电法在水工环地质勘察中的作用范文

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《吉林地质》2017年第2期

摘要：我国的地域辽阔，地貌特征多种多样，对其进行勘测有一定难度。但国家的发展需要对各地的信息进行全面的采集，运用一些技术就可以在一定程度上解决这些问题。在水工环地址勘测中使用电法就适应了这一环境的特殊性，并且能够满足勘测精度，丰富其内容。本文主要从水工环地质检测的现状出发，总结了其特点，并结合电法的基本原理，对电法在地质勘测上的运用进行了介绍。

关键词：电法；水工环；地质勘察；运用

我国的资源丰富，地貌多变，需要通过一些勘察技术进行信息的采集，配合资源的开采分配以及为建筑工程的发展方向确定提供参考。传统的水工环的勘察方式比较少，对其信息的采集工作开展不顺利。另外，新技术的运用在初期会出现各种问题，对我国的地质勘察有不利影响。目前，电法在这一种地质勘察中运用较多，对其进行研究有利于相关工作的顺利进行。以下是我们对电法在水工环勘察中运用的简单研究。

一、水工环勘察现状

（一）水工环现状。水工环包括3个内容：第一是水文地质，它指的是自然环境中地下水的状况。一般主要考虑其变化或运动的情况，对其本身的性质也进行一定勘测。第二是工程地质，它指的是与工程有关的地质属性，它的地质勘测是一个发现、分析和解决建筑工程中问题的过程。其主要内容是对岩土的物理结构进行调查，结合施工进行分析；对其化学性质也进行分析，研究周围的环境属性。第三是环境地质，它指的是对环境进行评估，我国目前污染较为严重，这一工作的开展有较为重要的意义，需要注意的是环境地质是对环境的评估，不是对周围空间的调查。例如，它包括了噪音污染这一项调查。我国的相关工作从建国之后才开始大量系统的开展，目前已经取得了一定的成效。它为我国的建筑工程提供了大量的参考资料，而且通过全面的调查，有助于国家实现宏观的工程把控，更好地制定发展策略。电法的运用已经有一段时间，它操作简单，效果好，效率也较高，已经形成了较为成熟的体系，发展空间较大。

（二）水质勘测。对水质的勘测主要有两个方面：第一是对其物理性性质进行勘测，包括对其流向、分布结构等属性进行勘测；第二是对其化学性质进行勘测，包括对其电化学性质、pH值、受污染程度等因素的调查分析。这两种方法结合运用对水质的勘测效果较好，相关工作人员要考虑具体的环境和需要的数据进行调整，进行全面有效的勘测。目前主要有以下的方法进行水工环测试：原子吸收光谱；发射光谱；原子荧光；电化学；色谱法；同位素法；电法。

二、电法概述

（一）电法的基本原理。这一勘测方法是利用检测指标的化学性质不同，其同样条件的化学变化的表现也不同，从而探测其3点性质的不同：水文地质；环境地质；工程地质。主要方法是观测地质的电学属性，可以通过人工施加电压观察其变化来判定其岩土或水质的参数；也可以通过观察其自然的电场来判断其地质属性。

（二）电法的简单分类。目前我国的电法主要有以下几种：电阻率法通过探测相关物质的电阻来判断其地质性质；充电法通过判断其对电力的吸收情况来判断其地质性质；激发极化法通过一些处理，观察相关物质的电极排列来分析其地质情况；自然电场法通过观察物质本身具有的电场来分析其地质性质；电磁感应法通过施加电压观察物质周围的磁场分布来判断其地质性质，也可以通过改变其磁场环境，观察其电流的变化，来判断其地质情况。

三、地质勘察的常用方法

（一）电法勘测。这一方法是通过检测物质分布方向上的电阻变化，从而判定地质的变化方向，形成较为准确的地质信息。这一方法一般在地质分层分布时使用较多，它需要地质环境变化较为明显，能够通过电阻的变化表现出来。它主要运用在结构较为明显的勘察中，一旦分布呈无规则曲线，或倾斜角较大且多变，就会造成测量数据分析工作难以进行的现象。

（二）电剖面法。这一方法与电法勘测的原理相同，都是通过施加电压来研究地质结构。不同的是，这一方法对地质的断面拥有更好的观测效果。它主要通过对称四极法来研究地质中物质流向引发的电学性质变化。这一方法主要研究沉积岩的电学性质，水分在岩土中的含量；水分含矿物质的量；水存在的状态（液体、冰或者溶液、泥浆等）都影响电阻率。

四、电法在水工环勘察的运用

在水工环的地质勘查中，主要有以下的几种。

（一）频谱激电法。这一方法在矿资源的探测上运用较多，它主要运用激电来测量电阻率，一般都是在较低的频率下进行。它主要观测的是复电阻率，通过其变化进行分析，最终得到地质变化规律，从而进行有方向的勘测，最后找到矿资源分布的地方。这一方法对电磁效应的影响进行了规避，精度较高，且激电异常的相关分析也能够提供有用的信息，所以这一技术的发展受到了关注。

（二）瞬变电磁法。这一方法（TEM）是运用脉冲电流的传播情况来判定其地质的变化。一般先产生一段时间的脉冲电流，然后进行断电操作，根据脉冲电流的传播情况来判断其地质的变化。主要观察的是传播波形的衰减周期的变化，来判断其物质的电学性质。这一方法已经有了一段发展时间，取得了一些成果，对分层明显的地质构造有较好的勘测效果。例如，在脉冲电流传播至水含量较高的地方其衰减周期会增大，在遇到电力特性不好的岩石时，其衰减的周期就会减小。这一方法在时间层面上实现了对空间的勘测，思路新颖，有较好的学术价值。

（三）音频电阻法。这一方法（CSAMT）是通过将测到的电阻率分布进行校正，然后将校正后的数据与原数据进行对比，分析其差异的产生原因，从而得出地质的变化。这一技术一般运用在一维方向的勘测较多，在三维上对这一方法的运用比较麻烦，但效果较好，规避了检测对象电学性质分布不均匀对勘测的影响。我国在一维、二维上的运用较为深入，这种反演的方法以一种逆向思维实现了对地质的正向分析和思考，降低了检测的难度，对地质勘测的进步有较好的促进作用。（四）高密度电阻率。高密度电阻法的效果好，运用范围较广。它与电阻率的方法原理类似，但分布密度更广，所以可以进行较为直观的分析，降低了数据处理难度，增加了地质勘测的可信性。在这些方法中，高密度电阻率勘测方法运用较多，它具有以下的优点：1.电极的排布设定简单，一般只需要一次，避免了电极变动对结果的影响；同时又提升了工作效率；并且有利于测量的自动化发展。2.分布密度较高，获取的信息较为全面。3.能够对数据进行处理分析，通过图像等形象的信息展现其特性。4.成本低，能够使用的地域更宽泛。结语水工环地质勘测对我国的建筑工程发展有良好的促进作用，对这些信息的采集有助于国家实现宏观上的发展把控，同时对国家的军事力量也是一种提升。另外，资源探测对这些信息的运用也较多。电法是通过在被测对象上施加电压的方法观察其电学现象的变化，从而判定地质的分布变化。这一方法的勘测过程较为简单，适应了我国广阔地貌的多种环境。本文总结了一些电法的运用，并对其优劣进行了简单探讨，目的在于为我国的勘察工作提供一些帮助。相关工作人员在选取方法时，要考虑实际情况，适应探测的环境，可以进行多种方法的综合运用，也可以进行方法上的调整。

总之，电法的运用是为了提升勘测的精确性和快捷方便性，在选择时，主要考虑这两个因素。最后，科研人员需要加强对电法的研究，提升电法的科学性，并将一些新技术、新理论进行融合运用，在科技发展中提升其效果。

参考文献

[1]顾文斌，刘永生.电法在水工环地质勘察应用中的几点认识[J].资源环境与工程，2010，24(1):71-74.

[2]高云升.电法在水工环地质勘察应用中的几点认识[J].黑龙江科技信息，2013(12):85-85.

[3]芦跃峰.电法在水工环地质勘察应用中的认识[J].黑龙江科技信息，2014(9):11-11.

作者：夏忠君;邓娴;李正武 单位：四川省煤田地质局一四一队