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找水地面物探有哪些方法

發布時間:2023-03-15 09:44:05

㈠ 地面物探方法

地面物探方法已被證明是探測地下岩性、劃分地層和確定地質構造的有效手段之一。幾乎所有的地面物探方法均可用於尋找地下水和判定地下水的某些特徵。但是絕大多數物探方法並不是直接測定出地下水本身的物性顯示,而是通過測定出有利於蓄水的岩石、構造或裂隙、空洞等的物性顯示間接判斷地下水的存在以及它們的分布情況。當然,在岩石物性的顯示中也包含有水的作用,但水的作用一般要較岩石礦物、化學組分、可溶鹽含量、結構等方面的作用小得多。因此,准確地說,多數物探方法是間接找水的方法。

這些物探方法,首推電阻率法、磁法、放射性方法、熱輻射法也常用到,而地震和重力法等相對使用較少。

近年來,隨著應用物理技術的發展,人們力求研製出一些對地下水物性反映比較敏感的物探方法,以達到直接進行找水的目的。但是,在這些所謂「直接找水方法」所測得的物性異常中,除了地下水的作用外,仍然不同程度地包含了岩石本身物理性質和裂隙、通道等因素的影響,只不過它們較前述的一般物探方法包含了更多的地下水本身的物性顯示。

考慮到一般電阻率法等間接找水的物探方法已在各種地球物理勘探和專門的水文地質物探專著中有詳盡的論述,我們僅在此列表簡述(表12-1)。我們將在這里著重介紹那些目前在尋找地下水方面較為有效,又有發展前途的地面物探方法。

表12-1 地面物探方法分類表

一、自然電場法

這是一種比較「古老」又行之有效的物探方法。這種方法以地下存在的天然電場為場源。由於天然電場主要與地下水通過岩石孔隙、裂隙通道時的滲透作用和離子擴散、吸附作用有關,因此可根據在地面上測量到的電場變化情況,查明地下水的埋藏、分布和運動狀況。這種方法主要用於尋找地下掩埋的古河道、基岩含水破碎帶,以及確定水庫、河床和堤壩的滲漏通道,也可測定抽水井的影響半徑和地下水流速。

自然電場法的使用條件,主要決定於地下水滲透作用形成的過濾電場的強度。一般只有在地下水埋藏較淺、水力坡度較大和所形成的過濾電場強度較大時,才能在地面測量到較明顯的自然電位異常。為加強其異常顯示,可採用人工場的充電法。

二、激發極化法

這種方法是根據供電極斷電後,由電化學作用引起的岩石和地下水放電電場(即二次場)的衰減特徵來尋找地下水。二次場的衰減特徵可用視極化率(ηs)、視頻散率(Ps)(交流極化法的基本測量參數)、衰減度(D)、衰減時(τ)表示。判斷地下水存在效果較好的測量參數通常是τ和D。τ是指二次電位場(ΔUz)衰減到某一規定數值時(通常規定為50%)所需的時間(單位為s)。D亦是反應極化電場(即二次場)衰減快慢的一種測量參數(用百分數表示)。由於岩石中的含水或富水地段水分子的極化能力較強,因此二次場一般衰減較慢,故D和τ值相對較大。

激發極化法和電阻率法一樣,分為測深法、剖面法和測井法。其中,激發極化測深法用得最多,主要用於尋找層狀或似層狀分布的含水層以及較大的溶洞含水帶,並可確定它們的埋藏深度。還可根據含水因素(Ms)和已知鑽孔涌水量的相關關系,大致估計設計鑽孔的涌水量。

由於激發極化所產生的二次場值小,故這種方法不適用於覆蓋層較厚(如大於20 m)和工業游散電較強的地區。

三、交變電磁法

電磁法是近20~30年才推出的新物探方法。目前已在生產中使用的有甚低頻電磁法(利用超長波通訊電台發射的電磁波為場源)、頻率測深法(以改變電磁場頻率來測得不同深度的岩性)、地質雷達法(利用高頻電磁波束在地下電性界面上的反射來達到探測地質對象的目的)等。其中,甚低頻法對確定低阻體(如斷裂帶、岩溶發育帶和含水裂隙帶)比較有效。而地質雷達則具較高的解析度(可達數厘米),可以測出地下目的物的形狀、大小及其空間位置。

近年來,前蘇聯科學家又設計出一種新的能直接尋找地下水的電磁法,即核磁找水法。其原理如下:由於水具弱磁性,故在磁場作用下,其磁矩將沿地磁的方向排列。當在垂直地磁場方向施加一定強度和頻率的人工磁場時,水分子就會產生核磁共振現象。其磁振動率將會在地面鋪設的金屬線圈中產生一定的電流感應訊號。測定出這種訊號的強度,就可確定出地下水的埋深和富集程度。

四、放射性探測法(天然放射性找水法)

放射性探測法,是隨著近年來核輻射理論迅速發展而推出的一種嶄新的地球物理探測方法。它不用人工場源、測量儀器體積小,操縱方法簡單、工效高,使用不受地形條件限制,是一種很有前途的物探方法。

自然界存在三個放射性元素系(鈾—鐳系、釷系和錒系)和一些不成系的天然放射性元素,但在岩石和水中分布較廣泛的,主要有鈾(U)、鐳(Ra)、氡(Rn)、釷(Th)和鉀(40K)。天然放射性元素發生衰變時能放出α、β、γ射線,而這些射線的強度可利用核輻射探測儀器加以測定。尚需指出,用放射性方法所測量到的射線主要是氡及其子體產生的,而鈾、鐳等元素放出的射線是次要的,故氡及其子體是放射性探測法首先重視的對象。

放射性探測法主要適用於尋找基岩地下水。這是基於以下原因:①不同類型岩石,由於其放射性元素含量不同,其放射性強度常有差異;②岩石中斷裂帶和裂隙發育帶,常是放射性氣體運移和聚積的場所,故可形成放射性異常帶;③在地下水流動過程中(特別是在出露地段),由於水文地球化學條件的突然改變,可導致水中某些放射性元素的沉澱或富集,從而形成放射性異常。

放射性探測的方法很多,目前使用較多的方法有:

(1)γ測量法。所測量的是鈾、釷、鉀等放射性元素及其子體輻射出的射線的總強度。

(2)放射性能譜測量法。它除能測量出γ射線總強度外,並能區分出鈾、釷、鉀的γ輻射強度。

(3)射氣測量法。該方法是用射氣儀(測氡儀)測量土壤中放射性氣體(主要是氡氣)的濃度,以發現浮土下基岩中的放射性異常帶。

(4)α徑跡測量法和α卡法。這兩種方法均是測量土壤蓋層中α射線的方法。

(5)210Po法。它和α卡法一樣,是一種測量土壤層中氡氣長期積累量的化探方法。

㈡ 物探方法的使用條件和探測任務

物探方法是一種先進的地質、水文地質調查手段,但它能否取得良好效果,還取決於一系列自然條件和人為因素。使用條件是:

(1)探測對象(岩層或含水帶)與圍岩之間存在比較顯著的物性差異;其物性差異,要有一定的異常幅度,並能在所探測的深度內被目前使用的物探儀器測出來。

(2)探測對象呈現的異常現象,能與其他自然和人為干擾因素引起的異常現象很好地區別開來。

(3)探測對象有一定的規模(厚度或范圍)、埋藏不能太深、其他自然和人為干擾因素(地形坡度、切割程度、浮土厚度、工業地電、地下金屬管道等)的影響不能太強烈。

水文地質物探的任務,主要有兩個方面:①通過地面物探(或航空物探)方法尋找含水層或富水帶,確定它們的分布范圍、埋藏深度、厚度和產狀;②通過物探測井方法准確地確定含水層(帶)的厚度、深度、富水程度、鹹淡水界面位置,或測定某些水文地質參數及完成某些水井工程探測任務(測量井徑、井斜和檢查鑽孔止水效果,確定地下水流速流向等)。

㈢ 請問怎麼可以探測地下是不是有水多少米有水,有什麼儀器可以測到,就是專業打井那種儀器是什麼儀器的

用儀器探測的根本不準,和實際施工相差太遠。對於地下水位水深,主要還是看地理地貌。

用不同的物理方法和物探儀器,探測天然的或人工的地球物理場的變化,通過分析、研究獲得的物探資料,推斷、解釋地質構造和礦產分布情況。

主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依據工作空間的不同,又可分為地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。

(3)找水地面物探有哪些方法擴展閱讀:

野外作業規定:

1、地質勘探單位,應建立地質勘探工作區安全檔案,包括動物、植物、微生物傷害源,流行傳染病種、疫情傳染源,自然環境、人文地理、交通狀況。地質勘探工作區安全檔案信息和預防措施應及時向野外作業從業人員交底。

2、地質勘探單位,應為野外地質勘探作業從業人員配備野外生存指南、救生包,為艱險地區野外地質勘探項目組配備有效的無線電通訊設備。

㈣ 怎樣探測地下水

用地下水探測儀來探測。地下水探測儀用於勘探尋找基岩水、裂隙水、岩溶水等,已知的探測地下水方法有間接找水法和直接找水法。間接的探測地下水方法有電法、磁法、重力法等物探方法;直接找水法即核磁共振法。電法找水在各種找水方法中仍是最經濟、最有效、應用最廣泛的方法。

㈤ 水下物探採用什麼方法

你想要的答案可以在海洋地球物理勘探的方法中得到領會。下面簡要列出海洋物探的方法:
海洋地球物理勘探主要使用重力、磁力、地震和熱流測量 4種方法。電法和放射性測量在海洋地區現仍處於理論探討和方法試驗階段,沒有投入實際應用。

海洋重力測量
將重力儀安放在船上(動態)或經過密封後放置於海底(靜態)進行觀測,以確定海底地殼各種岩層質量分布的不均勻性。由於海底存在著具有不同密度的地層分界面,這種界面的起伏都會導致海面重力的變化。通過對各種重力異常的解釋,其中包括對某些重力異常的分析與延拓,可以取得地球形狀、地殼結構以及沉積岩層中某些界面的資料,進而解決大地構造、區域地質方面的任務,為尋找有用礦產提供依據。

海洋磁力測量
利用拖曳於工作船後的質子旋進式磁力儀或磁力梯度儀,對海洋地區的地磁場強度作數據採集,進行海洋磁力觀測。將觀測值減去正常磁場值並作地磁日變校正後,即得磁異常。對磁異常的分析,有助於闡明區域地質特徵,如斷裂帶的展布、火山岩體的位置等。詳細磁力調查的結果,可用於海底地質填圖和尋找鐵磁性礦物。世界各大洋地區內的磁異常,都呈條帶狀分布於大洋中脊的兩側,這種條帶狀磁異常被看成是大洋地殼具有的特徵,由此可以研究大洋盆地的形成和演化歷史。

海底熱流測量
利用海底不同深度上沉積物的溫度差,測量海洋底的地溫梯度值,並測量沉積物的熱傳導率,可以求得海底的地熱流值。熱流量的數值變化及其分布特徵,直接反映出地球內部的熱狀態,為認識區域構造及其形成機制提供依據。地熱流資料對於研究石油成熟度具有重要意義,直接關繫到盆地含油氣的評價。

海洋地震測量
根據震源產生的形式分為天然地震和人工地震兩大類。
海洋地區的天然地震測量,是通過布設在島嶼上或海底的地震台站,觀測天然地震所產生的體波、面波和微震,來研究海洋底部的構造活動、地殼厚度和低速層的展布等。
海洋地區的人工地震測量,是利用炸葯或非炸葯震源激發地震波,觀測在不同波阻抗界面上反射,或在不同速度界面上折射的地震波。折射波法主要用來研究地殼深部界面和上地幔的結構,也稱為深地震測深。它要求有強大的低頻震源(例如使用大炸葯量爆炸或使用大容積的空氣槍激發),在運動中依次產生地震波,而在相當的距離之外觀測地殼深部界面上的折射波和廣角反射波(動爆炸點法)。至於淺層折射,除利用聲吶浮標獲取沉積層中速度資料之外,現已很少使用。反射波法在近海油氣勘探中獲得廣泛的應用。
現代海洋地震勘探廣泛採用組合空氣槍作震源,用等浮組合電纜裝置在水下接收地震波,通過數字地震儀將地震波記錄於磁帶上。這樣不僅能夠在觀測船行進中實現快速和高效率的共深點反射的連續觀測,而且能夠使用電子計算機充分利用所獲取的地震信息,精確地查明沉積岩不同層位的產狀、構造及其岩性,以闡明沉積盆地及其中的局部構造和沉積環境,甚至給出烴類顯示,為直接尋找油氣提供依據。而根據反射地震波傳播方案,採用高頻頻段觀測的回聲測深儀、地層剖面儀和側掃聲吶等,則是現代調查海底地形、地貌、淺層沉積物結構及其工程地質性質的重要手段。

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