综合物化探方法在地下水勘查中的运用

综合物化探方法在地下水勘查中的运用

张强

江苏省地质工程有限公司 江苏 南京 210000

摘要：水是人类生命之源，在保护水资源基础上，要求人们科学开发水资源。水文地质条件目前是岩土工程研究的重点，在基础建设，承重层的选择以及地质工程灾害的预防和控制中发挥着重要作用，做好地下水研究具有重要意义。如今，综合物化探方法在地下水勘察中发挥了重大作用，为勘查队伍带来了一定的便利。鉴于此，文章主要结合地下水勘查问题展开研究，并提出了有效使用综合物化探方法的建议。

关键词：综合物化探；地下水；勘查；

引言：在地下水勘查工作中，需要勘探部门对综合物化探方法进行全面了解，使综合物化探方法应用效率最大化，以达到更好的勘查效果，保证地下水勘查数据准确性和可信度。应首先将地下水的分类了解清楚，在此基础上再开展地下水勘察工作。勘察之前，需要先收集资料，以便掌握该地区历史最高水位与最低水位，并通过对地下水情况的细致勘察，掌握更详尽的资料。这样一来，才能对地下水变化趋势进行精准预判。

一、综合物化探方法在地下水勘查中的运用意义

首先，采用综合物化探方法，可以使勘查人员对地下水水文地质状况有较为清晰的了解。通过对地下水资源的勘查，可以对本地岩体特征、水层厚度等特征有深入的认知。在水文地质勘察活动中，其涉及到的内容繁多，而水文资料获取便是非常重要的采集内容，在具体的工作，所需要整理的水文资料包括周边地形地貌、地表径流分布、地下水文状态、历史水文资料、气候条件、相对湿度等，在计算机软件、勘探技术应用背景下，可以获取到更加准确、完整的水文资料，以满足相应的使用需求。然而，由于勘探费用高昂，勘探周期长，不能进行大规模勘查，仅能在一些重要位置进行勘查，很容易导致勘查结果出现严重误差，从而影响到地下水后期勘查工作。相比其他勘查方法，采用综合物化探方法，可以有效解决这一问题，利用此种方法进行地下水勘查工作，可以将所调查区域的地下水资料完全地结合起来，从而对本地区含水层进行全面分析。

其次，采用综合物化探方法可以使勘测工作人员更好地掌握地下水的富水性。在进行水文地质勘查工作之前，必须要对该区富水性进行全面调查，而若要全面掌握这些资料，不可用传统方法进行工作。在具体工作中，需采用综合物化探方法，从而准确地判断出该区地下水富水性，即使没有相应的水文地质测试资料，也能保证地下水勘查工作数据准确性。不断提高现有的勘探技术，将综合勘察技术广泛应用于岩土工程中，推动着技术的应用和技术的创新发展。

此外，采用综合物化探方法可以确定埋深、基底状态和隐蔽结构。在勘查地下水过程中，不可避免地会出现大量沉积物，为水文地质勘探工作带来了很大的难度。水文地质学是岩土工程研究的重要组成部分，在具体的岩土工程勘察中，对勘察区地质情况进行分析的基础上，制定适当的施工方案和防治措施，并根据当地情况采取防护措施，以确保工程质量。然而，水文地质状况与地基基础密切相关，采用综合物化探方法可以在勘查大量沉积物前提下，对相关资料进行精确勘查，进一步分析综合物化探方法在地下水勘查中的应用意义，以期切实提升地下水勘查效率和质量，为保护水资源及合理利用水资源提供有力支持。

最后，运用综合物化探方法过程中可以进一步确定井口位置。水井定位是进行地下水勘探工作的一项重要工作，因勘测钻孔和抽水孔不在同一个地方，则需在抽水井现场布置物探资料。通过综合物化探方法可以有效地解决这一问题，并对有关资料进行精确勘探，从而为有关人员正确确定水井位置提供依据。

二、综合物化探方法在地下水勘查中的运用要点

（一）运用岩溶断层找水法

1电阻率方法

电阻率方法是岩溶断裂地下水资源探测的一种常用方法，其与探底雷达法相似，主要根据矿体构造中不同的土壤通电情况来探测。通常情况下，通过导流电流场，可以对各种地质现象进行分析和判别。需要注意的是，不同矿石材质都不同，电阻率也有一定差异，再加上储水量、裂缝的大小，均会影响到传导性。为此，需根据不同的电阻率差异，全面判断地下水构造和分布。与传统测量方法相比，这一技术具有较好的定位精度，推广价值极大，可以有效地提升水资源勘查工作效率。通常来说，高密度电阻技术主要是 由电源电极将对应的直流电传输到地下， 然后在所观察的地方设置相 应的电场，当需要对不同区域的岩石和土壤进行测量时， 只要改变电 源的布置，就可以对电流的强度和传播方向进行调整，从而准确的计 算出地表的电阻率，并根据各个区域的电阻率变化以及介质的导电性 质，从而得出结论。

2氮气探测方法

在岩溶断裂地下水资源勘查中，往往也会采用氮气探测法。利用氮气探测仪对勘探区域内的水体、土壤和大气中的氮进行检测，从而掌握地下水的分布状况。氮气探测法工作原理由氮本身的性质决定，通氮是一种以放射性气体形式存在的气体，在实际运行过程中会发生交替式变化。另外，由于氮气覆盖面广，氮气探测仪在勘探中得到了广泛应用。特别是在水环境比较复杂的情况下，其能对深层破裂处进行探测，从而保障地下水资源勘查工作的有效性。

（二）运用瞬变电磁法

目前，在地下水勘探中，瞬变电磁法是目前应用最广泛的一种综合物探技术。其主要工作原理是利用引线和通电环对被测物体进行激励，从而产生次级电流，从而使勘探者能够根据观测到的数据来了解其特征。这种方法的定义主要是由于电流在瞬时发生改变，二次电流的生成时间很短，故称之为瞬变电磁法。这种方法的实现，主要是依靠电磁感应的原理，通过观察和分析电磁信号的状态来获取被测量的目标的相关信息，并通过收集和分析具体的数据来得出最终的结果。与其它综合地球物理勘探相比，瞬变电磁法具有更小的操作难度，且具有较高的适应性，在不同地区进行了地下水勘探。此外，在勘探中经常会碰到一些比较复杂的问题，常规的地球物理勘探方法很难得到比较精确的资料，很容易给以后的工作带来安全隐患。但是，由于这种方法具有很大的穿透性和广阔的勘探范围，所以它比常规地球物理勘探法更受环境的限制，因此它得到了广泛的应用。采用瞬变电磁方法时，应注意：采用稳定的巷道，如遇积水、采空区，应进行有效的探测，以防止出现安全事故。

（三）运用探地雷达法

探地雷达技术又称GPR技术，其可以有效拓宽勘探区域，使勘探工作者获得更多的资料，属于勘探工作中最常用的一种综合物理勘探技术。探地雷达法工作原理是参照和分析各种介质电阻率和介电常数，但随着技术水平不断提高，可以利用电磁波来探测和处理地下水情况[1]。由于此种方法操作简便，可以使勘探工作者在较短时间内掌握各种数据，从而大大减少勘探技术使用周期，节约时间和人力。同时，探地雷达方法不受周围环境条件的限制，可以对各种环境条件下的水文地质条件进行勘探，而且具有较高的工作效率，可以大大缩短勘探工作的时间。另外，利用这种方法进行地下水勘查工作时，既不会损害被测物，又能改善资源的完整性，保证水资源利用的有效性。可见，探雷达法在勘探地下水中的应用，先要对麦克斯韦方程进行控制，从而全面掌握现场的磁场状况，提高勘探资料的精度，减少日后工程出现安全事故的可能性。值得注意的是，与之类似的还有电阻率法，根据导流的电流分布来判断地层状况。

（四）运用放射性探测法

在大多数情况下，放射性探测方法的主要作用是提高地下水勘查工作效率。由于自然界放射性元素主要集中在水中和岩石中，这些元素的物理特性各不相同，辐射强度也各不相同，可以很好地探测到土壤结构。同时，在地下水勘探中经常会碰到一些复杂的地质构造，利用放射性探测法可以进一步判断出该地区是否有水资源。

在岩层和水体中，有大量铀、镭、氡、钍及钾等物质。自然放射性物质在衰变过程中会释放α、β和γ射线，此种射线可以通过核辐射检测设备来勘查地下水。地下水中的放射性成较少，用自然辐射来寻找水源，并不是用来测量水的放射性，而是用放射性来确定是否有水岩层，以及是否存在断裂、裂隙问题。目前已有多种检测手段，但均以测定氡气和它的子体辐射为基础。在具体勘查地下水资源时，相关工作者必须学习现代综合技术，掌握综合地球物理方法运用要点，并根据实际水文情况进行合理的运用，为工作人员提供科学的参考数据[2]。

三、结语

综上所述，为了进一步促进水资源的开发，相关部门将重点加强对水资源的勘查和开发，从而为我国水资源开发工作提供可靠的基础资料，使之能够更快地发现水资源，达到水资源可持续开发和利用目标，满足人民日常生活和经济发展需求。为此，在后期勘查地下水时，要注重创新勘查方法，运用综合物化探方法，提高地下水水资源勘查技术水平，真正提高水资源开发及利用效率。

参考文献：

[1]李强,肖友发,赵子良,龙少秋,洪标.综合物化探方法在地下水勘查中的应用——以嘉鱼县官桥镇为例[J].资源环境与工程,2022,36(01):76-81.

[2]任磊,代涛,齐信,薛宝林,焦尚斌.综合物探方法在琼中地区地下水勘查中的应用[J].华南地质,2021,37(03):321-329.