地球物理勘查方法在水文地质工程地质中的应用

地球物理勘查方法在水文地质工程地质中的应用

马富盛

青海省第三地质勘查院 810000

摘要：我国人口资源众多，水资源分布不平衡，人均水资源持有量较少，因此我国一直处于水资源短缺的状态。现代化社会中进一步加强水资源勘测工作，并提高水资源的开发与利用效率，是一项非常重要的工作，本文通过在水文地质勘察工作中使用地球物理勘测方法的分析与探讨，主要介绍了当前应用广泛的地球地理勘测方法，希望通过该方法的分析与研究，为我国水文地质工程勘察工作与开发工作带来一定的借鉴作用。

关键词：地质勘测；岩体结构；水文条件；地球物理方法

前言：现代化社会中水资源短缺问题逐渐严重，已经掣肘我国经济发展。为了进一步提高水资源开发利用效率，解决我国水资源短缺问题，需要充分做好水文地质勘察工作，水文地质工程项目是我国地质领域的一个重要工作内容，是我国展开矿产资源开采和地下工程项目建设的基本前提，目前我国工作人员致力于如何在现有的技术与设备下进一步提高水资源勘查工作的精确度和效率，从而解决水资源短缺的问题，进一步促进经济可持续发展。

1地球物理勘察概念

地球物理勘查方法是基于物理学基本理论原理上，对地球的物理场以及相关变化情况进行实时检测与分析的一种间接勘查方法，该方法可以对地球和近地空间内部的介质结构组成以及近期内的演化特征进行分析与探讨，在工程环境地质和矿产资源勘测领域中已经得到广泛的应用。此外地球物理勘测方法也可以进一步探讨岩石结构的理化成分、磁导性、热导性以及密度结构。在水文地质工程项目的实施过程中，采用该方法可以掌握地下岩层内的矿物质含量和种类，进一步测定地下岩层中的含水量，从而计算出岩层的电阻率和电阻值，确定该地区的水文地质结构中是否存在地下水。在水文地质工程项目的实际勘察工作开展时，如果缺水岩层的温度差为10℃左右，可以说明该地区岩层内具有较高水量，进一步表明该地区具有充足的地下水资源。此外，该地区岩体磁性可以进一步分析出内在的物质分布情况，比如内在的金属元素种类和含量的分析，利用词性强弱，进一步勘探该地区内的矿产资源分布情况，由此可见地球物理勘察方法在我国地质工程项目工作中的应用具有较高的价值，可以提升勘测工作的效率和准确性，进一步保证勘测工作结果的有效性。

2地球物理勘察方法在水文地质工程中的应用

2.1激发极化法

激发极化法是利用岩石和矿石内部激发极化效应对地质内部的结构进行勘测与分析的方法，可以进一步得到该地区内在的详细水文地质数据。该方法主要起源于20世纪50年代，随着后期科学技术的发展，有早期的直流激发极化法，逐渐成熟，发展为现在的频谱激发极化法，频谱激发极化法可以通过研究该地区地质的电阻率随频率变化的情况准确反映出测量地区岩层的分布情况和结构状态。与此同时激发极化法，可以进一步区分检测区域中含水层和泥岩层，含水层具有较大的孔隙，因此极化率相应较大，也就是说可以通过极化率的差异，直接检测出岩层的孔隙状况，从而分析该地区岩层的状态以及含水量。激发极化法也不会受到空间和电场、磁场等因素的干扰，与其他检测技术联用，通过不同参数的统计与分析进一步得到水文分布数据。

2.2自然电场法

由于地下水渗透和岩石颗粒的存在会形成天然电场，因此可以通过检测一定区域内的自然电场分布情况，进一步了解该地区的地质条件和水文分布状态。通过对地下水渗透情况和电场状态的分析，同时结合该地区的岩石颗粒吸附状况，进一步掌握该地区内的水流分布流动情况和存在深度。

2.3瞬变电磁法

瞬变电磁法就是通过接地源或不接地源的方式，向地下发送一定的电场，在一定时间内测量地质体对感应到的电场变化，进一步结合，分析出衰减特征曲线，根据曲线判断不同深度地质体中的地下水分布情况和结构特征。顺便电磁阀在应用时可以根据该地区探测的深度和体积选择一定的电场发射强度，从而减小周围掩体干扰的影响，确保勘测结果的有效性和准确性，因此在水文地质工程项目和煤炭勘测、金属矿产、资源勘测等领域具有广泛的应用。

2.4地面核磁共振法

核磁共振法是目前所有探测方法中唯一直接寻找水源的一种地球物理方法，通过不同物质原子核具有不同的值域性质可以产生具有特定的核磁共振效应的原理，对地面反馈回的核磁共振谱图，寻找相应的水资源，进一步探究出该地区内水资源的分布位置和分布量。该方法可以进一步优化传统间接测试方法中的缺点，直观的反映出检测区域内的地下水分布情况和储量。只要水质项目勘测区域内存在地下水资源，就可以在该地区内的地表检测到核磁共振信号，通过感应到的信号分析出地下水资源的分布情况，且在实际应用过程中可以避免受到地质和其他矿物质的干扰。但该方法也具有一定的缺点，就是在使用过程中不能进行大深度区域地下水的检测，该方法的最大勘测范围为150米。此外，如果检测区域内有其他电磁噪声，就会影响该方法的勘测准确率和效率。

2.5地球物理测井法

地球物理测井法是目前我国油田勘测与开采工作中应用广泛的技术，该方法基于电磁光热等基本测量原理，对地下内部的岩层属性和流动体分布情况进行确定，准确检测出一定范围内的水文地质条件。地球物理测井法，首先对一定检测区域内的水分子分布情况和储量进行确定，然后分析该区域内的岩石性质，进一步推测岩石内部含水层的分布情况，从而反馈出整体的地质条件与水文分布情况。随着科学技术的进一步发展，地球物理测井法逐渐变得成熟，通过水文地质勘测，使用该方法可以得到精确的地质结构和地下水资源分布数据，从而给相应的工作人员提供一定的参考，进一步降低后续开发工作的成本投入。但是该方法对操作人员的专业性和资金投入具有较高的需求，因此在使用过程中往往只局限于勘测水文地质环境。

结论：综上所述，地球物理勘查方法应用于水文地质工程项目勘察工作中可以全面准确的体现出勘测区域范围内的水文分布情况和地质结构特征，进一步为后续的工程施工规划和灾害防治方案的提出，提供严谨科学的数据支撑。在实际水文地质项目勘测工作中要合理选择使用的方法，与计算机等先进的科学技术结合，提高物理勘测的准确性和实用性，从而促进水文地质勘测的可持续发展。

参考文献：

1.张赛珍，王庆乙，罗延钟．中国电法勘探发展概况[J]．地球物理学报，1994，37（增刊1）：408-424.

2.李金铭．电法勘探方法发展概况[J]．物探与化探，1996，20（4）:250-258.

3.李金铭．激发极化法找水基础理论研究[M]．北京：地质出版社，1994.