高密度电阻率法在灰岩地区地下河道勘察中应用探析

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1、高密度电阻率法在灰岩地区地下河道勘察中应用探析［摘要］地下河道为地下水运移富集的主要通道，这些通道表现为较大的溶洞。通过某村屯的高密度电阻率法找水的过程，揭示该方法在寻找岩溶水中的应用、资料解释和经验总结。［关键词］高密度电阻率法灰岩地区地下河道自动化直观［中图分类号］P631.3+22［文献码］B［文章编号］1000-405X(2014)-4-193-20前言由广西壮族自治区国土资源厅组织、地矿局承担的广西“十二五”农村饮水安全工程找水打井工作是我区十大为民办实事工程之一的强基惠民工程。根据广西区国土厅、地矿局相关部门的统一部署，我院负责柳江区

2、的打井找水工作，其中柳江县百朋镇官塘村大村屯经过地质调查人员的地质调查确认该村屯附近有地下河道经过，要求开展物探确定孔位。经过一段时间的野外采集数据及资料处理和分析，物探认为该村屯西南侧岩溶发育，为找地下河通道重点区域。在该区域内我们定下三个钻孔验证点位供钻探人员选择。经钻探解释地质情况与物探资料解释较吻合，该孔涌水量为360m3/d,农村安全饮水、供水的解决起了很大作用。1地质条件与物探方法1.1地质条件勘察点地处峰丛谷地，谷地近南北向展布，地势总体往南倾伏，谷地南面开阔，谷地宽300〜400m,地面标高140〜150m,峰顶标高280〜360

3、m,高差140〜210m。勘察点其附近出露的地层主要为石炭系中统黄龙组(C2h)灰〜灰白色厚层状灰岩、及第四系(Q)褐黄色粘土。据区域地质资料，柳江县位于广西山字型构造马蹄形盾地的中部，地处桂中构造盆地的南东部位。测区附近一充水断层由南至北贯穿测区，故测区岩溶裂隙、溶洞较发育，岩体破碎，成为地下水赋存和运移的良好空间和通道。地下水主要赋存于石炭系中统黄龙组(C2h)灰岩溶洞、裂隙中。测区处地下水径流区，水量较丰富。测区丰期水位埋深9〜10m,枯季水位埋深15〜17m。测区地下水主要补给区为岩溶山区，接受丰沛的降雨补给。地下水自南往北从测区流过，最

4、终向里团水库附近排泄。1.2物探方法本次高密度电阻率法选择的排列方式主要为斯伦贝谢尔排列。斯伦贝谢尔排列装置适用于固定断面扫描测量电极排列如下：AE为供电电极，MN为测量电极，其测量断面为倒梯形,测量时AM=MN=NB为一个电极间距，测量每个滚动号时M都固定不动，当一个滚动号测量完时，M向前移动一个电极距,接着A、N、B逐渐向M靠拢，测量点由下而上，测完一个滚动号后，M又向前移动移动一个电极距，开始测量下一个滚动号。这样不断扫描测量下去得到倒梯形断面。由于电极均先连接在仪器上，通过电子开关控制电极选择，虽然一个排列的测量点数较多，但测量工作效率较

5、人工有显著的提高。高密度电阻率法资料的处理主要包括畸变点改正、数据圆滑、测量数据深度及格式转换、计算机成图等运算，然后根据实测的不同装置的视电阻率拟断面等值线图及工作经验综合判断工作区纵横向的地层变化情况。本次资料处理所用的软件为surfero2工程实例2.1柳江区工程实例分析由于测区内场地限制，物探测线根据现场实际情况布设，利用高密度电法共布设两条勘探剖面，每条剖面都为60个电极，主要使用斯伦贝谢尔排列测量。具体测线布设如图1所示。如图2所示，在190〜210m段的位置,AB/2m在7.5〜40m处视电阻率各层位电性在纵向和横向上都有相对稳定的

6、变化规律，视电阻率随深度呈线性变化，深度越深，视电阻率越大。其后AB/2m约40m以下纵向和横向上的原有规律被打破，视电阻率随深度的线性变化被打破，深度与视电阻率关系打破。总结为两个条件：①浅部出现视电阻率正向稳定变化的相对高阻。②深部出现把视电阻率正向稳定变化变为反向变化相对低阻。我认为可以果断的推断为地下河道，最终物探定钻孔点位为2线197.5m处，推断异常发育深度在约35m以下，推断为地下河道通过，钻探揭示为土层0〜33.00m,灰岩33.00〜120.40m,其中36.00〜40.40m、58.20〜64.50m发育溶洞，与地下河道连通，

7、出现地下河道经过时滞留的河沙,其余孔段岩芯较完整。从水文地质图上看，大村屯内有充水断层经过，与物探成果相互应证，物探推论也与钻探揭示地质情况基本吻合。以上总结的两个条件在大村屯的物探勘察地下河道中得到了验证，并从该区1：50000水文地质图中得到支持，应用总结的两点条件推广到水文地质图标示出没有充水断层经过的村屯中，也得到了很好的效果。2.2工程实例对比分析以上两条对比断面的钻探验证点分别为对比1号断面的125m,对比2号断面的72.5m,这两个点钻探揭示的地质情况与物探推断基本吻合，值得供述的共同点为均出现地下河道经过时滞留的河沙，涌水量都在2

8、40m3/d以上。3结束语确定地下水的富水程度是水文地质勘察中最关心的问题，如果可以从物探的异常形态并结合现有的地质资料分析，从而准确的