發(fā)布時(shí)間：2018-08-22所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，電法作為一種常規(guī)物探方法被廣泛應(yīng)用于考古、水工環(huán)以及礦產(chǎn)勘察等領(lǐng)域。電法能夠全面勘察特殊地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)電性、介電性以及導(dǎo)磁性等方面，從而對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集。簡(jiǎn)要介紹了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了水工環(huán)地質(zhì)
摘要:在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，電法作為一種常規(guī)物探方法被廣泛應(yīng)用于考古、水工環(huán)以及礦產(chǎn)勘察等領(lǐng)域。電法能夠全面勘察特殊地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)電性、介電性以及導(dǎo)磁性等方面，從而對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集。簡(jiǎn)要介紹了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀，重點(diǎn)分析了水工環(huán)地質(zhì)勘察中常用的電法以及電法應(yīng)用優(yōu)化措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:電法,水工環(huán),地質(zhì)勘察
0引言
近年來，隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力持續(xù)增大，我國水工環(huán)地質(zhì)勘察事業(yè)也面臨著諸多壓力和挑戰(zhàn)，如勘察手段單一、新技術(shù)推廣速度慢、勘察數(shù)據(jù)不精確等。針對(duì)目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)，水工環(huán)地質(zhì)勘察部門要明確工作重點(diǎn)，不斷提高勘察技術(shù)，優(yōu)化勘察效果，使電法技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣闊，從而推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速提升。
1電法的概述
在水工環(huán)地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)以及工程地質(zhì)勘測(cè)中，電法作為一種常見的技術(shù)，其能夠確保勘察工作的有效性和實(shí)用性。我國在20世紀(jì)30年代開始研究應(yīng)用電法勘察技術(shù)，隨著對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的不斷探索和總結(jié)，極大地提高了工作基礎(chǔ)、勘察技術(shù)以及使用效果，并作為主要技術(shù)手段廣泛應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查中。
電法技術(shù)一般分為兩種:一種是激發(fā)極化法;另一種是高密度電法。高密度電法作為一種陣列勘察方式，其綜合了電測(cè)探法和電剖面法，因其特有優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于野外的地質(zhì)勘測(cè)中，其具有布置簡(jiǎn)單、故障率低等特點(diǎn)。現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，通過手工的方式操作高密度電法的傳統(tǒng)方式已經(jīng)被淘汰，全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)收集方式讓點(diǎn)擊的排列方式越來越多樣化，同時(shí)在一定程度上也提升了將數(shù)據(jù)勘察的準(zhǔn)確度。由此可見，電法在水工環(huán)地質(zhì)勘察、考古、礦產(chǎn)勘測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，有效保障了勘測(cè)信息的質(zhì)量。
2水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀
現(xiàn)如今，我國地質(zhì)勘察單位，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦和提升服務(wù)為目標(biāo)，不斷加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)找礦工作的創(chuàng)新與發(fā)展，積極尋找工作新模式，明確勘察工作的重點(diǎn)，從而確保水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。
1)水工環(huán)現(xiàn)狀。
目前，隨著我國城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，建筑規(guī)模日益擴(kuò)大。為了使工程質(zhì)量得到提高，建筑單位在開工前需要充分調(diào)查周圍環(huán)境，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造條件深入了解，對(duì)數(shù)據(jù)信息全面收集，為后續(xù)施工提供數(shù)據(jù)保障和技術(shù)支持。在社會(huì)發(fā)展中，地質(zhì)勘察單位也高度重視地質(zhì)勘測(cè)工作，不斷提高技術(shù)水平，引進(jìn)新設(shè)備，從而使水工環(huán)地質(zhì)勘察質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。
2)工程地質(zhì)測(cè)試技術(shù)。
在地質(zhì)工作中，地質(zhì)測(cè)試作為基礎(chǔ)工作，對(duì)后期建筑施工具有重要的指導(dǎo)意義。在區(qū)域地質(zhì)法中，所實(shí)施的巖礦分析法主要是通過試驗(yàn)全面了解局部的地貌、地質(zhì)、地形以及構(gòu)造等。工程地質(zhì)勘察具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性和地址隱蔽性，區(qū)域內(nèi)的滑坡、泥石流、地震等直接影響著工程的安全建設(shè)和使用。在施工區(qū)域內(nèi)，通過地質(zhì)勘察能夠明確礦物元素和構(gòu)成，而巖礦分析法能夠?qū)植砍霈F(xiàn)的異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)，如地震活動(dòng)情況、活動(dòng)構(gòu)造等，同時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)氐貧さ姆�(wěn)定性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，對(duì)工程地質(zhì)類型進(jìn)行準(zhǔn)確劃分，在開展一系列試驗(yàn)后，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出地基的穩(wěn)定性。
3)水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)勘察重點(diǎn)。
近年來，我國不斷增多的社會(huì)人口對(duì)用水有著越來越大的需求，如果水文地質(zhì)環(huán)境惡化會(huì)嚴(yán)重破壞地下水生態(tài)平衡，直接影響到人們的日常工作和生活。所以，在勘察水文地質(zhì)時(shí)，需要仔細(xì)勘察地下水的埋藏條件和當(dāng)?shù)刂饕畬拥母凰潭龋屑?xì)地計(jì)算和評(píng)價(jià)地下水水源的分布位置、地下水附屬區(qū)域范圍，另外還需要全方位預(yù)測(cè)地下水開發(fā)利用的主要條件、水源開采后對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境存在各種影響。與此同時(shí)，我國日益惡化的生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致災(zāi)害頻頻出現(xiàn)，在勘察中需要綜合評(píng)價(jià)區(qū)域環(huán)境的質(zhì)量，深入調(diào)查重點(diǎn)防護(hù)地區(qū)，不斷加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)分析，避免開發(fā)或使用生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)。
3水工環(huán)地質(zhì)勘察中常用的電法
3.1頻譜激電法
頻譜激電法又被稱為復(fù)電阻率法，需要觀測(cè)視負(fù)電阻率，其工作原理是在超低頻段上通過常規(guī)電阻率法中的電極裝置完成對(duì)多頻視負(fù)電阻率的測(cè)量工作，通過多頻視負(fù)電阻率的空間分布規(guī)律和頻譜特征推測(cè)出地下的地質(zhì)構(gòu)造，從而完成地質(zhì)找礦工作。由于頻譜激電法得出的譜參數(shù)能夠解決識(shí)別和分離激電與電磁效應(yīng)以及評(píng)價(jià)激電異常等激電法的兩大難題，將必要的信息提供給地質(zhì)找礦工作，被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外同行中。
3.2瞬變電磁法
近年來，瞬變電磁法因其特有優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于工程檢測(cè)、災(zāi)害防治、地質(zhì)勘察等領(lǐng)域，主要原理是利用回線將脈沖電磁波發(fā)送至地下，在其間歇期間對(duì)二次渦流場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)。當(dāng)有不均勻地質(zhì)體存在于地下時(shí)，可以觀測(cè)到不均勻體的渦流場(chǎng)。通過解析異常場(chǎng)，轉(zhuǎn)換為Qs參數(shù)進(jìn)行推斷解釋，從而使地質(zhì)問題得到有效解決。
3.3可控源音頻大地電磁法
該電法是一維反演法，首先對(duì)卡尼亞視電阻率頻率進(jìn)行野外實(shí)測(cè)，得出測(cè)深數(shù)據(jù)后進(jìn)行近場(chǎng)校正，隨后大地電磁法的反演方法解釋近場(chǎng)校正后的數(shù)據(jù)。該方法作為半定量解釋法，缺乏一定精確性。嚴(yán)格的CSAMT定量解釋需要通過三維場(chǎng)源建立的反演方法，我國建立的雙極源CSAMT法的一維正反演算法得到廣泛應(yīng)用。雙極源CSAMT在二維和三維地電條件下，其觀測(cè)結(jié)果不但密切聯(lián)系著觀測(cè)點(diǎn)和場(chǎng)源下方的地電分布，而且能夠?qū)?chǎng)源和測(cè)點(diǎn)之間的電性不均體影響反映出來。
3.4高密度電法
該電法是集電剖面和電測(cè)深為一體，對(duì)以地下介質(zhì)體的電阻率差異為地球物理基礎(chǔ)進(jìn)行深入研究，通過高密度布點(diǎn)完成二維地電斷面測(cè)量的一種電阻率勘察技術(shù)。該技術(shù)作為一種陣列式勘探方法，其原理等同于普通電阻率法。存在差異的地方是將高密度觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在觀測(cè)中，具有較大的數(shù)據(jù)采集密度，能夠?qū)嗝骐娦援惓Ｐ螒B(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模直觀地反映出來。
目前比較先進(jìn)的高密度電法儀是美國產(chǎn)的STING為代表，在野外測(cè)量時(shí)能夠在剖面上放置上百根電極，對(duì)剖面中不同電極距、不同電極排列方式的數(shù)據(jù)通過程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)和微機(jī)工程電測(cè)儀進(jìn)行快速自動(dòng)采集。相比常規(guī)電阻率法，該電法具有布置簡(jiǎn)單、故障率低、干擾小、工作效率高等特點(diǎn)，在實(shí)際測(cè)量中采用多種電極排列的方式，能夠得到豐富的有關(guān)地電斷面信息。在野外數(shù)據(jù)采集過程中，通過自動(dòng)化的方式使數(shù)據(jù)采集速度大幅提高，防止出現(xiàn)操作錯(cuò)誤。
4電法應(yīng)用中的優(yōu)化措施
1)優(yōu)化技術(shù)組合。
地質(zhì)勘察人員在保證各類信息反饋的參考標(biāo)準(zhǔn)精確度的情況下優(yōu)化組合有限的技術(shù)，要結(jié)合聚焦位置處理勘探目標(biāo)，并采取有效措施對(duì)勘察過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行提前預(yù)防，從而確保更加準(zhǔn)確的劃定和描述定性要素。在水工環(huán)地質(zhì)勘察過程中，需要重點(diǎn)管控音頻大地電磁法以及激化法的激發(fā)范圍效應(yīng)，對(duì)于多解現(xiàn)象要將影響范圍盡量縮小。另外，還要深入探究地下水資源和地下含水量，對(duì)極化激發(fā)和高密度電法進(jìn)行綜合使用，對(duì)單一的技術(shù)弊端進(jìn)行完善，使其能夠與后期信息保持對(duì)應(yīng)。
2)解決提高分辨率和探測(cè)深度相互矛盾的問題。
在物探方法中，解決“大探測(cè)深度”和提高“分辨率”存在一定矛盾，地質(zhì)勘察單位要突破環(huán)境干擾、儀器自身精度以及制造水平等限制，通過有效措施解決上述兩個(gè)問題。
3)在利用電阻率找水時(shí)，在對(duì)高阻或低阻地質(zhì)體進(jìn)行確定時(shí)，高密度電阻率法具有一定的優(yōu)越性，但即使出現(xiàn)低阻現(xiàn)象，也并非該區(qū)域地下水豐富，引起地層電阻率下降的原因還包括泥巖等。
5結(jié)語
在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，高密度電法、頻譜激電法等具有良好應(yīng)用效果。在水工環(huán)地質(zhì)勘察過程中，工作人員需要摒棄傳統(tǒng)觀念，解放工作思維，創(chuàng)新技術(shù)方法，圍繞水工環(huán)勘察的工作重點(diǎn)，深入分析、研究和應(yīng)用新技術(shù)，將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而確保順利開展水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，為我國地質(zhì)事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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