長(zhǎng)孫月雷，朱海龍，祁國(guó)玉

(中陜核工業(yè)集團(tuán)二一四大隊(duì)有限公司，西安 710054)

人們對(duì)水資源的需求逐年增加，過(guò)去主要利用地表水，但這已不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[1]。地下水作為水資源的主要組成部分，在保障居民生活、支持社會(huì)發(fā)展及維護(hù)生態(tài)平衡等方面具有不可替代的作用[2]。地球物理勘查是地下水調(diào)查評(píng)價(jià)的重要方法之一，基本可以探明地下一定深度內(nèi)的地層巖性結(jié)構(gòu)，為打井找水指明方向，可提高地下水勘探效率[3]。

分析了激電測(cè)深法在洋縣307廠地下水勘查中的應(yīng)用，根據(jù)激電測(cè)深結(jié)果，結(jié)合水文地質(zhì)資料，推斷地層巖性結(jié)構(gòu)，從而確定含水層深度和鉆井深度。

1 工作區(qū)水文地質(zhì)與地球物理特征

1.1 水文地質(zhì)特征

工作區(qū)屬漢江三級(jí)階地，地下水的形成受本區(qū)地質(zhì)、水文、構(gòu)造及地貌等因素的影響。工作區(qū)水文地質(zhì)分區(qū)屬漢中盆地強(qiáng)～弱富水孔隙水區(qū)，根據(jù)地下水賦存條件、補(bǔ)給、排泄形式及富水性可劃分為3個(gè)區(qū)。

強(qiáng)富水區(qū)：含水巖層上部10～75 m為全新統(tǒng)沖積層，下部40～60 m為中、下更新統(tǒng)沖積及湖積層，上部巖層以卵石為主，充填粗、中砂。下部為礫、卵石層及粗砂層，呈厚層分布，其間夾有2～3層暗灰色淤泥質(zhì)亞黏土、亞砂土層。含水層平均厚度50 m左右，水位年變幅在1.5 m上下，滲透系數(shù)15～35 m/晝夜，涌水量大于150 m3/h。

富水區(qū)：含水層巖性和強(qiáng)富水區(qū)基本相同，僅全新統(tǒng)沖積之礫、卵石層厚度略有減少，一般為10～30 m，并夾有中、細(xì)砂及黏性土透鏡體，含水層平均厚度在45 m左右，水位年變幅2 m上下，滲透系數(shù)12～18 m/晝夜，涌水量80～150 m3/h。

弱富水區(qū)：含水巖層上部為全新統(tǒng)，上、中更新統(tǒng)沖積及坡積、洪積層，下部為中、下更新統(tǒng)沖積、湖積層，含水巖層主要由礫、砂層及礫碎石層組成，多呈薄層分布，并與黏土、亞黏土互層，卵石中充填大量中、細(xì)砂，普遍含有泥質(zhì)，部分地區(qū)下部礫卵石層已為泥質(zhì)膠合，含水層平均厚度70 m左右，水位年變幅在3 m上下，滲透系數(shù)2～8 m/晝夜，涌水量5～20 m3/h。

1.2 地球物理性特征

為配合本次激電測(cè)深工作，根據(jù)勘查地質(zhì)情況，收集標(biāo)本，對(duì)其進(jìn)行了測(cè)定，電性測(cè)定成果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 工作區(qū)巖石電性測(cè)定成果統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistics of rock electrical property of study area

由表1可知，工作區(qū)除裂隙發(fā)育的灰?guī)r電阻率值偏高，最高為108 Ω·m，黏土層電阻率最低為5 Ω·m，由此可見(jiàn)該區(qū)具備開(kāi)展激電測(cè)深工作的物理前提，具體解釋推斷須結(jié)合已知鉆孔資料。

2 工作方法

2.1 儀器與裝置參數(shù)選擇

激電測(cè)深野外工選用WDA-1超級(jí)數(shù)字直流電法儀，采取對(duì)稱四極等比裝置，裝置示意圖如圖1。測(cè)量極距MN等于供電極距AB的1/5，極距表如表2。通過(guò)儀器校驗(yàn)與參數(shù)試驗(yàn)，選取本次激電測(cè)深的野外測(cè)量供電時(shí)間為4 s，供電周期16 s。

圖1 裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of the device

表2 激電測(cè)深電極距表Tab.2 Electrode distance of IP sounding

2.2 解釋推斷依據(jù)

由于該工作區(qū)內(nèi)沒(méi)有已施工鉆孔，所以根據(jù)以往在本地區(qū)激電測(cè)深工作，結(jié)合當(dāng)時(shí)鉆孔資料分析、總結(jié)認(rèn)為：工作區(qū)激電測(cè)深A(yù)B/2極距長(zhǎng)度與不同巖性界面底板埋深的比例系數(shù)變化范圍在1～1.5，即在AB/2供電極距長(zhǎng)度與實(shí)際探測(cè)深度近似為1/2的關(guān)系，可認(rèn)為 AB/2=1～400 m極距，探測(cè)深度大致為200 m以淺。

3 測(cè)深成果推斷解釋

01剖面視電阻率斷面等值線，以4 Ω·m為等值線間距，等值線呈線性變化關(guān)系在圖中所占比例大，反映出地層相對(duì)平緩。給出推斷結(jié)果如圖2、圖3。

通過(guò)對(duì)本次激電測(cè)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11～57 Ω·m；ρs曲線較為平滑，曲線類型主要為KHA、KKA、HHA、KHH、QHA型。

本次激電測(cè)深曲線及激電剖面ρs等值線斷面的綜合解釋成果結(jié)合工作區(qū)的水文地質(zhì)情況可以得知：工作區(qū)地層主要有第四系黏土、砂質(zhì)黏土、泥質(zhì)砂礫、粗砂礫，基巖為石炭系灰?guī)r，其中泥質(zhì)砂礫層和粗砂礫層為主要含水層，含水量的大小與厚度、含泥量及砂礫的顆粒大小有關(guān)；基底石炭系灰?guī)r層總體傾向?yàn)橄蚰蟽A斜，但局部向北傾斜，這種局部向北傾斜地層結(jié)構(gòu)有利于地下水的富集。

圖2 部分測(cè)點(diǎn)曲線推斷圖Fig.2 Interpretation graph of part of the measuring points

圖3 01激電測(cè)深剖面綜合解釋推斷圖Fig.3 Geophysical interpretation map of 01 IP sounding

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)本次激電測(cè)深參數(shù)的分析整理和解釋推斷，得到了含水層埋深、厚度及巖性等成果資料，由這些資料可以得到以下結(jié)論：

工作區(qū)地層可劃分為3個(gè)含水層，即第一、二、三含水層。其中，第一含水層為泥質(zhì)砂層，含泥量較大，地下水為地表滯水，含水量較??；第二含水層為泥質(zhì)砂層，含泥量較小，地下水為地表滯水，含水量較大；第三含水層為粗砂層，含泥量小，地下水為基巖裂隙水，含水量較大。

通過(guò)對(duì)所有激電測(cè)深點(diǎn)成果分析對(duì)比，選取出水量較大的點(diǎn)位，即2號(hào)測(cè)深點(diǎn)點(diǎn)位作為建井井位。