地下水調(diào)查方法匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇地下水調(diào)查方法范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

水文地質(zhì)調(diào)查包括多項內(nèi)容，調(diào)查人員需要了解當?shù)氐乃牡刭|(zhì)、地形地貌、地表巖層特征等內(nèi)容。在調(diào)查的過程中，可以了解地下水徑流、排泄情況等基本情況，在長期的檢測工作中可以總結(jié)出調(diào)查的方法，通過水文地質(zhì)調(diào)查，可以避免地質(zhì)結(jié)構(gòu)對工程建設帶來的危害。

1.1水文地質(zhì)調(diào)查的基本內(nèi)容

水文地質(zhì)調(diào)查可以了解地下水的種類，還可以了解水資源的深度，相關(guān)工作人員采用專業(yè)的調(diào)查方法，可以了解到水資源的分布、流向等。地下水資源一般分布在巖層之間，在調(diào)查的過程中，需要對地下水層之間的關(guān)聯(lián)進行分析。另外，水文地質(zhì)調(diào)查還需要分析地下水排泄情況，掌握水文地質(zhì)參數(shù)，調(diào)查的內(nèi)容包括給水度、滲透系數(shù)等。

1.2對水文地質(zhì)進行正確的評價

水文地質(zhì)調(diào)查的對該地區(qū)實際情況進行考察，利用專業(yè)的方法獲得準確的數(shù)據(jù)，然后對該地區(qū)水文地質(zhì)狀況進行客觀的評價。在分析水文地質(zhì)變化情況后，可以了解到水文地質(zhì)對建設工程的影響以及可能帶來的危害，具有預測的功能，可以幫助施工單位采取有效的防治措施。水文地質(zhì)調(diào)查可以分析出地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化對工程建設帶來的影響，其有著較高的實用價值。所以，調(diào)查人員一定要保證數(shù)據(jù)的可靠性，保證水文地質(zhì)評價的正確性。

1.3水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)合工程地基

水文地質(zhì)調(diào)查可以了解到該地區(qū)水文地質(zhì)情況，這項工作的目的是為工程建設提供重要的參考依據(jù)，所以，水文地質(zhì)調(diào)查與工程地基有著密切的關(guān)系，為了提高水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的利用價值，在實際應用時應以工程地基調(diào)查為主，工作人員需要進行有針對性的調(diào)查，為建設工程提供精確的數(shù)據(jù)資料。水文地質(zhì)調(diào)查可以了解到巖層水資源分布情況，調(diào)查人員應對地下水運動對工程建設的影響進行大膽的預測，還要著重對人為因素的影響進行分析，從而降低外界因素對工程建設的影響。

1.4地下水位對工程建設的影響

在水文地質(zhì)調(diào)查中，相關(guān)人員要了解到地下水位對工程建設的影響，如果水位變化的幅度比較大，則需要制定出處理的措施。水文地質(zhì)調(diào)查應確定地下水位的高低，然后制定出改善的方案。地下水調(diào)查采用的是動態(tài)分析法，考慮地下水流動對巖層的影響，觀察其流動對巖層是否造成了軟化等破壞性影響，這需要長期的觀察。另外，以標準水位為界，超出或者不足的水位情況需要區(qū)別對待，在調(diào)查的過程中，還要結(jié)合具體情況具體分析。

2水文地質(zhì)條件變化的影響與危害

2.1地下水水位變化的影響和危害

地下水水位如果發(fā)生上升現(xiàn)象則很可能造成土地的沼澤化和鹽堿化，這樣的地質(zhì)條件容易對工程建設產(chǎn)生較大的腐蝕，如果在一些土質(zhì)相對疏松的地區(qū)，則很容易出現(xiàn)山體滑坡等自然災難，同時也會造成建筑工程地基的上浮或者工程失穩(wěn)等嚴重的后果。如果水文條件中的地下水水位下降，那么極易容易出現(xiàn)地基的下沉、坍塌和地表的裂開等問題，這樣還容易污染到地下水或者造成地下水減少的問題，對周邊的自然環(huán)境產(chǎn)生不良的影響。如果地下水水位出現(xiàn)一些規(guī)則不明朗的上升和下降情況會造成工程建設地基不夠穩(wěn)定，隨著工程的不斷使用，有可能發(fā)生變形或者其他嚴重的后果。

2.2地下水壓力變化的影響和危害

水文地質(zhì)條件中地下水的壓力變化可能使得地下水的正常的流動壓力平衡被打破，出現(xiàn)這樣的情況很容易使得工程建設的場地發(fā)生地基低洼處突涌，管涌或其他一些嚴重的水文地質(zhì)危害。

3水文地質(zhì)調(diào)查方法與技術(shù)研究

3.1水文地質(zhì)調(diào)查采用視頻水位計法

目前水文地質(zhì)調(diào)查中采用的視頻水位計主要是采用視頻處理技術(shù)對某個區(qū)域的地下水位進行自動的檢查檢測，上面安裝有一個監(jiān)控攝像機，它可以對地下水位進行實時的拍攝，而后可以把拍攝到情況轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰貐^(qū)的地下水水位值。這種視頻水位計法與現(xiàn)有的一些檢測方法最大的不同是它可以通過肉眼的方法直接進行數(shù)據(jù)的確認。視頻水位計在實際的使用過程中可以自動的上下移動，一旦拍攝到水位后，就可以自動的識別水面的位置，而后根據(jù)拍攝的視頻，查看水位表的刻度，最終確定具體的水位值。這樣的一個過程會全部以數(shù)據(jù)的形式傳給用戶。

3.2水文地質(zhì)調(diào)查采用指標流速法

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，指標流速法越來越受到各個方面的廣泛應用，尤其是在自動測流的方面。指標流速法相對來說也比較簡單，主要是通過地下水位的記錄，由水位和面積之間的關(guān)系計算求出斷面的面積。我們可以假設水資源的流速與斷面的平均流速有著不可分割的關(guān)聯(lián)，這樣的話就可以根據(jù)求出水資源連續(xù)的流量情況。至于水資源水位與斷面面積之間的關(guān)系是可以通過測量求解出來的。對于平常用到的指標流速與平均流速兩者之間存在的關(guān)系，是可以通過測量流量和流速求出的，而且它們兩者之間要同時測量。在水文地質(zhì)調(diào)查的指標流速法中最為重要的就是要想辦法準確的測量水資源的表面流速，也就是我們平常所說的平均流速。

篇（2）

1 地下水環(huán)境影響評價的意義、目的和任務

近年來，隨著開發(fā)建設項目規(guī)模的不斷擴大，開發(fā)建設活動對周邊環(huán)境的負面影響也隨之加大，不僅會直接造成對地表各種環(huán)境的破壞，甚至會影響地下水水環(huán)境系統(tǒng)。在這種情況之下，建設項目對地下水資源量的無節(jié)制開采利用，成為了導致地下水環(huán)境持續(xù)惡化的重要因素之一。為了有效改善這一現(xiàn)狀，確保地下水資源能夠更好的為人類服務，就必須重視地下水環(huán)境影響評價，為合理開采地下水、保護地下水環(huán)境提供有力依據(jù)，從而有利于促進社會健康持續(xù)發(fā)展。

地下水環(huán)境評價的目的是保護地下水環(huán)境，通過預測擬建工程項目給地下水環(huán)境帶來的影響，進而依據(jù)預測結(jié)果對其影響進行客觀評價，并科學論證項目實施的可行性，針對建設項目情況制定和落實地下水環(huán)境保護措施。

地下水環(huán)境影響評價是環(huán)境管理工作的重要內(nèi)容，其任務是以保護地下水環(huán)境、促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展為根本目標，對開發(fā)建設活動的地下水環(huán)境進行預測、分析、比較，并對不同開發(fā)建設方案的地下水環(huán)境經(jīng)濟效益進行評價，為規(guī)劃開發(fā)建設項目布局，實施地下水環(huán)境保護措施奠定基礎(chǔ)。

2 冶金類建設項目地下水環(huán)境影響評價方法研究

2.1 冶金建設項目工程實例簡介

該項目為冶煉金礦與銅礦的建設項目，其排放的主要污染物為有毒重金屬，項目所在地是國內(nèi)較為重要的有色金屬采掘冶煉基地之一，該地區(qū)的大中小型企業(yè)一直以來采取的都是粗放式發(fā)展模式，各種廢水、廢氣隨意排放，工業(yè)廢物隨意亂堆，致使該地區(qū)的表層土壤和地下水體大面積存在重金屬污染問題，這也是選擇該地區(qū)冶金項目作為的案例的一個原因，其具有一定的典型性。

2.2 水環(huán)境影響評價方法

（1）目標含水層的識別及確定方法。由于地下水之間各類物質(zhì)的交換以及物理化學作用的產(chǎn)生主要取決于地下水賦存與徑流地質(zhì)環(huán)境，所以對建設項目可能引起的含水層污染進行識別是評價的前提，而對地下水區(qū)域進行劃分并明確可能污染的地下水所屬主要水系是識別目標含水層的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，但是由于含水層的種類較多.為此，需要借助不同的方法進行分析，在這一過程中，可以借鑒參考本地區(qū)的水文歷史資料，這部分資料對于地下水環(huán)境評價具有非常重要的價值。通過收集的資料可知，該建設項目所在區(qū)域的地層構(gòu)造條件相對比較復雜，地下水的類型以及含水層相對較多，這使得水力之間的聯(lián)系比較多變，按照含水巖組及其構(gòu)造發(fā)育的具體特點，再參考不同含水層的水位動態(tài)變化數(shù)據(jù)，可將該建設項目所在地的地下水系劃分為5個系統(tǒng)，本項目場地位于北部白堊系地下水系統(tǒng)之上。在構(gòu)造體系及地層結(jié)構(gòu)上，白堊系有著屬于自己獨立的邊界條件，它與周圍的地下水系統(tǒng)沒有任何的直接水力聯(lián)系。同時，根據(jù)歷史水位監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，白堊系地下水的水位標高常年保持在65-90m左右，而周邊的地下水系統(tǒng)在靜止時的水位與之相差500m左右，這表明該水系為獨立的水文單元。

（2）項目所在地的地下水現(xiàn)狀評價。通常情況下，對于一些地下水污染較為嚴重的地區(qū)，都是通過該地區(qū)地下水水質(zhì)的現(xiàn)狀與國家現(xiàn)行的地下水質(zhì)量標準中規(guī)定的指標進行對比，來具體分析地下水的實際污染情況，主要包括以下內(nèi)容：污染源分布、污染途徑以及發(fā)展趨勢。然而，若是想要客觀認識該建設項目可能對該地區(qū)地下水環(huán)境造成何種污染，還需要對比地下水的背景值，為此，地下水的背景值獲取成為評價的關(guān)鍵。所謂的地下水背景值具體指示在天然的條件下，沒有被任何人為活動污染的地下水化學成分的天然含量。該值的獲得有兩種方法，一種是水樣采集法，另一種是數(shù)據(jù)對比法，為了確保結(jié)果的準確性，本文采用數(shù)據(jù)對比法來獲取該區(qū)域的地下水背景值，以此來分析地下水污染物的積累和遷移規(guī)律。

2.3 幾點建議

（1）確定預測評價區(qū)。預測評價區(qū)范圍要以白堊系地下水系統(tǒng)徑流、補給、排泄條件為確定依據(jù)，控制面積為15k，在這一范圍內(nèi)開展地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查和監(jiān)測活動（比例尺為1/1萬），其目的在于明確主要污染對象的巖性結(jié)構(gòu)、含水能力、厚度、透水能力，查明含水層的主要污染源和污染方式。在預測評價區(qū)開展的工作包括巖樣與水樣采集、供水水源類型調(diào)查、水位長期檢測以及地下水開采近年利用情況匯總等。

（2）明確重點勘查區(qū)。冶金類項目建設區(qū)及其周邊地下水環(huán)境是受污染最為嚴重的地帶，應將這一地帶作為重點勘查區(qū)，面積控制為0.7km2。由于在重點勘查區(qū)沒有設置勘探控制點，致使水文地質(zhì)工作精度尚為達到地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的高要求，所以必須開展大比例尺（1/2000）的環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查和勘驗工作，主要包括水文地質(zhì)鉆探、彌散試驗、抽水試驗、滲透實驗、包氣帶飽等，從而通過調(diào)查、勘察和試驗，以獲取目標含水層巖性、富水性、水文地質(zhì)參數(shù)等信息，并且對地下水變化情況進行監(jiān)測。

參考文獻

篇（3）

查明地方病嚴重區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)問題、水文地球化學特征,圈定適于人畜飲用地下水分布區(qū);查清工作區(qū)優(yōu)質(zhì)地下水分布范圍及致病元素的形成與遷移規(guī)律,為進一步開展地下水勘查與開發(fā)利用、建立供水安全示范工程、解決病區(qū)人民的安全飲水問題提供技術(shù)支撐。

1、康平地方病概況

本次工作區(qū)確定在遼寧省康平縣的中、西部，行政區(qū)劃隸屬于勝利、小城子、柳樹、四家子、東關(guān)、二牛、張強、東升、郝官、方家、沙金、兩家十二個鄉(xiāng)。地理坐標：東經(jīng)122°45′―123°30′，北緯42°31′―42°53′，工作區(qū)面積為1000km2。1：5萬水文地質(zhì)專項調(diào)查所用圖幅為：11―51―54乙(后新秋)、11-51-55甲(方家屯)、11-51-43丙(七家子)、11-51-43丁（康平縣）、11-51-42丁（張強）、11-51-55乙（法庫）計六幅。

據(jù)沈陽市衛(wèi)生局2004年統(tǒng)計，康平縣地方性氟中、重中毒患病人數(shù)1131人，病征為氟斑牙，主要分布在康平縣城以西的12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

康平縣地方性氟中毒病情統(tǒng)計表

從患病人數(shù)上看，氟中毒患者主要集中在勝利、二牛、方家、東升、小城子5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2、設計工作方法

a、搜集工作區(qū)地形地貌、水文氣象、地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及縣域社會經(jīng)濟發(fā)展等資料。

b、查明工作區(qū)主要含水層組的分布、富水性，地下水補給、徑流和排泄條件及水化學特征。

c、調(diào)病區(qū)地方性氟中毒的發(fā)育程度、分布范圍，并提出防病措施。

D、做好地表、地下水的采集化驗工作。

e、研究重病區(qū)內(nèi)地下水中氟離子分布規(guī)律及與地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系，重點查明地方病區(qū)安全供水目的層的含水層埋藏、分布規(guī)律、厚度及其地下水的水質(zhì)水量，確定安全供水目的層位，開展安全供水示范工程。

3、工作目的

查明康平縣地方病嚴重區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)問題、水文地球化學特征,圈定適于人畜飲用地下水分布區(qū);建立供水安全示范工程,直接解決示范區(qū)人民的飲水安全問題;查清工作區(qū)優(yōu)質(zhì)地下水分布范圍及致病元素的形成與遷移規(guī)律,為進一步開展地下水勘查與開發(fā)利用提供技術(shù)支撐;編制病區(qū)地下水開發(fā)利用區(qū)劃,提出工作區(qū)地下水合理開發(fā)利用建議。為合理開發(fā)利用和保護地下水資源、防治地方性氟中毒的發(fā)生、解決病區(qū)居民飲用低氟水服務。

4、設計宗旨

以水文地質(zhì)專項調(diào)查―地下水開發(fā)利用區(qū)劃―地下水勘查與供水示范為主線，以新技術(shù)新方法為支撐，以地下水調(diào)查研究為手段，以地方病嚴重區(qū)為靶區(qū)，以改水示范工程為切入點、充分收集匯總分析已有資料為基礎(chǔ)，開展1:5萬水文地質(zhì)專項調(diào)查，初步圈定優(yōu)質(zhì)地下水含水層分布范圍。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查資料和初步認識，通過地球物理勘查，初步確定目的含水層埋深、厚度及空間展布規(guī)律，確定最佳宜井位置。采用同位素、水、巖土、食物樣品測試分析等技術(shù)、方法及多學科、多方法相互補充的綜合手段，調(diào)查與研究相結(jié)合、理論與實際相結(jié)合編制地方病區(qū)地下水開發(fā)利用區(qū)劃和地下水勘查示范工程實施論證方案。

5、結(jié)論

a以地下水資源合理配置與永續(xù)利用為核心，因地制宜，兼顧其它方法：高氟水人工物理化學方法處理、河渠以及供水井引水、居民點合并或搬遷等。制定總體地方病安全供水和改水的工程建設區(qū)劃。

b結(jié)合當?shù)厣鐣⒔?jīng)濟和自然條件的實際情況，規(guī)劃內(nèi)容要全面構(gòu)建地方病嚴重區(qū)安全供水保障體系，確保當?shù)夭^(qū)人民飲水狀況的有效改善，實現(xiàn)人民群眾的身心健康發(fā)展。

篇（4）

中圖分類號：P641文獻標識碼：A

文章編號：16721683（2013）05008204

1研究背景

華北平原是中國北方重要的經(jīng)濟核心地區(qū)和農(nóng)業(yè)基地。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，該地區(qū)對水資源的需求與依賴也愈加強烈[12]。由于地表水稀缺，地下水成為該地區(qū)最主要的水資源利用形式。根據(jù)我國目前地下水開采量調(diào)查工作所采用的傳統(tǒng)方式[34]，如水表計量法、定額法、畝次法等統(tǒng)計顯示，華北平原多年平均地下水開采量已由20世紀60年代的39億m3上升到70年代的79億m3；從1985年到20世紀末，其多年平均開采量已超過100億m3[5]；進入21世紀，華北平原開采量則已超過200億m3[6]。但是，華北平原開采井數(shù)量大、供水用途多樣，且目前我國地下水管理制度和手段不足，絕大部分農(nóng)業(yè)開采井缺乏準確計量，因此通過以上傳統(tǒng)統(tǒng)計方法難以獲得比較準確的地下水開采量數(shù)據(jù)。而準確的地下水開采量，是對華北平原地下水資源進行科學評價和合理開發(fā)利用的基礎(chǔ)，因此有必要尋求科學有效的方法對地下水開采量進行估算。

目前世界范圍內(nèi)對地下水開采量的估算已有不少研究。20世紀80年代早期，美國的Wray[7]曾借助遙感技術(shù)估算地下水開采量；美國地調(diào)局曾采用水資源用途分類的方法對死谷流域1913年-1998年的地下水開采量進行了估算[8]。其他的方法則有Santos等[9]采用的水位動態(tài)法、Nels Ruud等[10]提出的基于GIS的分布式水文模型法等。在國內(nèi)，早期有王懷章和王忠誠[11]的概率統(tǒng)計方法，孫明等人[12]提出的典型井監(jiān)測與實際用電量相結(jié)合的辦法。近期則有武美才[13]的臺電量法，徐箴等人[14]建立的地下水開采方程等。以上這些開采量估算方法，大多適用于小范圍的估算。并且到目前為止，利用數(shù)值模擬方法估算地下水開采量的研究還尚不多見。

地下水流數(shù)值模型建立在長時間序列且較完善的地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)資料之上，因此基于水均衡原理利用地下水流數(shù)值模型反演開采量，不僅可望獲得更為合理和準確的開采量，也可將開采量的估算研究擴展到區(qū)域面積上。本文將利用所構(gòu)建的華北平原地下水流數(shù)值模型，以2002年-2003年地下水開采量調(diào)查資料為基礎(chǔ)，通過對地下水流場宏觀趨勢進行模擬與校驗，實現(xiàn)對地下水開采量的反演估算。

2華北平原數(shù)值模型

2.1華北平原概況和地下水的開發(fā)利用情況

華北平原位于中國東部地區(qū)，包括北京、天津、河北三省（市）的全部平原及河南、山東二省的黃河以北平原（見圖1），總面積為13.90萬km2。該地區(qū)地下水埋藏在由沖洪積、湖積、海積物交錯疊置而成的第四系松散層之中。華北平原自20世紀60年代開始大規(guī)模開采地下水，機井數(shù)由60年代的1 800眼猛增至20世紀末的70萬眼，目前地下水開采井已達200萬眼左右。長期開采地下水，已造成地下水資源逐步枯竭、大型復合漏斗的形成和嚴重的地面沉降等環(huán)境問題。

2.3地下水數(shù)值模型及其改進

作者曾依據(jù)2002年-2003年的水文地質(zhì)調(diào)查資料，運用MODFLOW建立了4 km×4 km網(wǎng)格規(guī)模的華北平原三維地下水水流數(shù)值模型[1516]，將整個華北平原在垂向上分為三個模擬層：第一層為第Ⅰ含水層組（潛水）和第Ⅱ含水層組、第二和第三層分別為第Ⅲ含水層組、第Ⅳ含水層組。模擬期為2002年1月到2003年12月，一個自然月為一個應力期，并最終通過地下水流場和典型地下水監(jiān)測孔動態(tài)曲線對模型進行了校正。本次研究在以上模型基礎(chǔ)上，為提高模型精度和穩(wěn)定性，將模擬識別期由2年（2002年-2003年）延長到7年（2002年-2008年）。模型仍以2001年12月的地下水流場作為初始流場，模型中所用到的水文地質(zhì)參數(shù)、大部分補排項的處理與前期模型相同，與時間序列相關(guān)數(shù)據(jù)則依據(jù)現(xiàn)有資料確定，如降水資料使用2002年至2008年數(shù)據(jù)。最后利用2002年-2008年華北平原101個典型地下水位觀測孔的地下水動態(tài)曲線和2003年-2008年各年華北平原的地下水等水位線對模型進行識別，其中地下水開采量反演是模型識別過程中的主要內(nèi)容。

3地下水開采量估算方法

（1）從圖3中華北平原2002年-2008年的區(qū)域年降水量柱狀圖可知，華北平原在2003年經(jīng)歷了一個豐水年，其開采量較前一年，即2002年相比有所減少，但2004年、2005年華北平原降水量相對2003年偏小，經(jīng)歷了降水量逐漸減少的過程，在這樣的情況下要滿足華北平原工農(nóng)業(yè)用水量的需求，則十分有必要加大對地下水的開采，因此這兩年的開采量在2003年的開采規(guī)模之上。2005年之后，華北平原開采量隨著降水量的逐漸增加呈現(xiàn)逐年減少的趨勢，同時也說明隨著人們認識到過量開采地下水會帶來的環(huán)境危害后，華北平原地下水開采開始逐步得到遏制。

（2）華北平原屬于大面積區(qū)域，容易出現(xiàn)個別區(qū)縣地下水開采量統(tǒng)計不夠全面、準確的現(xiàn)象。尤其華北平原農(nóng)業(yè)灌溉井分布廣泛，而農(nóng)業(yè)抽水往往因需開采，在時間和規(guī)模上不具確定、統(tǒng)一性，因此相關(guān)部門很容易忽略部分開采量，從而造成原統(tǒng)計開采量值小于反演后開采量值。

5結(jié)語

本文通過建立華北平原地下水流數(shù)值模型對區(qū)內(nèi)地下水開采量進行了反演，該方法的特點是結(jié)合了研究區(qū)的水文地質(zhì)條件，依據(jù)的是水量平衡原理。相比傳統(tǒng)的地下水開采量統(tǒng)計方法，該方法具有一定的客觀性，在一定程度上避免了外界因素對數(shù)據(jù)統(tǒng)計時產(chǎn)生的干擾。但此次研究也存在缺乏連續(xù)多年地下水位數(shù)據(jù)和地下水開采量數(shù)據(jù)等問題，使得地下水數(shù)值模擬精度、地下水開采量反演精度受到了一定限制。

參考文獻：

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篇（5）

0 引言

隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展及人民生活水平的不斷提高，工農(nóng)業(yè)用水、生活用水需求量越來越大，對地下水的開采量也不斷增加，地下水資源日趨緊張，因此，必須尋找更多的地下水資源，才能滿足工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展及人民生活水平不斷提高的需求。

激發(fā)極化法電測深是重要的探測地下水資源地球物理探測方法之一，本文就是通過該方法在陜南某地地下水探測中的實際應用，總結(jié)出探測區(qū)地下水的激電特征，結(jié)合探測區(qū)水文地質(zhì)資料，分析地下水補給、運移、富集、地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等水文地質(zhì)條件，分析含水地層的厚度變化及其水量等情況，以便對地下水資源作出正確評估，為國家的經(jīng)濟建設服務。

1方法原理

激發(fā)極化法電測深基本原理是基于巖石的激發(fā)極化效應，是巖石顆粒含水后在外電場作用下的一種電化學反映，因此，它必然和巖石中的水有關(guān)，如果沒有水，也就沒有激發(fā)極化效應。但激發(fā)極化效應也并非與巖石的含水量成正比，而是與一定的顆粒結(jié)構(gòu)有關(guān)系，飽含水分的粘土就沒有強的激發(fā)極化效應。實踐表明，古河道、古洪積扇、巖溶溶洞水、砂巖裂隙水、粘土和充水的斷層破碎帶等有開采價值的含水層，都有明顯的極發(fā)激化效應。激發(fā)極化法電測深一般測量四個參數(shù)：視電阻率ρs、激化率ηs、激發(fā)激化比J、衰減度D等。其中ηs、J、D它們都是用來反映激發(fā)極化效應特征的參數(shù)。當激電測深未反映這些含水層時，激發(fā)極化參數(shù)值一般都有很小，而當反映含水層時，這些參數(shù)(ηs、J、D)往往相對背景值同時增大，增大倍數(shù)與水量大致成正比，因而進行激發(fā)極化法電測深時，綜合考慮這些參數(shù)隨極距變化，來判斷地下有無地下水及地下水富集情況。

2應用實例

地上水探測區(qū)位于陜西省漢中盆地東北部，地處秦嶺褶皺系南緣、康縣－略陽華力西褶皺帶內(nèi)，地質(zhì)條件簡單，屬內(nèi)陸湖盆沉積及階地沖積層；出露地層主要為第四系中下更新統(tǒng)（Q1-2）為洪積及湖泊沉積層，有礫石層及粉砂土和砂質(zhì)粘土。第四系全新統(tǒng)（Q14）為一級階地沖積層，主要為粉砂土夾礫石層。基底巖性為下石炭統(tǒng)略陽組中上部灰?guī)r（見圖1）。

探測區(qū)屬漢江三級階地，地下水的形成受本區(qū)地質(zhì)、水文、構(gòu)造及地貌等因素控制。調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)分區(qū)屬漢中盆地中等―弱富水的孔隙水區(qū)，根據(jù)地下水的賦存條件、補給、排泄形式及富水性，可劃分為2個小區(qū)，即弱富水孔隙水區(qū)和中等富水孔隙水區(qū)，中等富水孔隙水區(qū)主要分布在漢江的一級階地區(qū)，弱富水孔隙水區(qū)主要分布在漢江的二、三級階地區(qū)。

弱富水孔隙水區(qū)含水層巖性主要為泥質(zhì)砂礫層，地下水補給主要來自大氣降水、水塘及北部山區(qū)地下水，向南排泄，地下水位3―15m，富水性差，單井出水量一般小于5m3/h。中等富水孔隙水區(qū)含水層巖性主要為卵石層及砂礫層，地下水潛水面約3―5m，地下水補給主要來自大氣降水及河水，向河流及下游排泄，富水性較好，單井出水量可達10―20m3/h。

圖1區(qū)域地質(zhì)簡圖

本次地下水探測使用國產(chǎn)WDJD―3多功能數(shù)字激電儀，采用對稱四極等比電測深裝置,供電極AB與測量電極MN按5:1極距比同時移動動。 測量主要參數(shù):視電阻率(ρs)、視極化率(ηs)、衰減度（D）、極發(fā)極化比（J）。

本次共完成激電測深點共11個，這些點分布在01號激電測深剖面上，由北向南分別為：0101―0111，剖面長600m。

通過對本次激電測深數(shù)據(jù)分析整理，可以看出:

視電阻率(ρs)值變化范圍一般為 10―46Ω.m；ρs曲線較為平滑，曲線類型主要為KHA、KKA、HHA、KHH、QHA型；視極化率 (ηs)值變化范圍一般為0.2～4.6 ％，背景值約為1.4％。曲線局部不平滑，在地下水較富集區(qū)ηs較大；衰減度（D）值變化范圍一般為 0.1―0.8，背景值約為0.3，曲線平緩，在地下水較富集區(qū)局部有跳躍，但不明顯；極發(fā)比（J）值變化范圍一般為 0.1―1.8，背景值約為0.4，曲線平緩近似直線，變化不大，但在富水地段，J值較大。

對激電測深的視電阻率(ρs)，視極化率(ηs)、衰減度（D）、激發(fā)比（J）數(shù)據(jù)整理并分別繪成ρs、ηs、D、J等值線斷面圖（見插圖1）， 從斷面圖上可以看出：ρs斷面圖：電阻率沿垂直方向電阻率由淺至深逐漸變大，沿水平方向電阻率變化不大，在0102―0104區(qū)間，電阻率等值線呈低阻下凹，形成局部低阻半封閉異常圈；ηS、J斷面圖：在0102―0104這個區(qū)間，分別形成高極化封閉圈、高激發(fā)比封閉異常圈；衰減度D：在0102―0104區(qū)間沒有高衰減度封閉圈，而其它區(qū)間仍然有一些團塊狀、串珠狀的異常圈。

插圖101線電測綜合斷面圖

根據(jù)以上激電測深綜合解釋成果結(jié)合調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)情況可以得知：調(diào)查區(qū)地層主要有第四系粘土層、砂質(zhì)粘土層、砂礫層、卵石層、角礫層，基巖為石炭系灰?guī)r，其中粘土層、砂質(zhì)粘土層為淺部不均勻含水層，主要為地表滯水，含水量較小；砂礫層、卵石層、角礫層為主要含水層，同時也是地下水運移的主要通道，含水量相對較大，同時基巖的起伏變化所形成的局部凹陷構(gòu)造為地下水富集提供了有利空間（見插圖2）。

插圖2綜合解釋地質(zhì)剖面圖

根據(jù)前面對激電測深工作范圍內(nèi)平面及斷面激電異常綜合分析可知：地下水較富集區(qū)位于剖面北部，平面位置包括01線測深點0102―0104，地表以下3m―30m為地表滯水，水量較小；30m―160m為主要含水層，水量較大。

通過對調(diào)查區(qū)所有激電測深點成果分析對比，選取出涌水量較大的點位：0102、0103、0104作為建井井位，預計單井出水量在10m3/h以上，通過在0103號點位的鉆探，成孔后出水量達到16m3/h，達到預期效果。

3 結(jié)束語

篇（6）

高山巖溶地區(qū)大多數(shù)的城鎮(zhèn)分布于巖溶洼地、槽谷地帶，大氣降水通過落水洞、漏斗等巖溶地貌快速滲入至地下，導致地表徑流量小，多數(shù)地區(qū)干旱缺水。科學地確定地下水找水位置、合理地利用鉆井手段尋找地下水是解決該類地區(qū)缺水問題的有效途徑[1]，[2]，[3]。

1.調(diào)查區(qū)概況

1.1 自然地理概況

調(diào)查區(qū)位于重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)黑山谷風景區(qū)的南大門和北大門之間，地處萬盛旅游環(huán)線中樞要地，位于萬盛城區(qū)東南150°方向，北側(cè)緊鄰S414省道，距離萬盛16km，直線距離約9km。從主城到天籟谷駕車全程耗時約50分鐘，交通較為便利。調(diào)查區(qū)規(guī)劃修建重慶市萬盛天籟谷（國際）旅游度假區(qū)，隨之而來的首要問題就是工程用水和生活用水問題，尋找適宜的水源地成為了亟待解決的問題。

1.2 地形地貌

調(diào)查區(qū)屬構(gòu)造溶蝕剝蝕中低山地貌區(qū)，地勢總體東高西低、北高南低。受西側(cè)半邊山-南童關(guān)斷層及東側(cè)景星臺沖斷層控制形成斷塊山地貌。最高點位于東側(cè)山頂花椒坪一帶，高程1644.60m，北側(cè)最低點鐵爐溝一帶高程約410m左右，南側(cè)最低點鯉魚河一帶高程+650～+700m左右。溶洞區(qū)閂壩-后槽-搭橋溝巖溶槽谷一帶地面高程1080～1100m左右，槽谷走向近南北向，總長約3km左右，寬約40～300m左右。

1.3 地層巖性和構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)出露地層為第四系全新統(tǒng)人工填土層、崩坡積層、沖洪積層及殘坡積層，寒武系白云巖及奧陶系泥質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r。萬盛區(qū)位于新華夏系第三隆起帶與沉降帶之間，屬四川沉降褶皺帶東緣，即川東褶帶與川鄂湘褶帶西緣交接部位。

調(diào)查區(qū)處于龍骨溪背斜北西翼，軸部呈波狀構(gòu)造，巖層走向近南北，傾向北西、南西，兩翼傾角主要在30°～50°之間，調(diào)查區(qū)的中部后槽產(chǎn)狀相對較緩、傾角5°～20°（圖1）。

1.4 含水層

調(diào)查區(qū)巖性單一，含水層為薄層-中厚層狀的白云巖，大氣降雨充沛，植被豐富，為地下水活動創(chuàng)造了良好的條件，而地下水的活動又促進了巖溶的發(fā)育，增強了含水層的富水性。根據(jù)巖性組合特征，區(qū)內(nèi)地下水類型屬碳酸鹽裂隙巖溶水，本區(qū)寒武系白云巖地層富水性相對較強（圖2）。

1.5 補徑排關(guān)系

調(diào)查區(qū)后槽、閂壩等洼地接受大氣降水補給，形成季節(jié)性沖溝匯至后槽洼地、閂壩洼地，沿伏流入口進入地下，形成徑流通道，最后以泉的形式在鯉魚河上游排泄。整個形成了相對完整的補給、徑流、排泄地表水～地下水運移的過程。同時查明，區(qū)內(nèi)巖溶水有顯著的垂直分帶性，大致可以分為垂直循環(huán)帶、水平循環(huán)帶及深部循環(huán)帶。調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水位于垂直循環(huán)帶內(nèi)。

2.確定找水位置的依據(jù)

高山巖溶地區(qū)地下水的賦存條件與巖溶微地貌發(fā)育特征、地下水出露點位置、巖溶洞穴分布規(guī)律、巖石裂隙發(fā)育狀況和區(qū)域構(gòu)造類型等因素密切相關(guān)[4]。作為找水工作者，應根據(jù)對上述各種地質(zhì)因素的觀察、分析和研究，摸索出與高山巖溶地下水聯(lián)系密切的規(guī)律，并利用它們確定合理的大致找水區(qū)域，找到巖溶地下水源。以下是本次工作中確定找水位置的依據(jù)。

2.1 根據(jù)巖溶微地貌發(fā)育特征確定

巖溶微地貌的發(fā)育特征具有一定的規(guī)律性。一般情況下，它們沿構(gòu)造線、地下水徑流途徑展開。常有地下河通過的區(qū)域在地表上對應有規(guī)律排列的巖溶洼地、豎井、天窗、漏斗、落水洞等，，且這些地表的巖溶微地貌往往與其下的地下河貫通。因此根據(jù)這些微地貌的發(fā)育特征可判斷其下有無地下水的活動，如果有，再根據(jù)它們的發(fā)育走向確定地下水徑流的走向，進而確定大致的找水區(qū)域。

據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)后槽-閂壩一帶為巖溶洼地，并有豎井、天窗、漏斗、落水洞等發(fā)育，呈條帶狀線性分布，可初步判斷其下地下水活動較強烈。

2.2 根據(jù)地下水出露點位置確定

在某些水文地質(zhì)單元的流場中，地下水經(jīng)過補給和徑流后，最終以一定的形式出露于地表[5]，如果其長年出水且水量變化小，說明該出水點很可能與地下河相通，其水源具有開采潛力。

據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)-閂壩一帶附近有一侵蝕下降泉，但四季不干且水量變化小，因此初步判定閂壩一帶地下水活動較強烈。

2.3 根據(jù)巖溶洞穴分布規(guī)律確定

漫長的地質(zhì)年代中，流動且具有溶蝕性的地下水與碳酸鹽巖長期進行水巖相互作用往往會形成巖溶洞穴，它是典型的巖溶地貌[6]。而后由于地殼抬升，巖溶洞穴常出露地表，原本的地下河徑流通道會相對降入深部，因此沿著溶洞進行水平方向或垂直方向的調(diào)查，往往可以找到其它溶洞和地下河。

據(jù)調(diào)查，區(qū)內(nèi)-閂壩一帶附近有一溶洞，據(jù)南江水文地質(zhì)隊調(diào)查資料顯示，溶洞R1發(fā)育于寒武系白云巖地層內(nèi)，主洞全長93.30m，洞內(nèi)最高8.9m，洞內(nèi)寬度2～22m。主要發(fā)育有四層溶洞，標高為+1120～1136m，溶洞內(nèi)地下水伏流層水位標高為+1120～1126m。因此初步判定閂壩一帶地下水活動較強烈。

2.4 根據(jù)巖石裂隙發(fā)育狀況和區(qū)域構(gòu)造類型確定

由于巖石裂隙和斷裂帶為地下水提供了良好的含水介質(zhì)，因此裂隙或斷裂帶是富水性相對高的位置。尤以平移斷層帶和正斷層儲水能力最好。故在高山巖溶地區(qū)，裂隙水是常見的一類地下水。

鉆探資料顯示，閂壩一帶的基巖較破碎，裂隙發(fā)育，X型節(jié)理發(fā)育，且調(diào)查區(qū)接近龍骨溪背斜核部，附近發(fā)育半邊山-南童關(guān)斷層和景星臺沖斷層，因此初步判定閂壩一帶有巖溶裂隙水發(fā)育。

因此，擬設水文勘探孔設在調(diào)查區(qū)閂壩一帶的巖溶洼地上，再輔之以物探手段對上述推斷進行驗證。

3.物探手段

3.1 物探方法

采用音頻大地電磁測深法，探測工作區(qū)內(nèi)巖溶及裂隙發(fā)育區(qū)，判釋其富水程度。音頻大地電磁法是以巖石電阻率的差異來區(qū)分巖性及構(gòu)造體，并依據(jù)電阻率阻值的大小，以及在地下的展布形式來識別地下地質(zhì)體的空間分布和性質(zhì)的一種物探方法。

3.2 物探剖面布置

根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，在閂壩布置1條AMT測線，B-B'測'線長360m，測點19個，點距20m（圖3，表1）。

3.3 物探成果分析

根據(jù)高密度電法反演結(jié)果，按地電斷面情況分析第四系覆蓋層厚度、地層巖溶發(fā)育情況。沿測線方向，370～310m，標高+810～+1100m段，呈低阻異常，巖石視電阻率極低，推斷為裂隙發(fā)育區(qū)，富水性較強，異常編號B-1#；370～310m，標高+370～+500m段，呈低阻異常，巖石視電阻率極低，推斷為裂隙發(fā)育區(qū)，富水性較強，異常編號B-2#（圖4）。

據(jù)電性特征，分析物探剖面上低阻異常情況，解譯了剖面B-B'有2個富水裂隙發(fā)育區(qū)（B-1#、B-2#）。

4.鉆探手段

深度：根據(jù)勘探孔的深度宜鉆穿具有供水意義的主要含水層（帶）或含水構(gòu)造帶的原則，鉆孔深度宜為490m；

孔徑：開孔口徑225mm（約鉆進30m），第一次變徑至200mm（約鉆進至130m），第二次變徑至150mm（直至終孔）；

底部沉淀管：抽水孔過濾器的下端，設置管底封閉的沉淀管，長為4m。

特別說明：根據(jù)實際情況需查明含水層（帶）的水位、水質(zhì)、水溫、透水性或隔離水質(zhì)不好的含水層時，應進行止水工作，并檢查止水效果。宜采用骨架過濾器、纏絲過濾器或填礫過濾器。當裂縫、溶洞（很少有填充物）穩(wěn)定時，可不設置過濾器。

5.找水結(jié)果

找水工作者在調(diào)查區(qū)內(nèi)的閂壩一帶洼地進行鉆井取水。經(jīng)過兩次完整的抽水試驗分析，該井的出水能力為150m3/d，水量基本滿足該區(qū)域的需求；經(jīng)測試，其水化學類型為HCO3--Ca-Mg型，總礦化度0.25g/L，為淡水。根據(jù)《地下水質(zhì)量標準》GB/T14848-93，對水質(zhì)27項單項指標進行綜合評價，地下水質(zhì)量分類為Ⅱ類，地下水質(zhì)量級別屬良好級。

6.結(jié)語

本文研究表明，高山巖溶地區(qū)鉆井打水前應進行詳細的水文地質(zhì)調(diào)查調(diào)查，摸清調(diào)查區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)條件、巖溶發(fā)育規(guī)律和地下水補徑排關(guān)系，根據(jù)與地下水密切相關(guān)的地質(zhì)因素推斷打井的大致位置，運用地球物理勘探方法加以佐證，選擇合理的鉆井方式打水，是可以在巖溶地區(qū)適當?shù)囟握业降叵滤摹＿@對解決高山巖溶地區(qū)干旱缺水問題，探尋集中供水水源地有著十分重要的工程意義。

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篇（7）

中圖分類號：[P345] 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）12-0384-01

進行水文地質(zhì)調(diào)查所使用的基本方法手段或工種主要有10種：即水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)野外試驗、地下水動態(tài)長期觀測、室內(nèi)分析測定與實驗、同位素技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應用、全球定位系統(tǒng)（GPS）的應用、遙感（RS）技術(shù)的應用、地理信息系統(tǒng)（GIS）的應用等。任何一項水文地質(zhì)調(diào)查，基本上都是采用這些方法手段，通過這些方法手段的有機配合而組織起來的，這些方法手段（或工種）的精度直接決定了勘查成果的質(zhì)量[1]。

1 水文地質(zhì)調(diào)查的目的

水文地質(zhì)調(diào)查工作的目的就是運用各種技術(shù)方法和手段揭示一個地區(qū)的水文地質(zhì)條件，掌握地下水的形成、賦存、運動特征、水質(zhì)、水量變化規(guī)律。水文地質(zhì)調(diào)查的任務是為國民經(jīng)濟建設、發(fā)展規(guī)劃或工程項目設計提供水文地質(zhì)資料。水文地質(zhì)調(diào)查是一項復雜而重要的工作。其復雜性是因為地下水具流動性，水質(zhì)、水量隨時空變化，而且所使用的勘查方法種類較多。其重要性主要是：①認識來源于實踐。人們對一個地區(qū)水文地質(zhì)條件的認識，對各項生產(chǎn)建設中所提出水文地質(zhì)問題的解答，都要通過各種水文地質(zhì)調(diào)查來完成，即水文地質(zhì)資料來源于調(diào)查。一切水文地質(zhì)生產(chǎn)和科學研究成果質(zhì)量的高低和結(jié)論的正確與否，主要決定于占有資料的多少及其是否正確可靠。②水文地質(zhì)調(diào)查與勘探（勘查）是一項費用高、工期長的工作，如果勘探工程布置不當，或不按規(guī)范（程）的技術(shù)要求進行，其后果將是既浪費勘查費用，又不能提供工程設計所需的水文地質(zhì)資料；如果據(jù)其得出錯誤的結(jié)論，將會給工程建設、國家財產(chǎn)、生產(chǎn)環(huán)境等諸多方面造成巨大的損失[2]。

2 水文地質(zhì)調(diào)查工作的類型

水文地質(zhì)調(diào)查工作，按其目的、任務和調(diào)查方法的特點，可分為三類：

（1）區(qū)域性水文地質(zhì)調(diào)查。是指中小比例尺的綜合性水文地質(zhì)調(diào)查，亦稱綜合水文地質(zhì)調(diào)查。其調(diào)查目的主要是為國民經(jīng)濟建設和某項國民經(jīng)濟的遠景規(guī)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。有時，這種調(diào)查也可能是為某項專門性的水文地質(zhì)調(diào)查任務（如城市供水、礦山排水、環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查等），提供區(qū)域性的水文地質(zhì)背景資料。如一些大型供水項目，為提出幾個可能的水源地比較方案，或為查明水源地的補給范圍、補給來源、補給邊界位置和性質(zhì)，皆需進行區(qū)域性的水文地質(zhì)調(diào)查工作。區(qū)域性水文地質(zhì)調(diào)查的主要任務是，概略查明區(qū)域性宏觀的水文地質(zhì)條件，特別是區(qū)域內(nèi)地下水的基本類型及各類地下水的埋藏分布條件，地下水的水量及水質(zhì)的形成條件，以及地下水資源的概略數(shù)量。區(qū)域性水文地質(zhì)調(diào)查的范圍一般較大，可以是數(shù)百、數(shù)千平方千米。具體范圍視任務需要而定，可以是某個自然單元，一個或數(shù)個較大的水文地質(zhì)單元，也可以是某個行政區(qū)域，多是按國際地形圖幅進行的，調(diào)查圖件的比例尺，一般小于l：10萬。

（2）專門性水文地質(zhì)調(diào)查。專門水文地質(zhì)調(diào)查是為專門目的或某項生產(chǎn)建設而進行的調(diào)查工作。其調(diào)查的目的是為其提供所需的資料，有時，為了進行地下水某方面的科學研究（如城市供水、礦山排水、環(huán)境水文地質(zhì)等），也要開展專門性水文地質(zhì)調(diào)查。專門性水文地質(zhì)調(diào)查的任務是：較詳細地查明調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件，解決所提出的生產(chǎn)問題，為工程建設項目或其他專門目的提供水文地質(zhì)資料和依據(jù)[3]。

專門性水文地質(zhì)調(diào)查的范圍，視工程項目的規(guī)模或科研的需要而定。例如，供水水文地質(zhì)調(diào)查的范圍，要根據(jù)需水量的大小來確定，一般應包括水源地在開采條件下可能的補給范圍；礦床水文地質(zhì)調(diào)查的范圍，應根據(jù)礦井在最大疏干深度條件下可能補給礦坑（井）的補給范圍來確定；環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的范圍，至少應把地下水污染區(qū)和污染源包括在內(nèi)。專門水文地質(zhì)調(diào)查的比例尺，一般要求大于1：5萬。

（3）地下水動態(tài)和均衡監(jiān)測。任何類型的水文地質(zhì)調(diào)查和研究工作，在定性或定量評價水文地質(zhì)條件時，都需要地下水動態(tài)和均衡方面的資料，因此，都應進行地下水動態(tài)和均衡的監(jiān)測。地下水動態(tài)和均衡要素監(jiān)測工作的持續(xù)時問，有長有短。如為區(qū)域或?qū)ｉT性水文地質(zhì)調(diào)查提供地下水動態(tài)、均衡資料的監(jiān)測工作，則可僅在某一段時間內(nèi)進行，一般只要求1～2年；如果為國民經(jīng)濟建設長遠規(guī)劃和綜合目的（包括地下水資源管理及保護）而進行的監(jiān)測工作，則是長期性的。

隨著地下水資源的大規(guī)模開發(fā)利用，與地下水有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)問題越來越多。因此，地下水動態(tài)與均衡的監(jiān)測其意義日顯重要。監(jiān)測項目主要包括：地下水位、水量、水質(zhì)、水溫、環(huán)境地質(zhì)項目等。

3 基于GIS的水文地質(zhì)調(diào)查評價

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，簡寫為GIS），是對各種地理信息或空間信息進行獲取、處理、分析和應用的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）已開始用于地下水研究中。地理信息系統(tǒng)（GIS）在水文地質(zhì)調(diào)查中的應用主要有以下幾個方面：①建立地下水數(shù)據(jù)庫及模擬系統(tǒng)。②識別含水層，合理開發(fā)利用地下水資源。③進行地下水水質(zhì)研究。④進行地下水資源管理。⑤編制水文地質(zhì)圖。⑥地下水模擬及可視化[4]。

全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS），簡稱“3S”技術(shù)。“3S”技術(shù)是從20世紀60年代逐漸發(fā)展起來的、現(xiàn)已日漸成熟的空問信息處理技術(shù)。由于“3S”技術(shù)的日漸成熟，澳大利亞、美國、加拿大等國20世紀80年代就已開始運用“3S”技術(shù)進行數(shù)字化地質(zhì)填圖，從而實現(xiàn)了地質(zhì)填圖的計算機化和信息化，極大地提高了工作效率。我國數(shù)字化地質(zhì)填圖工作起步于20世紀90年代。目前，以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化地質(zhì)填圖，正在地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查工作中逐步推廣應用。

結(jié)論

總之，各種調(diào)查方法都具有其局限性，其成果具有多解性，因此使用中，應針對具體地質(zhì)環(huán)境，進行分析對比、綜合研究，以便客觀如實地反映地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件，從而使所得資料更為真實可靠。

參考文獻

[1] 呂鵬，張煒，劉國，王淑玲. 國外重要地質(zhì)調(diào)查機構(gòu)三維地質(zhì)填圖工作進展[J].國土資源情報，2013，03：13-18.

篇（8）

Abstract: in the process of engineering investigation, in order to improve the quality of the survey, special requirements of geotechnical engineering and find out about hydrological geological problems, effectively determine the hydrogeology of various parameters, the design and construction for provide the necessary hydrogeology material, so as to avoid for hydrogeology role and influence the construction quality phenomenon. This paper briefly analyzes the hydrogeology survey in the role of engineering, and puts forward some constructive Suggestions for reference.

Keywords: hydrogeology; Engineering investigation; role

中圖分類號： U469 文獻標識碼： A 文章編號：

引 言：

水文地質(zhì)指的是自然界中地下水的各種變化和運動的現(xiàn)象。在工程勘察、設計和施工過程中，水文地質(zhì)問題是一個非常重要的問題，也是經(jīng)常被忽視的問題，需要我們提高重視。為提高工程勘察的質(zhì)量，在勘察中加強水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的。在工程勘察中查明有關(guān)的水文地質(zhì)問題，并提出合理的預防及治理措施，為設計施工提供必要的水文地質(zhì)資料，從而減少或消除水文地質(zhì)問題對工程施工質(zhì)量的危害。

一、工程勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造：地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學性質(zhì)，自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質(zhì)條件。查明工程地質(zhì)條件后，需根據(jù)設計建筑物的結(jié)構(gòu)和運行特點，預測工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、特點和規(guī)模，并作出正確的評價，為確保建筑物的穩(wěn)定與正常使用提供解決方案。

水文地質(zhì)勘察設計的主要內(nèi)容：

1、調(diào)查河流及小溪的水位、流速、流量、洪水標高及淹沒情況；

2、調(diào)查水井的水位、水量、變化幅度及水井結(jié)構(gòu)和深度；

3、調(diào)查泉的出露位置、類型、溫度、流量和變化幅度；

4、調(diào)查地下水的埋藏條件、水位變化規(guī)律、變化幅度；

5、了解地下水的流向和水力梯度；

6、調(diào)查地下水的類型和補給來源；

7、了解地下水的化學成分及其對建筑物材料的腐蝕性。

在工程勘察過程中，如果不注重水文地質(zhì)條件，會直接影響到工程的安全。結(jié)合筆者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗，在工程勘察設計的過程中，對水文地質(zhì)問題的評價，應主要從以下幾個方面著手：

(1)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質(zhì)問題。如:①對埋藏在地下水位以下的建筑物，應評價水對鋼筋的腐蝕性。在地下水位以下開挖基坑,應進行滲透性和富水性試驗,并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。

(2)工程勘察設計中還應密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

(3)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

(4)在查明地下水的天然狀態(tài)的基礎(chǔ)上，著重分析、預測未來人為活動中地下水的變化情況以及變化對巖土體和建筑物的影響。

二、工程勘察中水文地質(zhì)的作用

鑒于以往在評價地下水對巖土工程的作用和危害過程中，所做的分析工作與基礎(chǔ)設計和施工需要結(jié)合不夠緊密，導致發(fā)生許多基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故。總結(jié)以往的經(jīng)驗和教訓，我們認為今后在工程勘察中，應注意分析水文地質(zhì)的以下作用。

1、地下水對已有建筑物的影響

由于地質(zhì)、氣候、水文、人類的生產(chǎn)活動等因素的作用，地下水位經(jīng)常會有很大的變化。這種變化對已有建筑物可能引起各種不良的后果，特別是當?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下變化時，后果更為嚴重。當?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)上升時，水能浸濕和軟化巖土，從而使地基的強度降低，壓縮性增大，建筑物就會產(chǎn)生過大的沉降或不均勻沉降，導致建筑物的傾斜或開裂；當?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)下降時，水的滲流方向與土的重力方向一致，地基中的有效應力增加，基礎(chǔ)就會產(chǎn)生附加沉降。

2、地下水對樁基工程的影響

軟弱地基地層很少由單一土質(zhì)構(gòu)成，變化相對較復雜，為此往往采用樁基工程(包括預制樁、灌注樁、攪拌樁等)加固地基，提高地基承載力。為了不使樁周地層松動或坍塌，提高成樁質(zhì)量，選擇相應的成樁方式時必須考慮地下水的賦存運動情況。另一方面由于受地下水的影響，當樁身下沉量小于土層下沉量時，樁周土對樁身產(chǎn)生負摩擦力，嚴重的會影響單樁承載力。特別地，當建筑場地承壓水或潛水的流速大于3m／min時，不宜使用混凝土灌注樁或水泥攪拌樁。

3、地下水對基坑開挖支護的影響

隨著城市的發(fā)展，高層、超高層建筑物越來越多，基坑也越來越深，受施工場地和施工工藝的影響，往往要求采用垂直開挖，開挖深度基本都超過當?shù)氐叵滤裆睢Ｉ罨娱_挖經(jīng)常會遇到地下水涌水、冒砂等問題。為降低地下水水頭壓力、疏干基坑、固結(jié)土體、穩(wěn)定邊坡和防止流沙等，常采用井點降水方法降低地下水水位（水頭壓力）。但是，由于降水能使局部地下水位突然下降，會對基坑支護結(jié)構(gòu)和鄰近建筑物產(chǎn)生影響，造成地表或鄰近建筑物不均勻沉降。

三、工程勘測過程中水文地質(zhì)參數(shù)的測定

在工程勘測階段，水文地質(zhì)參數(shù)具有很重要的作用，搞清楚水文地質(zhì)情況，為后期的工作提供準確詳實的水文地質(zhì)參數(shù)是一項重要任務。在實際工作中測定方法對最終測量結(jié)果的準確性至關(guān)重要。

篇（9）

Abstract: groundwater exploration geophysical exploration technology is the key technology, it not only can carry on the accurate classification of aquifer and water-resisting layer, but also can determine the lithology structure, groundwater quality of scientific research. Application of geophysical exploration techniques in groundwater exploration has very important significance. In this paper, the application of geophysical exploration technique in current groundwater makes a deep exploration. Provide the reference for colleague.

Key words: geophysics; Exploration technology; Groundwater; application

中圖分類號：P624文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

引言

地球物理勘查技術(shù)發(fā)展速度很快,在方法上,直流電阻率法已從高密度電阻率法、高分辨率法等旨在提高直流電阻率分辨率技術(shù)發(fā)展到重點研究開發(fā)儀器輕便、分辨率高的交流電磁法,主要包括頻率域電磁測深法(音頻大地電磁測深法、可控源大地電磁測深法、mt法)和時間域電磁法(瞬變電磁測深法)等高靈敏度方法。近幾年來,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,以遙感(rs)、地理信息系統(tǒng)(gis)、全球定位系統(tǒng)(gps)組成的“3s”技術(shù)已在地下水勘查工作中得到迅速應用,提高了地下水勘查水平。

一、建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,提高解釋精度

眾所周知,物探結(jié)果僅是地層物性層空間分布特性的反映,解釋結(jié)果是多解性的。這種多解性或不穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面。其一涉及到異常源的性質(zhì);其二是勘探目標定量化特征,如目標體的形狀、大小、埋深及產(chǎn)狀要素等。那么在實際工作中,如何將具有多解性的物探結(jié)果進行合理的地質(zhì)解譯,提高資料解釋精度,便是水文物探工作者必須深入研究的課題之一。開展地層巖性與物性之間關(guān)系等基礎(chǔ)地質(zhì)問題的深入研究,從而建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,是提高物探資料解釋精度的主要途徑之一。

正確合理的地質(zhì)-地球物理模型的建立,其根本問題是深入研究地層巖性的地球物理特征,如不同地層巖性所對應的電、磁、震、核、重力等反映特征,空間分布規(guī)律和不同地區(qū)、不同類型地下水、不同含水介質(zhì)的巖性結(jié)構(gòu)所反映的地球物理特點。比如對孔隙水來說,地層巖性成分、沉積顆粒的大小決定著電阻率的大小,不同巖性界面形成不同波阻抗差異的地震波界面,反映到地球物理模型一般為水平層狀的大小電阻率相間分布的一種模型。而對于基巖裂隙水,以尋找富水性構(gòu)造為主,構(gòu)造破碎帶與圍巖之間的巖性成分、沖填物性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育程度決定著電性、波阻抗、放射性濃度、重力場、磁場等地球物理特征的差異,地球物理模型表現(xiàn)為在水平方向具有地球物理特征差異的二維結(jié)構(gòu)。因此,只有充分掌握它們之間的關(guān)系,才有可能建立一個正確合理的地質(zhì)-地球物理模型,減小物探解釋結(jié)果的多解性。建立正確的地質(zhì)-地球物理模型是選擇合理有效的地球物理勘查技術(shù)進行資料反演解釋的前提。

二、深層地下水物探技術(shù)的應用

目前地下水勘查工作已從中淺部( < 300m)地下水勘查轉(zhuǎn)向深層地下水的勘查,相應,對地球物理勘查技術(shù)提出了新的要求,具體講就是對深部含水體地球物理微弱信號的識別與分辨。

無論是深層地下淡水還是深層地熱資源,根據(jù)含水介質(zhì)、地下水類型分為松散層孔隙水、基巖裂隙水、深埋巖溶水三大類。深層孔隙水受含水層的成因和地貌條件所控制,地球物理主要解決的問題是:地層巖性的劃分、含水層巖性結(jié)構(gòu)、埋深、厚度、地下水礦化度、含水層空間分布規(guī)律等。基巖裂隙水、深埋巖溶水的發(fā)育程度與賦水性受構(gòu)造所控制,地球物理主要解決的問題是:準確確定賦水構(gòu)造的空間分布特征。因此,深層地下水的地球物理勘查不僅對采用的儀器設備有較高的要求,而且對資料的處理技術(shù)也具有相當重要的要求。

高分辨率地震勘探技術(shù)是解決巖性結(jié)構(gòu)的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力強的特點。尤其是近年來新發(fā)展的三維地震勘探技術(shù),能更精細、更準確地分辨地層空間分布特征,在地下水勘查工作中將發(fā)揮出更重要的作用。

三、地下水水質(zhì)評價的物探技術(shù)的應用

利用地面物探技術(shù)快速高效的特點進行水質(zhì)的評價,將是擺在水文物探工作者面前的一個重要任務。目前,在所有物性參數(shù)中,電性參數(shù)是評價水質(zhì)的唯一參數(shù)。地下水水質(zhì)的優(yōu)劣決定著地下水中所含導電離子數(shù)目的多少,離子數(shù)目越多,導電性越好,地下電阻率越低,反之則高。因而地層水電阻率與水質(zhì)密切相關(guān)。欲求準地下水水質(zhì),關(guān)鍵的問題是求準地層水電阻率。阿爾奇公式給出了地層電阻率、地層水電阻率與地層孔隙度之間的數(shù)學關(guān)系。研究表明,在一定條件下,地層孔隙度對地層水電阻率的影響至關(guān)重要。對孔隙水來講,地層孔隙度的變化范圍較小,相對容易獲得,但對于基巖裂隙水、巖溶水來說,由于含水介質(zhì)孔隙率變化的隨機性,同一構(gòu)造不同地段其裂隙發(fā)育程度不同,裂隙率難以求準。因此,該類型的地下水水質(zhì)評價將是十分困難。

四、求取水文地質(zhì)參數(shù)的物探技術(shù)的應用

水文地質(zhì)參數(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查與評價工作中至關(guān)重要。過去地球物理方法在求取水文地質(zhì)參數(shù)方面的研究工作很少,水文地質(zhì)參數(shù)多采用抽水試驗獲得。如何在未鉆孔前利用地球物理方法開展水文地質(zhì)參數(shù)評價,或者在鉆孔中利用地球物理方法更準確地求取這些重要的參數(shù),對節(jié)約成本,水資源開發(fā)規(guī)劃設計,更科學、合理地開展水資源評價都具有現(xiàn)實意義。地球物理方法在解決上述問題具有極大的可能性。

1.地震技術(shù)求取地層孔隙度

利用地震反射波傳播的動力學特性,如反射波的振幅、頻率、衰減特性、極化特點,反射波的內(nèi)部結(jié)構(gòu),外部幾何形態(tài)等。從這些地震信息中可以提取非常有用的地層巖性信息,借此確立地震層序、分析地震相等。除此之外,借助于地震波振幅、頻率、極化特性等動力學信息,并結(jié)合層速度、鉆進、測井等資料,提取巖性和儲層參數(shù),如流體成分、孔隙度等。目前,在石油系統(tǒng),這方面的研究工作取得長足的發(fā)展,主要根據(jù)地層的孔隙度分布特征來預測油氣資源的開發(fā)前景。如果將這種技術(shù)用于地下水資源調(diào)查與評價工作中,對地下水含水量的預測,進行水資源量的評價,提高地球物理勘查技術(shù)在地下水資源調(diào)查工作的作用都具有指導意義。

2.頻譜激電技術(shù)評價含水層滲透性的研究

頻譜激電技術(shù)屬于電磁法勘探技術(shù)。在上世紀七十年代初期我國開始利用,主要用于金屬礦床的勘探。它可區(qū)分電磁效應和耦合效應。近幾年,日本科學家開始研究該技術(shù)應用于水文地質(zhì)調(diào)查工作中,主要是對含水層滲透性問題的評價,這對進行地下水的運移特征、污水入侵程度的研究均具有較好的效果。

3.地面核磁共振找水技術(shù)求取水文地質(zhì)參數(shù)

地面核磁共振技術(shù)當今世界上最先進的直接探測地下水技術(shù)。在探測深度范圍內(nèi),地層中有自由水存在,就有核磁共振信號響應。反之,就沒有響應。信號強弱或衰減快慢直接與水中質(zhì)子的數(shù)量有關(guān),即核磁共振信號的幅值與所探測空間內(nèi)自由水含量成正比,因此構(gòu)成了一種直接找水技術(shù),形成了地面核磁共振找水方法。通過在地面觀測核磁共振自由感應衰減信號的初始振幅、相位和質(zhì)子自旋馳豫時間,研究其間的關(guān)系,通過反演計算,獲得地下含水層的孔隙度、滲透率、含水率、埋深、厚度等水文地質(zhì)參數(shù)。

4.介電常數(shù)、核磁共振技術(shù)求取孔隙度、滲透率

介電常數(shù)、核磁共振測井是測井技術(shù)領(lǐng)域中新發(fā)展的技術(shù)方法。由于介電常數(shù)、核磁共振效應具有直接反映地層含水性的特點,它準確地反映出含水體的富水特征,根據(jù)其反映信號的馳豫時間特性來研究含水體的孔隙度和滲透性。

五、建立地下水勘查立體模式,提高綜合勘查手段

現(xiàn)代勘查工作已從單一方法向地質(zhì)調(diào)查、地面物探和綜合測井、空中物探、“3s”技術(shù)等綜合方法密切配合方向發(fā)展。目前,這些方法單獨或部分組合使用于水資源勘查領(lǐng)域 ,發(fā)揮了重要的作用,但仍存在許多不足之處,沒有形成系統(tǒng)性的方法技術(shù)系列,如針對某一類地水勘查特點,采取何種勘查模式,才能取得有效的勘查成果。建立區(qū)域地下水立體勘查模式,就是針對不同地下水類型,將空中、地面、井中各種勘查方法進行組合,建立多參數(shù)、多方位、多層次的立體勘查模式,指導下一步水資源的勘查。目前主要研究內(nèi)容有：

1.開展不同類型地下水勘查的遙感、航空物探、地面電法、測井、鉆探等技術(shù)適用范圍、使用條件、反映含水體的特征、解決問題的能力進行綜合研究。

2.開展多參數(shù)(包括遙感采集信息參數(shù);航空物探電磁參數(shù)、放射性參數(shù);地面電法采集的電性參數(shù)、磁性參數(shù);測井反映地層的電性參數(shù)、聲速參數(shù)、放射性參數(shù);鉆孔獲取的地層巖性參數(shù)等)對區(qū)域地下水含水體的反映特征及其相互關(guān)系的研究 ,建立多參數(shù)評價地下水統(tǒng)。

3.開展空中、地面、井中各方法之間關(guān)系的研究,建立空中、地面、井中三個層次、多方位的、以gis為平臺的不同類型地下水立體勘查模式。

六、建立地下水物探資料綜合解釋信息系統(tǒng)

地下水地球物理勘查資料解釋系統(tǒng)是融信息管理、數(shù)據(jù)處理分析、物探成果地質(zhì)解釋于一體的綜合性的信息系統(tǒng)。包括不同地下水類型的地質(zhì)背景、勘查方法、資料解釋結(jié)果、綜合地質(zhì)解釋結(jié)果等基本要素容納成熟的電法、電磁法等主流的數(shù)據(jù)處理、反演技術(shù);根據(jù)勘探所用手段和存入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)情況(原始數(shù)據(jù)或物探成果)由用戶制定數(shù)據(jù)處理流程;依據(jù)巖性-物性關(guān)系,自動或人機交互式實現(xiàn)物探成果向地質(zhì)解釋成果的轉(zhuǎn)化。隨著“3s” 技術(shù)在地學領(lǐng)域應用的發(fā)展,地下水地球物理勘查資料綜合解釋系統(tǒng)進行信息化建設,服務于公益事業(yè),提高我國在這方面現(xiàn)代化管理水平,為地下水管理者和決策者提供方便,是社會發(fā)展的必然要求。

結(jié)語

總之,隨著地下水勘查工作的深入,地球物理技術(shù)要解決的問題也日益增多,難度也越來越大。地球物理要回答的問題不能停留在物性資料的解釋上,而是要直接回答與地下水有關(guān)的地質(zhì)問題,如地下水的富水性問題、水質(zhì)問題等。地下水勘查手段要向多學科、多層次、多方位發(fā)展,借助現(xiàn)代化的手段提高地球物理勘查技術(shù)在地下水調(diào)查工作中的作用。

參考文獻

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地球物理勘查技術(shù)發(fā)展速度很快,在方法上,直流電阻率法已從高密度電阻率法、高分辨率法等旨在提高直流電阻率分辨率技術(shù)發(fā)展到重點研究開發(fā)儀器輕便、分辨率高的交流電磁法,主要包括頻率域電磁測深法(音頻大地電磁測深法、可控源大地電磁測深法、MT法)和時間域電磁法(瞬變電磁測深法)等高靈敏度方法。近幾年來,隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,以遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)組成的“3S”技術(shù)已在地下水勘查工作中得到迅速應用,提高了地下水勘查水平。下面根據(jù)多年來從事地下水地球物理勘查技術(shù)研究工作的體會，淺談地下水地球物理勘查技術(shù)目前要解決的幾個問題。

1.建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,提高解釋精度

眾所周知,物探結(jié)果僅是地層物性層空間分布特性的反映,解釋結(jié)果是多解性的。這種多解性或不穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面。其一涉及到異常源的性質(zhì);其二是勘探目標定量化特征,如目標體的形狀、大小、埋深及產(chǎn)狀要素等。那么在實際工作中,如何將具有多解性的物探結(jié)果進行合理的地質(zhì)解譯,提高資料解釋精度,便是水文物探工作者必須深入研究的課題之一。開展地層巖性與物性之間關(guān)系等基礎(chǔ)地質(zhì)問題的深入研究,從而建立合理的地質(zhì)-地球物理模型,是提高物探資料解釋精度的主要途徑之一。

正確合理的地質(zhì)-地球物理模型的建立,其根本問題是深入研究地層巖性的地球物理特征,如不同地層巖性所對應的電、磁、震、核、重力等反映特征,空間分布規(guī)律和不同地區(qū)、不同類型地下水、不同含水介質(zhì)的巖性結(jié)構(gòu)所反映的地球物理特點。比如對孔隙水來說,地層巖性成分、沉積顆粒的大小決定著電阻率的大小,不同巖性界面形成不同波阻抗差異的地震波界面,反映到地球物理模型一般為水平層狀的大小電阻率相間分布的一種模型。而對于基巖裂隙水,以尋找富水性構(gòu)造為主,構(gòu)造破碎帶與圍巖之間的巖性成分、沖填物性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育程度決定著電性、波阻抗、放射性濃度、重力場、磁場等地球物理特征的差異,地球物理模型表現(xiàn)為在水平方向具有地球物理特征差異的二維結(jié)構(gòu)。因此,只有充分掌握它們之間的關(guān)系,才有可能建立一個正確合理的地質(zhì)-地球物理模型,減小物探解釋結(jié)果的多解性。建立正確的地質(zhì)-地球物理模型是選擇合理有效的地球物理勘查技術(shù)進行資料反演解釋的前提。

2.深層地下水物探技術(shù)

目前地下水勘查工作已從中淺部( < 300m)地下水勘查轉(zhuǎn)向深層地下水的勘查,相應,對地球物理勘查技術(shù)提出了新的要求,具體講就是對深部含水體地球物理微弱信號的識別與分辨。

無論是深層地下淡水還是深層地熱資源,根據(jù)含水介質(zhì)、地下水類型分為松散層孔隙水、基巖裂隙水、深埋巖溶水三大類。深層孔隙水受含水層的成因和地貌條件所控制,地球物理主要解決的問題是:地層巖性的劃分、含水層巖性結(jié)構(gòu)、埋深、厚度、地下水礦化度、含水層空間分布規(guī)律等。基巖裂隙水、深埋巖溶水的發(fā)育程度與賦水性受構(gòu)造所控制,地球物理主要解決的問題是:準確確定賦水構(gòu)造的空間分布特征。因此,深層地下水的地球物理勘查不僅對采用的儀器設備有較高的要求,而且對資料的處理技術(shù)也具有相當重要的要求。

高分辨率地震勘探技術(shù)是解決巖性結(jié)構(gòu)的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力強的特點。尤其是近年來新發(fā)展的三維地震勘探技術(shù),能更精細、更準確地分辨地層空間分布特征,在地下水勘查工作中將發(fā)揮出更重要的作用。

3.地下水水質(zhì)評價的物探技術(shù)

利用地面物探技術(shù)快速高效的特點進行水質(zhì)的評價,將是擺在水文物探工作者面前的一個重要任務。目前,在所有物性參數(shù)中,電性參數(shù)是評價水質(zhì)的唯一參數(shù)。地下水水質(zhì)的優(yōu)劣決定著地下水中所含導電離子數(shù)目的多少,離子數(shù)目越多,導電性越好,地下電阻率越低,反之則高。因而地層水電阻率與水質(zhì)密切相關(guān)。欲求準地下水水質(zhì),關(guān)鍵的問題是求準地層水電阻率。阿爾奇公式給出了地層電阻率、地層水電阻率與地層孔隙度之間的數(shù)學關(guān)系。研究表明,在一定條件下,地層孔隙度對地層水電阻率的影響至關(guān)重要。對孔隙水來講,地層孔隙度的變化范圍較小,相對容易獲得,但對于基巖裂隙水、巖溶水來說,由于含水介質(zhì)孔隙率變化的隨機性,同一構(gòu)造不同地段其裂隙發(fā)育程度不同,裂隙率難以求準。因此,該類型的地下水水質(zhì)評價將是十分困難。

4.建立地下水勘查立體模式,提高綜合勘查手段

現(xiàn)代勘查工作已從單一方法向地質(zhì)調(diào)查、地面物探和綜合測井、空中物探、“3S”技術(shù)等綜合方法密切配合方向發(fā)展。目前,這些方法單獨或部分組合使用于水資源勘查領(lǐng)域 ,發(fā)揮了重要的作用,但仍存在許多不足之處,沒有形成系統(tǒng)性的方法技術(shù)系列,如針對某一類地水勘查特點,采取何種勘查模式,才能取得有效的勘查成果。建立區(qū)域地下水立體勘查模式,就是針對不同地下水類型,將空中、地面、井中各種勘查方法進行組合,建立多參數(shù)、多方位、多層次的立體勘查模式,指導下一步水資源的勘查。目前主要研究內(nèi)容有：(1) 開展不同類型地下水勘查的遙感、航空物探、地面電法、測井、鉆探等技術(shù)適用范圍、使用條件、反映含水體的特征、解決問題的能力進行綜合研究。(2) 開展多參數(shù)(包括遙感采集信息參數(shù);航空物探電磁參數(shù)、放射性參數(shù);地面電法采集的電性參數(shù)、磁性參數(shù);測井反映地層的電性參數(shù)、聲速參數(shù)、放射性參數(shù);鉆孔獲取的地層巖性參數(shù)等)對區(qū)域地下水含水體的反映特征及其相互關(guān)系的研究 ,建立多參數(shù)評價地下水統(tǒng)。(3) 開展空中、地面、井中各方法之間關(guān)系的研究,建立空中、地面、井中三個層次、多方位的、以GIS為平臺的不同類型地下水立體勘查模式。

5.求取水文地質(zhì)參數(shù)的物探技術(shù)

水文地質(zhì)參數(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查與評價工作中至關(guān)重要。過去地球物理方法在求取水文地質(zhì)參數(shù)方面的研究工作很少,水文地質(zhì)參數(shù)多采用抽水試驗獲得。如何在未鉆孔前利用地球物理方法開展水文地質(zhì)參數(shù)評價,或者在鉆孔中利用地球物理方法更準確地求取這些重要的參數(shù),對節(jié)約成本,水資源開發(fā)規(guī)劃設計,更科學、合理地開展水資源評價都具有現(xiàn)實意義。地球物理方法在解決上述問題具有極大的可能性。

5.1 地震技術(shù)求取地層孔隙度

利用地震反射波傳播的動力學特性,如反射波的振幅、頻率、衰減特性、極化特點,反射波的內(nèi)部結(jié)構(gòu),外部幾何形態(tài)等。從這些地震信息中可以提取非常有用的地層巖性信息,借此確立地震層序、分析地震相等。除此之外,借助于地震波振幅、頻率、極化特性等動力學信息,并結(jié)合層速度、鉆進、測井等資料,提取巖性和儲層參數(shù),如流體成分、孔隙度等。目前,在石油系統(tǒng),這方面的研究工作取得長足的發(fā)展,主要根據(jù)地層的孔隙度分布特征來預測油氣資源的開發(fā)前景。如果將這種技術(shù)用于地下水資源調(diào)查與評價工作中,對地下水含水量的預測,進行水資源量的評價,提高地球物理勘查技術(shù)在地下水資源調(diào)查工作的作用都具有指導意義。

5.2 頻譜激電技術(shù)評價含水層滲透性的研究

頻譜激電技術(shù)屬于電磁法勘探技術(shù)。在上世紀七十年代初期我國開始利用,主要用于金屬礦床的勘探。它可區(qū)分電磁效應和耦合效應。近幾年,日本科學家開始研究該技術(shù)應用于水文地質(zhì)調(diào)查工作中,主要是對含水層滲透性問題的評價,這對進行地下水的運移特征、污水入侵程度的研究均具有較好的效果。

5.3 地面核磁共振找水技術(shù)求取水文地質(zhì)參數(shù)

地面核磁共振技術(shù)當今世界上最先進的直接探測地下水技術(shù)。在探測深度范圍內(nèi),地層中有自由水存在,就有核磁共振信號響應。反之,就沒有響應。信號強弱或衰減快慢直接與水中質(zhì)子的數(shù)量有關(guān),即核磁共振信號的幅值與所探測空間內(nèi)自由水含量成正比,因此構(gòu)成了一種直接找水技術(shù),形成了地面核磁共振找水方法。通過在地面觀測核磁共振自由感應衰減信號的初始振幅、相位和質(zhì)子自旋馳豫時間,研究其間的關(guān)系,通過反演計算,獲得地下含水層的孔隙度、滲透率、含水率、埋深、厚度等水文地質(zhì)參數(shù)。

5.4 介電常數(shù)、核磁共振技術(shù)求取孔隙度、滲透率

介電常數(shù)、核磁共振測井是測井技術(shù)領(lǐng)域中新發(fā)展的技術(shù)方法。由于介電常數(shù)、核磁共振效應具有直接反映地層含水性的特點,它準確地反映出含水體的富水特征,根據(jù)其反映信號的馳豫時間特性來研究含水體的孔隙度和滲透性。