1 項目背景

 

  阿拉善地處自治區西北邊疆其境內降雨量偏小,生態環境脆弱,其境內有騰格里沙漠,烏蘭布和沙漠和巴丹吉林沙漠,近幾年由于人口牲畜增多,造成植被破壞,草場沙化速度增加,引起沙塵暴頻繁發生,為了治理風沙源改善生態環境,許多草場進行了輪牧、休牧和圍封轉移,許多牧民遷移到其盟所在地巴彥浩特鎮,近年來,由于阿盟近幾年經濟不斷發展,城鎮建設也向前推進,吸引了許多外來人口,為了美化環境,搞好城鎮建設,提高巴彥浩特鎮人民群眾的生活質量,搞好招商引資工作。巴彥浩特鎮的城市規模也在擴大,城鎮美麗了,人口增加了,起到了鞏固我國西北邊疆,提高人民生活水平的作用,但同時由于城市需水量增加原有的幾個地下水供水源地,由于長期供水,造成地下水位持續下降,單井涌水量逐漸減少,已經不滿足發展中的巴彥浩特鎮的需水量,因此城市供水任務相當緊迫,如不盡快解決,將嚴重影響巴彥浩特鎮的城鎮發展,和人民群眾的日常生活,這一問題通過巴彥浩特鎮領導的反映,引起自治區政府的高重重視,水利廳領導組織有關技術部門開展了巴彥浩特供水工程前期工作,在錫林高勒新井供水源地,水文地質詳查工作中,為了彌補勘探孔控制范圍有限的情況,開展了大地電磁法物探測量工作,通過物探電磁法測量,成果解釋分析,得出了工作區內400m深度范圍內的含水層結構,地層厚度及富水性分區等物探定量解釋成果,為水文地質詳查工作中的空白地區,提供了可供參考利用的水文物探工作成果。

 

  2 大地電磁法物探技術的原理和優勢

 

  在50年代我國物探工作中的直流電法技術,在國民經濟建設中發揮了重要作用,特別是在地質礦產中的找礦,交通部門、鐵路、公路建設中的工程地質探測,石油部門的尋找儲油構造,水利部門的水利工程物探,人畜飲水找水,煤炭部門的找煤 工作中,發揮了其設備輕便,工作成本低,提交成果快等優點。

 

  物探工作者將直流電法技術稱為物探工作中的一枝花。但隨著國民經濟的發展到今天為止,物探技術不斷發展提高,從儀器設備到方法技術,都有了長足的發展,由于交流電法物探技術有其固有的優勢,比如設備更輕便,能夠克服直流電法需人工跑極,勞動強度大的缺點,以及具有采樣密度大,穿透能力強,解釋速度快,精度高等優點,因此被認為是物探工作中新的一枝花。大地電磁法是屬于物探技術中的交流電法技術,大地電磁法,又稱大地電磁測深法,主要是通過接收不同頻率的大地電磁場信號,來探測地下地質體的特征。大地電磁測深法,在水利行業中的代表性儀器為,美國產EH-4型連續電導率剖面儀,大地電磁測深法的工作原理是,通過儀器接收不同頻率的大地電磁場信號,來探測不同深度地質體的埋深、厚度、產狀等地質參數,通過用專用軟件對探測數據解釋,得出地下地層的巖性、厚度、顆粒大小,地質構造的產狀等物探成果資料。進一步對物探成果資料進行分析解釋,可以推斷地下不同地層的富水性、厚度、埋深、分布范圍,或者推斷出地下礦體的厚度、產狀、品位,以及地質構造的分布范圍、深度及產狀。EH4-4連續電導率剖面儀,有其優點如下:

 

  (1)設備輕便由于是測量大地電磁場,為天然場測量,因此一般情況下,不需人工激發源,免除了大型、沉重的供電設備,只需12v小電瓶給儀器供電就行,在特殊情況下,需要人工發射源時,有備用的發射機很輕便,1個人也能移動,使用12v小電瓶。 其測量電極采用20多m長的細電纜,連接4個不銹鋼小電極和2個小磁棒,測1個測點時只布設1次,不用跑極工,因其工作原理是,通過不同頻率的信號來探測不同深度,而不是象直流電法那樣,用增加供電導線的長度來測深的,這樣就大大的減小了勞動強度。

 

  (2)能在冬季施工,由于電磁波的穿透能力強,不受高阻屏蔽層的影響。因此能夠穿透凍土層,探測凍層以下的地層,而直流電法由于凍土層影響,在冬季無法施工。能在沙漠地區開展工作,直流電法,在沙漠地區,由于接地條件不好造成信號微弱,有時無法開展工作,而EH-4儀器,由于備有人工發射源來增強信號,因此在沙漠地區也可以開展工作。 (3)成果資料解釋自動化程度高,由于EH-4型儀器的數據采集和成圖,采用計算機技術,有EMAGEM-2D和SUFER繪圖軟件,處理數據方便,出圖快,而且儀器主機能顯示和打印物探初步成果,給物探工作帶來很大的方便。

 

  3 技術方案和質量控制

 

  在巴彥浩特鎮供水源地的物探工作中,在已知勘探線的外圍共布置4條大地電磁測深法剖面,測點170個,采用在工作布置圖上先繪制測線、測點,然后用GPS實地找點放線,在質量控制方面,嚴格按物探規范開展工作,特別對于影響測量數據的干擾因素,盡量避免,比如高壓線、公路,通訊發射塔等應遠離,由于沙漠地區接地電阻大,盡量采用深打電極,或用人工發射機來增強信號,保證測量數據的準確可靠。另外在內業資料處理時,對數據嚴格篩選,刪除誤差大的數據,對所成圖件反復對比修改,使其盡量符合實際情況。將誤差限制到最低限度。

 

  4 探測效果評價

 

  該鎮供水源地水文地質詳查物探工作,結合已知鉆孔資料 本著從已知到未知的解釋原則,作出了4條電性—地質綜合剖面圖,圖中反映出了區內400m深部范圍內的地層厚度,巖性,地質構造的形態產狀等地質情況,在分析電性—地質綜合剖面圖的基礎上,又做了物探測區范圍內的物探工作平面圖,圖中主要反映物探測區內,不同時代地層厚度、埋深,巖性及富水性分區,不同分區內的單井涌水量,推斷地質構造的位置,走向,物探測線,測點及質量檢查點,孔旁測深點等,這些圖件可做為水源地布置供水井的參考依據,為水源地的下一步工作服務。

 

  5 結語

 

  物探大地電磁測深法具有設備輕便,采集數據點多,測量深度大,可測1000多m深,儀器靈敏度高,解釋分析自動化程度高等優點,另外可不受高阻屏蔽層影響,能測量高阻地層以下巖層,特別是不用跑極,勞動強度小,探作簡單可在車內操作等優點,近年來受到國土資源,水利行業的重視,相信在今后的工作中將更好的發揮其探礦、找水的功能。