CSAMT法在地下水資源勘查中的應用

■秦偉桃

（廣東省核工業地質局二九三大隊 廣東廣州510000）

CSAMT法在地下水資源勘查中的應用

■秦偉桃

（廣東省核工業地質局二九三大隊 廣東廣州510000）

在嚴重缺水的地區，每一年的平均降雨量很少。所以，開采地下水資源這對于促進地區的發展可以起到重要的作用。本文主要對CSAMT法在地下水資源勘查中的應用進行了探討。

CSAMT法地下水資源勘查應用

可控源音頻大地電磁測探法簡稱為CASMT法，它是一種可以實現控制人工場源的電磁方法。在地下水資源豐富的地區，采用CSAMT法有目的有計劃的開采地下水資源，解決此地區由于水量不足而引起的問題，這對于創造良好的生存環境有著積極的作用。

1　簡介CSAMT方法

CASMT法最普遍應用的場源就是將可以轉變的頻率的發送機，所產生出來的交變電流，通過應用一定程度的導線，最終將兩個接地電極相互聯系，這可以將交變電流在大地上進行輸入，在距離A和距離B都很遠的地方展開測量工作。在這里所指的“遠距離”是指這些地方的電磁波接近平面波，可以應用卡尼亞所提出來的計算式電阻率公式，對電阻率進行計算。但如果選擇使用直角坐標系，其中X軸平行AB，并Z軸保持垂直下向下的方向，在測量電場中其X分量EX與磁場Y分量HY，可準確計算出卡尼亞電祖率。當從到底逐一進行改變各個頻率時，其中每一個頻率都需要獲得一個相應的卡尼亞頻率，這樣才能獲得卡尼亞電阻率變動的曲線。在頻率的降低情況下，電磁波所具有的穿透能力也隨之增強，所以，也就可以得到卡尼亞電阻率的測探曲線。

根據測量的實際需要，應該對互相垂直的兩組場源進行供電，然后在對每一個場源測量Ex,Ey,Hx,Hy、Hz 5各個參數，這樣可以構成張量CSAM T測量方法。在一條測線上，可以得到相應的三維信息，但其工作效率卻是十分低下。為了可以簡化測量，可以對每一組場源測量用場和磁場分量以組成標量進行測量，確保測量數據的有效性和科學性。

2　野外工作的具體方法

場源、測站作為ASAMT法野外裝置的主要部分。在普通形式標量CSAMT測量過程中，在地面上設置一個簡單的偶極源，在確保信號強度的基礎上，應保證偶極源的長度，但是為了節省時間，也應保證它不宜過長，因此，應選擇出最佳的適宜長度。通常情況下，偶極源長度可以在1-2km。將偶極的兩端連接在坑里的鋁箔之中，并且將電極周圍用水進行澆透，進一步改善大地和電極之間的電耦合。在遠場區內，進行測區測線時，應該里場源2-3km。場源和測量平行的電場Ex和磁場Hy垂直。通常都可以應用長度10-30 m電偶極子對電場進行觀測，可以將偶極的兩端直接聯系到坑中的不極化電極之上。在測量磁場過程中，對天性中的感應電動勢進行大規模的檢測，其中將場源信號和電位差作為主要參考相位角。在天線探測到信號之后，可以通過較短的隔離饋線送入到接收機之中，這樣才能與電場同步進行觀測。

3　具體應用實例

3.1農場a

某農場長度為630 m，寬度為320 m，面積為0.202 km2。在農場內部，有種植的青草、樹木、柏油道路等等。

其CSAMT法野外工作具體方法為：其發送機偶極場源處于在此測區內的北部偏西55°處，其中AB方向為北偏東50°偶極長度是805m。在這個測區之內，共包括七條測試線，測線方向為北偏東50°，盡量在整個測區之中均勻分布。

根據頻率和卡尼亞電阻率之間的關系，在全部測點之內，可以選取出同一頻率所對應出的卡尼亞電阻率，繪制出等值線圖。如圖1為所繪制的等值線圖。

圖1　農場1等頻率((8Hz)卡尼亞電阻率等值線圖

結合頻率、深度、電阻率之間的關系，通過反演圓滑模型，可計算出卡尼亞電阻率和深度之間的關系，如圖2為所繪制出的卡尼亞電阻率和深度之間的等值線圖。

在綜合分析和研究之后，我們可以看出在這個區內，含水層中電阻率可以為6-15Ω·m，，其中相對隔水層電阻率值為5Ω·m，根據這兩個值，我們可以確定出在這個測區中，共布置了6各鉆孔井位，但起到實際作用的只有2個。

為了檢驗其最終的效率，選取出zk 1號井打井進行驗證。此井終孔深度為240 m，在31m可以見到水，在210m處會發生巖性變化，正好符合了分析資料的分析數據。通過抽水進行試驗，其中抽水時間可以達到6小時之上，并且出水量可以達到15t/h，并且水質較好。

圖2　農場a 6-6'剖面電阻率等值線圖

3.2農場b

在這個農場內澆灌用水系統從水井管道最終輸送到場內中。在工作中，其中農場附近有3口井抽不上水的干井。其農場面積為0. 246 km2，測區面積為0.294 km2。在場區之內種植苗圃或者果樹，交通道路均是柏油路面。將CSAMT法野外工作可以布置成為：在發送機偶極地場源可以位于在測區的南方，其中在測區之外的1.2 km以外，其中AB方向可以呈現出東西方向，偶極長度可達到800 m。在測區之中共包括四條測試線，測線方向呈現出東西方向，并均勻分布在測區之中。

在處理資料之前，通過綜合分析各種圖件和資料，最后確定出在這個測區之中共同布置了三個鉆孔井位。

為了可以更好的檢驗其效果，可以選擇zk1號井進行打井驗證。并且這個井終孔孔深可以達到158.5 m，但是由于在鉆井孔中，可能會出現垮孔情況，沒有達到設計孔的深度。通過抽水試驗之后，抽水時間可以在四個小時左右，并且水的質量很好。

4　結語

總而言之，在采用CSAMT法進行工作中，可以很好的解決普通電法由于供電困難和電位觀測精度低以及跑極強度大等等問題，在解決這些問題之后，可以更好的促進該地區的經濟發展。

[1]冒我冬,朱金華,高化彬.CSAMT法在煤礦防治水方面的應用 [J].科技信息,2008, (32).

[2]楊彥峰,楊生,周振義.CSAMT在陜西鳳太地區尋找隱伏金屬礦上的應用 [J].地質找礦論叢,2002,(02).

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-414-2

秦偉桃（1989～），男，學士，助理工程師，研究方向為物探與遙感。