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找水仪厂家浅谈物探对凿井的重要性

时间 : 2022-07-19 点击量 : 133

  井历来都是项利民的水利工程,是一项涉及多学科的特殊的水利工程。其实凿井工程有几个特点:一是高风险性,钻井打干眼的事情是大量存在的,如果不讲科学,盲目打井,多数地方失败多于成功。地下水赋存是要具备一定的地质条件,不是随意打个孔就有水的。故在未查明地质构造前提下,盲目施工就会增加投资风险;从这个意义上讲,井又是一项风险最高、失败最多的水利工程;二是普遍性,不论是面广量大的农田灌溉,还是星罗棋布的中小企业,大多数是靠井提供水源,几乎没有与井不无关系的单位和个人;三是隐蔽性,井的质量如何难以检测,一旦质量出问题无法补救;四是复杂性。一般认为打井就是“钻个眼,下根管”,看似简单,实际技术含量很高,涉及到水文地质、物探找水技术、成井工艺、选泵配套等多方面的知识,往往不被人重视,很容易出现失败多、质量差、风险高的问题。打井找水的学问虽然很深,但如果当事人掌握点科学知识,减少盲目性,还是大有裨益的。

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  凿井前要详细研究当地的水文地质条件。如果不懂水文地质和地质构造,不研究水文地质条件与地质构造,只相信仪器,到处乱测点,只能叫“瞎测”。

 

  地下介质的含水特性处处不同,但人们由于种种限制不可能处处打井,所以工程量小得多而且相对简便快捷的物探手段是钻探工作的有益补充。所谓物探,是地球物理勘探的简称。物探手段的最大应用领域是传统经济资源的勘察,如石油、天然气、矿床等。在过去的数十年中,在巨大经济利益的推动下,地球深部(1000米以深)物探技术(尤其是地震法)得到了突飞猛进的发展。而地下水主要蕴藏在地壳浅部,一般埋深在250米以内。随着物探技术的不断发展,其在地下水探查方面的应用也得到迅猛发展。多种物探技术已被证明可以有效识别含隔水层及其它重要构造的形态和位置,或者地下水的优先通道,甚至地下水的污染程度。但可惜的是,相当多的地下水科学家和工作者对物探的结果并不认可。造成这种现象的原因除了物探知识普及度不高等客观原因之外,更重要的是多数地下水工作者在其生涯中都或多或少的认为向地下凿个孔就有水的观念,结果是在不深入了解水文地质赋水构造条件下盲目施工,造成投资无果,干井倍出的局面;再者有时是由于物探仪器操作者的水平不够,片面地依赖设备测试结果,不懂得参数分析,更有甚者就图件所表示的内容都无从了解,便进行物探测试,从而大大影响了物探发展;另外,在经济利益的驱动下,不对物探测试数据进行论证,就盲目地定义,从而出现一些似是而非的低质量物探工作成果也就不足为奇了。物探学是一门较严谨的学科,仪器只是提供了测试参数,贵在技术人员对参数的分析与选用。地下水调查工作是一项比较严格的工作,要求技术人员应充分了解地质构造与水文地质条件,这样才能真正地降低投资风险。物探方法的原理多种多样,在不同场地效用也各有不同。如电场法和重力磁法测量技术适宜于区域含水层勘察和盆地尺度勘察;地震法适合勘察基岩裂隙含水层;但最为常见的还是电磁类方法,因为地下水工作者们最为关注的还是含水层的渗透性和贮水性,而这二类性状都可很好的与电导率信号建立联系。

 

  从传统意义上来讲,人们进行物探主要是为了避免打出干井,或出水量很小的井。

 

  常见的物探方法分类概述如下:

 

  电法:这是调查地下水时最常用的物探手段,因为岩层的电性质和它们的含水率之间通常存在较强的相关关系。多数电法都会使用电极接地通电以产生电场,然后通过测量其它位置的电势来推测地下地质体的电性质。一般来讲,泥质含量或含水量较高的地层会表现出更强的导电性。

 

  天然电场法:天然电场探测仪利用天然电场与地质构造不同所产生的电阻率变化等相关参数的变化来判断分析我们要寻找的地质异常体。通过矿体与非矿体的不同导电性等相关物理参数的变化解决探明矿体的走向、埋深、厚度和储量等相关信息。在寻找地下水方面受到诸多因素控制,对技术人员的知识水平要求较高。

 

  磁法:这是一种探测特定地质体或地质现象对地球磁场扰动的方法。这种方法就已经在矿产和油气资源勘探中广泛使用了,然而这种方法较少在地下水工作中使用,主因是地下水并不携带磁信号。相应的,磁法物探主要用于通过勘察含水层构造来间接推断地下水的性状。这种方法尤其适用于探测硬质地层(火山岩和变质岩)中的断层等地下储水构造。磁法在调查地下污染源时也有应用,比如用来探测地下埋藏的储油罐等金属物品。重力法:地质体的密度变化会对重力场产生扰动,所以通过监测重力场的异常即可获得地质体异常的信息。这类方法在地下水工作中的应用也不算多,比较突出的案例是寻找夹在重质岩层中的轻质岩层(通常是沉积岩);石灰岩就是一种沉积岩,而且容易发育含水构造。核磁共振法:与其他物探方法探测含水构造不同,这是目前唯一的直接探测地下水的物探方法,近20年来在国内外得到了迅速发展。它是利用一定的方法使地下水中氢核形成宏观的磁矩,这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动,其进动频率为氢核所特有。用线圈拾取宏观磁矩进动产生的电磁讯号,即可探测地下水的存在。因为核磁共振讯号的幅值与所研究空间内的水含量成正比(结合水和吸附水除外),因此它构成一种直接找水技术,但其勘探的深度有限,只能用来寻找150米内的地下水源,有时不能满足实际需求。电磁法:这一方法在近些年中得到了快速发展。与电法相比,电磁法无需向地面植入电极,可以在非接触状态完成测量,从而大大提高了工作效率。这种方法通过线圈在地面上方产生交变电磁场,它在通过地下介质时会激发出次生电磁场,通过监测次生电磁场的性状就可以获取对地下介质的了解。电磁法主要分两大类,时间域电磁法(TDEM)通常用于测量地质体的深度;频率域电磁法(FDEM)一般用于测量地质体电导率的突变情况。地震法:声能量在地下传播的动态可以反映地下介质的属性。地下水工作中使用的地震法通常考察纵波在不同密度的地质界面上产生的折射作用;相对而言,石油勘探中使用的地震法通常考察纵波的反射作用。实际工作中,地震法常常被用来勘察松散层和基岩的界面。

 

  每种物探设备有各自的使用条件与特点,采用何种测试仪器与方法,应针对地质构造与水文地质条件选用,从而才能提高定井成功率。

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  湖南普奇地质勘探设备研究院,是从事地质勘找水仪设备研究的专业机构,并承担“国家十三五水专项科研项目”普奇新一代物探找水仪具有携带方便,操作简单,自动成图,准确率高特点,其设备获得多项发明专利和软件著作权。


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