综述-水文环境物探方法应用
水文物探方法在测定地下水流速流向中的运用

水文物探方法在测定地下水流速流向中的运用摘要:水文地球物理勘探是根据地下水本身存在的地质结构或物理性质的差异,采用物理方法间接勘探地质、水文地质和地下水特征的手段,主要包括三个重要组成部分:地面物探、测量技术和遥感技术。
水文物探成本低、速度快、用途广泛,所以物探成为水文地质调查中必不可少的勘探手段。
通过水文物探方法测定地下水流速流向,确定水文地质参数, 不仅可以提高工作效率,还可以节约勘探成本。
本文系统首先说明了水文勘探的必要性,其次介绍了水文物探的工作原理、技术方法,并对应用效果进行了评价。
关键词:水文物探;地下水流速;地下水流向;应用降水会沿着岩石和土壤中的孔洞和裂缝向下渗透,在地壳上部形成渗流场。
但是渗流场的空间分布很不均匀,这是因为地壳上部岩土体中孔隙、裂隙发育程度的很不均匀。
地下水的流速,流向是含水层渗流场重要的影响因素,不仅在影响地下水的开发方面具有重要作用,而且在预防和对抗环境污染,污染物的运输和建筑施工等方面也发挥着重要作用,但埋在地表下的地下水难以直接进行测量,地下水含水层的空间结构复杂造成地下水运动的复杂性,更是对勘测难上加难。
检测地下水的流速和流向不仅可以获得含水层渗流场的分布情况,也有助于描述非均质含水层。
一、地下水流速流向研究意义地下水流动特性(流速、流向)的研究对人类生存生活和施工建设等方面具有重要的意义。
在淡水资源珍贵的今天,地下水更加成为一种宝贵的自然资源,对工农业发展具有较为重要的影响,地下水不仅是人类生存发展的重要资源,而且可以平衡水资源和节约水资源,这也是地下水的重要责任之一。
对地下水的合理规划和利用是我国实现可持续发展的重要保障中国经济的快速发展。
但是,地下水也是污染物输送的重要媒介,所以研究其运移规律和特征是污染治理的基础,在处理地下水污染过程中,对地下水的流向和流速进行检测可以获得地下水湿层的沉降参数,不仅可以为地下水生产、工程安全提供切实保障,还可以为设计、施工和防灾提供可靠的参考依据。
综合物探技术在水文地质中的应用

综合物探技术在水文地质中的应用综合物探技术主要包括电磁法、地震法、重力法、磁法等多种方法,具有很强的互补性,可以在不同地质环境下提供各种物性信息。
下面着重从三个方面介绍综合物探技术在水文地质中的应用。
一、水资源勘探综合物探技术可以对地下水资源进行高精度的勘探,帮助人们更好地了解水资源的分布、性质和含量等信息。
在综合利用电磁法、重力法和地震法等多种勘探方法的基础上,可对水资源进行多种层面的研究。
例如,通过地电探测等相关技术,可以较好地勘探出地下水暴露面、渗透层和水含量等物理性质信息。
在此基础上可以细化地进行水资源定量勘探,评价水资源的储量、生产力和可持续性,以达到最佳的水资源利用效益。
二、水文地质工程中的应用综合物探技术在水文地质工程中的应用包括地下水开采、灌溉、排水和堤坝工程等方面。
在地下水开采中,通过探测地下水的储量和扩散情况等信息,可以对地下水开采量和水质进行精细化的管理和控制。
在灌溉和排水方面,综合物探技术可以帮助人们更好地预测湖泊、河流和地下水层的演变规律,指导人们进行灌溉和排水方案的制定。
在堤坝工程中,该技术可以帮助人们准确分析地质环境与工程密切相关的地下水活动,保证堤坝在工程建设和使用过程中的安全性和稳定性。
三、水文地质项目中的信息综合在研究地下水和水文地质项目时,需要综合多种物质要素和数据信息,以便对地下水的空间分布和水质进行科学分析和预测。
综合物探技术在这方面也发挥着必不可少的作用。
通过构建物探数据库、实时监测系统和可视化展示平台等,综合物探技术可以在水文地质数据管理和分析等工作中发挥着很好的作用。
此外,以人工智能为核心的水文地质数据智能分析技术也是当前研究可以用来大数据应用的另外一个热点,将物探技术与数据智能相结合,将可以预测地下水储量、评估水源质量和提高水源的开发和利用水平。
综合物探技术的发展和应用将大大提高水资源的利用效益和水文地质工程建设的可持续性。
因此,在水文地质研究中,物探技术将逐渐被广泛应用。
综合物探技术在水文地质中的应用

综合物探技术在水文地质中的应用
水文地质是研究地下水的分布、流动和质量特征的学科,其研究内容与水文学和地质学相结合。
水文地质是保障地下水资源合理开发利用的基础,而综合物探技术在水文地质中的应用,可以提供丰富的地下信息,为水文地质调查提供重要的技术支持。
综合物探技术是一种利用地球物理和地球化学方法进行综合测量和分析的技术。
它主要包括地震勘探、电法方法、重力法、磁法以及电磁法等多种方法,并通过采集地下数据来获取地下结构和地下水分布的信息。
下面将分别介绍这些方法在水文地质中的应用。
1. 地震勘探方法
地震勘探方法是通过生成和接收地震波来研究地下介质的物理性质和构造特征的一种方法。
其主要应用于水文地质中的井旁观测,通过测量地震波在地下介质中的传播速度和衰减特性,可以判断地下含水层的厚度、性质和分布,以及地下水与围岩之间的关系。
2. 电法方法
电法方法是通过在地下介质中加电流,测量地下电位分布来推断地下构造和水文地质条件的方法。
电法方法主要包括直流电法、交流电法和自然场电法等多种方法。
通过测定地下电阻率的变化,可以判断地下含水层的分布和性质,并揭示地下水流场的走向和速度。
综合物探技术在水文地质中的应用,可以提供地下水资源的空间分布、储量和质量信息,为合理开发和保护地下水资源提供科学依据。
综合物探技术还可以揭示地下介质的构造和性质变化,为地下水的流动和补给提供支撑。
综合物探技术在水文地质中的应用具有重要的意义,对于水资源管理和环境保护具有重要的指导作用。
综合物探技术在水文地质中的应用

综合物探技术在水文地质中的应用水文地质是研究地下水资源的分布、赋存形式和动态变化规律的一门学科,对于合理利用和保护地下水资源具有重要的意义。
传统的水文地质调查方法主要依靠钻探和取样的方式,导致采样区域的局限性和不足。
而综合物探技术的应用可以对地下水资源进行全面、高效的调查和评价,提供丰富的地下水信息,具有广泛的应用价值。
综合物探技术可以提供地下水资源储集条件的综合评价。
电法、地震勘探、重力勘探等物探方法可以检测地下水埋藏的形式、分布区域和深度,揭示地下水埋藏带的空间特征,为寻找新的地下水资源提供指导。
通过综合分析物探方法的测量数据,结合水位观测数据和水化学分析数据,可以评价地下水资源的储集条件,包括所在层位的水文地质特征、水库容量和水文地质地质条件等,为地下水资源的开发利用提供科学的依据。
综合物探技术可以提供地下水动态变化的监测和评估。
随着现代农田灌溉和城市用水需求的增加,地下水资源的动态变化日益引起人们的关注。
利用电法、电磁法等物探技术,可以监测地下水位的变动,预测地下水位的升降趋势并识别地下水补给和排泄通道。
地震勘探技术可以监测地下水体积变化引起的地下地面沉降。
重力勘探可以优化地下水资源管理,判断地下水过量开采或过度补充的情况。
这些监测和评估结果可以为地下水资源的合理利用和可持续发展提供科学依据。
综合物探技术还可以提供地下水污染的监测和评估。
随着工农业活动的增加,地下水污染问题日益突出。
利用电法、电磁法、地震勘探等方法,可以检测地下水污染的范围、深度和变化趋势,评估地下水污染的程度和影响范围。
根据物探技术获取的地下水体结构、渗流速度和污染物迁移路径等信息,可以制定合理的地下水污染治理方案和修复措施,保护地下水资源的安全和可持续利用。
地球物理勘探技术在水文调查中的应用

地球物理勘探技术在水文调查中的应用地球物理勘探技术是一种常用于水文调查的技术手段,通过利用地球物理场特性和原理,对地下水埋藏情况进行探测和研究。
本文将介绍地球物理勘探技术在水文调查中的应用,包括电法勘探、重力勘探、磁法勘探和地震勘探。
1. 电法勘探电法勘探是一种通过电流在地下的传导特性来探测地下水和岩石结构的方法。
通过在地下埋设电极,并通过外部电源施加电流,然后测量地下电位差的变化,可获得地下介质的电阻率分布情况。
在水文调查中,可以利用电法勘探来确定地下水的分布和流动方向,为水资源管理和地下水开发提供重要的参考依据。
2. 重力勘探重力勘探主要通过测量地球的重力场变化来研究地下水和岩石结构。
地下水含量较高的区域会引起地球重力场的微弱变化,重力勘探可以通过测量这种变化来推断地下水的分布情况。
重力勘探广泛应用于地下水资源勘查、地下水埋藏量评估以及地下水与地表水交互作用的研究等方面,为水文调查提供了重要的信息。
3. 磁法勘探磁法勘探是一种利用地下岩石的磁性差异来探测地下水和岩石结构的方法。
地下水的存在可以改变地下介质的磁性特征,从而通过测量地面上的磁场变化来推断地下水的分布情况。
磁法勘探可以在一定程度上反映地下水的深度、厚度以及岩石结构的变化,为水文调查提供重要的参考依据。
4. 地震勘探地震勘探是一种利用地震波在地下的传播特性来探测地下水和岩石结构的方法。
地震波在地下介质中传播时,会受到介质的物理性质(如密度、速度)的影响,从而可以推断地下水和岩石结构的分布情况。
地震勘探广泛应用于地下水资源勘查、地下水埋藏层的确定以及地下水与地表水之间的关系研究等方面。
综上所述,地球物理勘探技术在水文调查中的应用十分广泛。
电法勘探、重力勘探、磁法勘探和地震勘探等技术手段为我们提供了了解地下水和岩石结构的重要途径,为水文调查提供了可靠的数据支持。
在未来的水资源管理和地下水开发中,地球物理勘探技术将继续发挥着重要的作用,为我们更好地利用和保护水资源提供支持和指导。
地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用分析

地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用分析摘要:在水文地质工程中,地球物理勘查方法也被广泛的应用。
因此,如今我国的水资源缺口巨大,不少地区因为水资源过度匮乏,只能依靠地下水来维持生产生活的用水需求,甚至有很多地区都因为水资源匮乏而导致经济发展滞缓。
在这种情况下,开展水文地质工程就显得格外重要,而地球物理勘查方法是一种有效的勘查方法。
因此,物探是地球物理勘探方法的简称,它是根据各种岩石之间的度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异,利用地球物理的原理,结合不同的物探仪器和物理方法,对工程区的地球物理场进行测量,以解决地质问题的一种物理勘探方法。
实践证明,将地球物理勘查方法应用到水文地质工程中,能够有效改善原本水文地质勘查工作中存在的缺陷和不足。
关键词:地球物理勘查方法;水文地质工程;应用引言地球物理测井法在矿山水文地质勘查工作中发挥着越来越大的作用。
某种意义上,也是我们现实生活不可或缺的一部分,为我国社会的长足发展与进步做出了卓越贡献。
现阶段,我国矿山水文地质勘查普遍运用地球物理测井法,接下来我们将针对什么是地球物理测井以及它在矿山水文地质勘查工作中发挥着什么样的作用做出阐述。
1地球物理勘查的相关概念地球物理勘察是一种娟姐的勘查手段,在物理学有关理论知识基础之上,来监测分析地球物理场及其变化情况,地球物理勘探方法能够有效探测地球本体以及近体空间具有的物质组成演化特征与介质结构,展开全面的分析和研究,在地质灾害、考古、工程建设、以及环境保护、勘探资源方面发挥着非常重要的作用。
而且地球物理勘探技术在岩石结构密度勘探,分析物理成分,研究磁导性,热导性方面发挥着非常重要的作用。
通过物理测试方法能够对地球内部物质结构及其成分密度等进行全面的分析和了解。
一些水文地质项目,运用地球物理勘探方法,可以详细的勘测地下岩层具有的丰富矿产物质和含水量,对地下岩层电阻率与电阻值是否有地下水存在进行相应的测试。
2我国矿山水文地质勘查现状矿山水文地质勘查工作是以发现、探查水资源为目的而开展的探测活动。
综合物探技术在水文地质中的应用

综合物探技术在水文地质中的应用综合物探技术是指结合多种物理探测手段和仪器设备,综合应用地震、电磁、地磁、重力、电测深等物理方法,对地下进行探测和研究的一种技术。
综合物探技术在水文地质中的应用主要体现在以下几个方面。
综合物探技术在水资源勘查中的应用。
水资源勘查是为了了解地下水水源地、水层分布、水质状况等,在水文地质中具有重要意义。
综合物探技术能够通过不同的物理方法,获取地下水层的信息,如地下水位、水质状况、水层厚度等。
地震勘探可以通过观测地下波速和介质密度,来推断地下水层的分布情况;电磁测量可以通过观测地下电阻率的变化,了解地下水层的含水情况;地磁测量可以通过观测地磁场的变化,推断地下水层的深度和厚度。
综合物探技术的应用可以有效地帮助水资源勘查工作,提高勘查效率和水资源利用的科学性。
综合物探技术在地下水动态监测中的应用也非常重要。
地下水是人类生活和生产不可或缺的重要水资源,其动态变化对水文地质研究和地下水资源的管理具有重要意义。
综合物探技术可以通过连续观测地下水层的物理参数变化,如电阻率、波速等,了解地下水的变化和运动情况。
通过长时间观测和分析,可以获得地下水层的动态变化规律,并及时预警地下水的异常变化。
这对于及时调整水资源利用方式、科学管理地下水资源具有重要意义。
综合物探技术在水文地质中的应用具有广泛的前景和重要的意义。
通过综合应用多种物理探测手段和仪器设备,可以获取丰富的地下水信息,为水资源勘查、地下水污染调查、地下水动态监测和地下水工程等工作提供支持,为合理开发和保护地下水资源提供科学依据。
随着物探技术的不断发展和创新,相信综合物探技术在水文地质中的应用将会越来越广泛,为水资源管理和保护做出更大的贡献。
地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用分析

地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用分析地球物理勘查是指利用地球物理理论和方法对地下物质和构造特征进行勘查和研究的一种技术手段。
它涉及地球内部的物质性质和构造特征等,是地球科学领域中一项重要的研究工作。
在水文地质工程领域,地球物理勘查方法也扮演着重要的角色,通过对地下水文地质条件进行综合分析,可以为水文地质工程的规划设计、工程施工、地下水资源管理等提供重要的参考依据。
本文将从地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用角度进行分析,探讨其作用和意义。
1. 电法勘查电法勘查是利用地下电性异常和电阻率变化对地下构造和地质体进行探测的方法。
在水文地质工程中,电法可以用于地下水资源的勘查和分布状况的判断。
通过电法勘查可以快速获取地下水文地质条件,包括水层的分布范围、深度、岩性等信息,为地下水资源的开发和利用提供科学依据。
2. 钻孔地震勘查钻孔地震勘查是在地下进行的一种地球物理勘查方法,它可以通过在钻孔中进行地震波的发射和接收,获取地下介质的声波反射、折射信息。
在水文地质工程中,钻孔地震勘查可以用于地下水资源勘查和水文地质条件评价,通过分析地震波在地下传播的情况,可以获取地下水文地质条件的信息,包括水层的分布、厚度、孔隙结构等。
3. 重力勘查1. 提高勘察效率地球物理勘查方法可以快速获取地下水文地质条件的信息,可以大大提高勘察的效率。
通过地球物理勘查方法获取的数据可以为水文地质工程提供科学依据,可以减少重复勘察的工作,降低勘察成本,提高工程的投入产出比。
3. 为地下水资源管理提供科学依据4. 为工程设计和施工提供科学依据地球物理勘查方法可以获取地下水文地质条件的信息,为水文地质工程的设计和施工提供了科学依据。
通过对地下水文地质条件的分析,可以确定工程施工的方案和技术措施,保障工程的安全和可靠性。
5. 为环境保护和灾害防治提供科学依据。
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物探方法在水文与环境地质领域的应用简述
尚浩
(山东省地质调查院,山东济南,250000)
摘要:本文简述了地球物理探测方法在现代水文工程地质环境领域的应用。
进而, 简略介绍了水文与环境物探常用方法解释地质问题的能力及工作步骤。
关键词:物探方法水文与环境地质应用简述工作步骤
当代地球科学已从学科高度分化为主体转向学科间大跨度交叉渗透的综合化、整体化。
地球物理与水文、工程、环境学的交叉渗透分别形成了水文地球物理、工程地球物理、环境地球物理等。
地球物理学与水文、工程、环境学的交叉渗透是地球物理学与现代地球科学的一小部分学科的交叉, 并形成相应的交叉科学。
这样一来, 发展了水文、工程、环境学科, 同时也拓宽了地球物理学。
地球物理学是研究地球科学的“千里眼”和“探针”。
水文与环境地球物理勘探主要用于确定人类活动频繁区域的地质、水文地质条件和地下水污染空间分布特征调查。
地面物探工作布置根据待查的水文地质条件而定,重点布置在地面调查难以判断而又需要解决问题的地段,钻探困难或仅需初步探测的地段。
其探测深度应大于钻探深度。
根据其所研究地球物理场的不同,物探方法通常可分为以下几大类:(1)以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的地震勘探和声波探测;(2)以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探;(3)以介质密度差异为基础,研究重力场变化规律的重力勘探;(4)以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的磁法勘探;(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础,研究辐射场变化特征的核地球物理勘探;(6)以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的地热勘探等。
在水文地质方面所用的物探方法有:地震,电法,重力勘探和磁法,电磁法,放射性,地温测量的方法。
以下分别进行介绍:
1、地震
折射波法和反射波法仍是主要方法,浅层横波反射法等高分辨率方法受到人们重视;为提高分辨率,并能在现场及时提交成果,近年来又出现了陆上极小偏移距高宽频反射连续剖面法(陆地声纳);在港口码头、桥位、海底和江底堆积层及淤积等的探查方面,浅地层剖面法等电声方法发挥了作用;声波法在岩体探查、岩土物理力学参数测定等方面得到广泛应用;面波勘探,钻孔透射CT,跨孔法也是有特效和前景的方法。
其中稳态和瞬态法面波勘探,利用瑞雷波的频散以及面波波长与深度相关的特点,在浅层勘探和洞穴探查方面的实践中效果良好,正受到人们的青睐;利用天然微震,测量场地地基振动频谱及卓越周期,也是建筑工程勘察的内容之一。
地震勘探在水文地质勘查中主要通过地震了解地层构造情况来查明地热、地下水等。
2、电法
当地质单元含有地下水后, 其电导率与含水饱和度、矿化度、地层孔隙度、渗透率等诸多因素相关。
通常, 含水层相对隔水层或低饱和地层呈现明显的高导电性, 因此电导率异常是地下水地球物理电法勘探的主要依据。
除了传统的电测深、电剖面法外,近年来,高密度电法从理论到应用都有很好的进展,高密度电法实际上是集中了电剖面法和电测深法,它采用在剖面或面积上布置小间距的多个电极并进行快速的采集,通过资料整理,可变换成多种装置形式,并作剖面上不同深度或平面成图,提高了分辨率,某些新的装置形式增大了它的探查能力,如用于探查溶洞洞穴顶底深度的五级纵轴测深法、可探测几十米深度内的几十厘米厚薄层的微分电测深法等;渗透电场法在探查水库、水坝漏水及地下水流向方面效果良好。
在探查地下水方面,激发极化法是有特效的方法,目前多用时间域法,并利用不同性质含水层在不同大小的激发电流时有不同的激发极化能力的特点,发展出二次时差法,频率域的方法在探查地下水方面也有好的实例,如双频或多频激发极化法展现了好的前景。
在水文电法勘探中,高密度电法和激发激化法是最有效的方法之一。
考虑到高密度电法分辨率不高,如果将激发极化法和高密度电法结合起来寻找地下水资源, 效果会较好。
3、重力勘探和磁法
重力勘探在水、工、环地质调查中的作用,主要是用来配合解决有关地质构造问题,如断层,基岩起伏和隐伏构造等。
有时也可用来直接解决某些水文、工程地质问题,如探测溶洞、空洞、储热层、地面塌陷等。
磁法勘探是利用地壳内各种岩(矿)石间的磁性差异所引起的磁场变化(磁异常)来寻找有用矿产资源和查明地下地质构造的一种物探方法。
过去磁法勘探多用来研究大地构造和寻找磁性矿体。
随着工农业生产发展的需要,今年来磁法勘探在水、工、环领域应用越来越广泛。
比如在探测地下热源、含水破碎带、地下管线等方面均取得了良好的效果。
4、电磁法
电磁法除较早使用的甚低频法、音频大地电场法、频率测深和多频地面电磁法外,瞬变电磁法开始崭露头角。
瞬变电磁法(TEM) 是利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流而产生的二次电磁场的空间和时间分布,从而解决有关地质问题的时间域电磁法。
利用TEM法在山区查找地下岩溶构造,进而达到查找地下浅层岩溶水,该方法测试工作简单,工作效率较高,能够快速、方便地解决问题,不失为一种找水的好方法。
利用钻孔无线电波透视做孔间岩体的视吸收系数剖面进行岩溶探查,是使用较广的有效方法。
近年来,探地雷达愈益引起人们的关注,它不仅具有很强的抗干扰性、极高的采样率,而且由于数据处理技术的高度开发,其探测成果已具有崭新的高精度表现能力,它在浅层探查岩溶方面的前景被看好。
此外地下管网探查的许多仪器和方法,也是以电磁法为基础的。
5、放射性
在地质勘查中,γ测量、α卡法、α杯法、氡气测量等是地质填图、查找断裂构造的常用方法;用于对γ量子和热中子的吸收或散射,反映了物质的质量和含水量、含氢量,因此是工程质量检测的好方法之一,在混凝土质量无损检测、填土碾压质量检测、沥青路面质量检测等方面得到广泛应用;放射性α法是利用地质体的放射性特征,通过收集氡的α辐射体,并根据收集量值的大小,推断地下构造及岩体的富水情况。
6、地温测量
在大面积地热调查中,可以用红外扫描方法来圈定地热异常的范围。
但区域的或局部的地热调查通常都要在钻孔或浅孔中进行。
此法可以圈定地热异常区,并大致推断地下水的分布范围。
从上面的介绍可以看出,各种物探方法在水文与环境调查中应用十分广泛,水文与环境物探常用方法及解释地质问题能力如下图1所示
在水文与环境勘查中,地质是基础,物探是手段,二者能否结合是成败的关键。
工作步骤为:首先要进行地质调查掌握第一手资料,将收集到的地质资料整理分析后,根据已掌握的地质情况考虑用什么物探方法,需要做多大工作量。
进行物探工作时要充分研究第一手资料并结合各种信息进行分析。
最后将物探资料与后期实际钻孔资料等进行比较分析,以检验物探资料的准确性,找出成功或失败的原因,以指导今后的物探工作。
充分发挥各种物探手段本身的优势,合理应用,可以产生更好的效果。
可以预料,随着经济建设和科学技术的不断发展,物探工作应用的广度和深度必将进一步的扩大和加强,并将得到更加广泛的应用。
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