物探方法找水與城市經濟建設探究

陳喜才

摘 要：我國現在在世界上屬于比較缺水的國家，所以地下水對于我國來說是非常重要的，同時地下水也是生產、生活水源之一。地下的各種含水的結果對采礦、環保、地下工程的一些工作都有極為重要的意義。因此，在水資源研究中，地下水的高成效、高精度的勘測就成為了第一個要處理的問題。此文就介紹了包括高密度電法、順變電磁法、地質雷達法等物探方法，去尋求找水的原理以及使用的范圍，同時為了不同地區利用不同的方法取得水奠定了基礎。

關鍵詞：物探方法；礦產資源；城市經濟建設

引言：

當地質單元含有地下水后，其電導率與含水飽和度、礦化度、滲透率等許許多多的因素都息息相關。大多數都是含水層相對于的隔水層或低飽和地層顯示出顯著的高導電性，所以，電導率不正常的根本依據就是地下水地球物理電磁發勘測。除了有導電率特點之外，含水層大多數還有比較高的介電常數。所以，此文用了幾種方法，比例：高密電法、激發計劃法、瞬變電磁法等來做一個簡短的介紹，并對這些方法在水中或在地質中的一些使用情況進行簡單的敘述，以便大家進行參考。

一、水資源在城市經濟建設中的功能以及水資源的概況

（一）水在城市經濟建設中的地位

水是人類生命的根本，是人們能夠生活在地球上的一個保障，同時也是現代化經濟建設中不可缺少的珍貴財富。水資源的嚴重缺少可能會限制城市經濟建設的長期進步，城市經濟建設是不能離開水資源的，離開了水資源，城市的經濟建設將步履艱難。根據1997年的數據顯示，全國每天的缺水量大約可達到1000萬立方米左右，就這一個項目，就使工作產值降低了很多。所以，水在城市經濟建設中起著至關重要的作用，必須引起高度的注意。

（二）水資源的概況

聯合國近期發出了一份報告表明，整個世界超過20多億的人口都在面對缺少的問題，淡水資源的嚴重缺乏已經是一個非常艱難的問題。現在，我國的人平均對水的占有量低于平均水準，目前，我國已有300多個大中小型城市都在面對著缺水的情況。伴隨著我國經濟建設的快速發展，人口的數目也在不斷的增加，城市化的發展不斷提高，再加上近年來一些地方氣溫高，下雨少等一些因素，都導致了我國淡水資源的缺乏，所以，要快速的去尋找和發現地下水資源。

二、物探方法找水發展概況

20世紀50年代中期的時候，美國、蘇聯等一幫考察者，對含水巖石的激發激化現象和對地下水的勘測進行了初步的調查和理論研究，在此也取得了一些有意義的成績。我國在60年代末期的時候，也開展了相關的研究工作。迄今為止，使用激發激化的方法找水，已經在全國各地許多城市的地下水資源中發揮著重要的意義。物探找水已經在我國的各個地區得到了廣泛的使用，每一家的使用辦法和儀器設備取用的參考數據都是不同的，但是城市物探找水是最為可靠的方法就是激電聯剖和激電探測。

三、物探找水的方法

（一）高密度電法

高密度電法實則是聚集了電剖面法和電測深法，其中的原理是和正常的電阻率法是一致的，但不同的是在觀察中設立高密度觀測點，是一種陣裂勘測法。陣列勘測法的起源是源于英國人設計了一個電勘測系統就是高密度的形式。后來，慢慢的發展，日本人運用電磁轉換板完成了對高密度數據的收集工作。我國是從20實際末才剛剛開始專研高密度電法及其相應的技巧，從不同的角度進行探索并加以完完善。

高密度電法在外面測量時，將全部電極放在剖面上，可以采用程控電極交換開關和微機工程電測儀的儀器，來完成剖面中不同排列方式和不同電極距數據的迅速收集。和常規的電阻率法進行對比，高密度電法有很多優點，例如：電極安裝可以一次性完成，即降低了在電極設備中出現的事故和障礙，也提升了工作的成效。戶外采集的數據完成了自動化和半自動化，增加了收集數據的速度，也防止了手工操作的失誤。

（二）激發極化法

在電法勘測過程中，當電極排列導向地下或者割斷電流的剎那間，在測量中就可以觀察到有附加電場在慢慢變化，這樣叫做激發極化效應。激發極化效應是以巖、礦石激化效應的異同為來源根基來化解地質問題的一些勘測問題，激發極化法開始于20世紀50年代，最開始的時候是以直流激化法為主，隨著時間慢慢的流逝，后來最主要的變成了變頻法。

在實際地質運用方面，初步的激發激化法最主要的是對硫化金屬礦床的勘測，后來隨著技術的不斷發展，慢慢發展到各個領域。從近幾年來看，激發激化法取得水的結果是非常明顯的，所以被人們稱為找水新法。在外國學者用激電二磁場的引導下，我國也在不斷的對其進行研究，并得出了一些特征參數。這些參數可以精準的尋找各種種類的地下水資源，也能把激電參數與地層的含水性相關聯。

采用激發極化法找水或確認地層的含水性，最好是和高密度電阻率法聯系起來，這可以盡量減少解釋的多解性，增加了找水的成功優勢。高密度電阻率法在確認高電阻或低電阻的地質是非常有優勢的，但是低電阻的地方未必是富含地下水的，所以，可能因為泥漿而導致地層的電阻率降低。二次場的減退是與空隙的短長、形狀有關的，這就是激發極化電法找水的原理所在。

（三）順變電磁法

順變電磁法是人工在某一時間中主動探測的方法，其中根基原理是通過地面水平線框向地下發送脈沖磁距，在第一磁場掛斷之后，過一段時間，就會生成二次場。地面上的所感應的電流越大，其 分外的顯著。所以，順變電磁法對含水的地質是非常敏銳的，還有特別強的抗干擾技能。這個辦法的勘測深度和磁距是成正比的。最為優秀的優勢就是能觀測純二次性，還能不受靜態或地形的陶染。

順變電磁法也有一些不足的地方，就是在估計含水量的時候，大多數只能電阻率的對照。在變質的巖石區域中，瞬變電磁法對異常是很難檢測出來的。慢慢伴隨著探測深度的加深，地層之間的深水和對金屬礦的影響也是非常顯著的。順變電磁法有著數據的量特別大、資料的解釋非常繁瑣的特征。這個方法不利于在野外的分析和現場決策。

（四）地質雷達法

地質雷達法是由地面的反向發射又由天線將電磁波運送到地下，又由地下的導體反射會地上的天線，對電磁波的振幅、頻率等進行分析，以此能得到地質的形態特征。因為雷達的探索的深度和電磁波的頻率是息息相關的，所以，穿透力是有局限性的，但其分辨率是非常強的。在很早之前，雷達的穿透能力只能勘測幾米的位置，使用的范圍也很狹小。地質雷達與地震反射的機理是有相似之處的，是可以互相借用的。現在，地質勘測的深度可達100多米，使之成為了水文和工程地質勘測中最可靠的地球方法。

四、物探找水方法總結

通過這幾種主要的勘測方法的原理、和實際的運用進行描述，可以從中看出，電勘測法在水文和地質勘測領域有著非常普遍的運用，總結出這幾個方面：高密度電法是效率高、分辨率低，但是水文和工程地質中最有用的辦法。順變電磁法是整個領域運用最普遍的使用方法，它的大功率不僅能勘測更深的地質，還有較強的分辨能力。雷達勘測主要是運用于各類工程的監測，可以運用該方法借用勘測過程中已經有的原始資料和數據，使其快速發展，并且今后在各個領域發揮作用。

結束語：

水是城市經濟發展的主體，也是限制城市發展的重要原因之一，所以加速查找地下水資源的力度，適合的開發地下水資源是現在最關鍵而又繁瑣的一件事情，通過實踐證明，物探找水是非常可行的一個辦法，并且已經在普遍使用了。伴隨著社會的不斷進步，儀器設施的不斷改善，為城市建設供應了巨大的保證。與此同時，物探找水的作用也在不斷的擴大。

參考文獻：

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