分辨率很高，可以达到0.05m以下。早期研制的雷达没有现在那么发达。它的探测范围很窄，只能测量几米以内的目标。但目前该方法水深可达100米，应用广泛，是我国水文地质调查中最有效的方法之一。

结束语

综上所述，要使我国经济发展和建设在不破坏和浪费稀缺水资源的条件下更快、更好、更强，必须大力发展物探技术。如果要从外部引进新的方法、新技术，就必须取其精华，去其糟粕，创造出更加完善的探索方法。它在水文地质工程勘察或其他工农业生产创造中具有广泛而重要的应用和作用。因此，应树立正确的认识和重视地下水的重要性，以准确的资料判断地质分布，寻找地下岩石中的稀有纯净水资源，为工程建设和规划提供完善的基础资料支持。

参考文献：

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[3]徐刚. 地球物理勘查方法在水文地质工程中的运用分析[J]. 四川水泥，2018(01)：304.