高密度电法和CSAMT法在地下水勘查中的应用研究

摘要

我国是水资源相对缺乏的国家，人均水资源占有量低，水资源短缺问题严重制约着社会的发展。地下水资源是重要的淡水资源之一，随着经济的发展，其重要地位日益突出。对于地下水资源的开发和利用越来越受到人们的重视。地球物理勘查方法是地下水资源勘查的重要手段之一。目前，电法勘探方法已被广泛应用于地下水资源的勘查中。
　　本文主要对高密度电法和可控源音频大地电磁法在地下水资源勘查中的应用做了研究。本文首先介绍了不同类型地下水的地质特征和电性特征。介绍了高密度电法的勘探原理及几种常用装置的特点，对于在勘查过程中可能遇到的问题进行了分析研究，如装置和电极距的选择，测线和电极的布设。在方法原理的基础上，结合不同类型的地下水地电特征，建立不同的地电模型进行数值模拟，结果表明高密度电法能够很好的划分电性分界面。
　　本文同时介绍了可控源音频大地电磁法的基本理论，推导出了电磁方程在波区场及近区场的扩散方程，介绍了卡尼亚视电阻率和视相位公式，对该方法的勘探深度进行了探讨。在理论研究的基础上，对可控源音频大地电磁法在实际工作中可能遇到的问题进行了分析研究，包括收发距等参数的选择，在处理过程中重点分析了近场效应、静态效应的发生原因及校正方法。在介绍了层状介质下电偶源一维正演相关理论后，本文针对均匀半空间，D型和H型地电模型进行了数值模拟，分析了不同收发距下正演响应曲线的特征，对该方法的处理解释具有指导意义。
　　本文最后分析了高密度电法在浅部地下水勘查中的应用效果和可控源音频大地电磁法在深部地下水勘查中的应用效果，应用结果表明高密度电法能够很好的划分电性分界面，CSAMT法能够很好的划定深部富水构造的规模。最后总结出不同类型地下水在地电断面上的电性特征，指出高密度电法和CSAMT法分别对于浅部和深部地下水资源的勘查是经济且有效的方法。本文主要针对这两种方法的应用进行分析研究，以期为类似地区的地下水勘查提供指导作用。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究意义及目的

1．2 国内外研究现状

1．2．1 地下水勘查方法技术研究现状

1．2．2 国内外地下水勘查研究现状

1．3 本文研究内容及思路

第2章 地下水类型及特征

2．1 岩土中的空隙

2．1．1 孔隙

2．1．2 裂隙

2．1．3 溶穴

2．2 地下水的分类

2．2．1 孔隙水的特征

2．2．2 裂隙水的特征

2．2．3 岩溶水的特征

2．3 地下水的赋存

2．4 岩石的电阻率

2．4．1 电阻率同成分和结构的关系

第3章 电法勘探方法基本原理

3．1 高密度电阻率法基本原理

3．1．1 视电阻率的公式

3．1．2 常用的几种装置

3．2 可控源音频大地电磁法基本原理

3．2．1 麦克斯韦方程组

3．2．2 均匀半空间水平电偶极子源的电磁场

3．2．3 卡尼亚视电阻率公式

3．2．4 视相位公式

3．2．5 勘探深度

3．3 本章小结

第4章 方法技术研究

4．1 高密度电法

4．1．1 数据采集

4．1．3 数据处理

4．1．3 高密度电法应用中常见问题的分析讨论

4．1．4 地下水模型模拟

4．2 可控源音频大地电磁法

4．2．1 数据采集

4．2．2 数据处理

4．2．3 CSAMT法应用中常见问题的分析讨论

4．2．4 一维正演模拟

4．3 本章小结

第5章 应用实例分析

5．1 A工区应用实例(孔隙水)

5．1．1 工区地质概况

5．1．2 数据采集及处理

5．1．3 成果解释

5．2 B工区应用实例(裂隙水)

5．2．1 工区地质概况

5．2．2 工区水文地质概况

5．2．3 工区地球物理特征

5．2．4 测线布置

5．2．5 成果解释

5．3 本章小结

本文研究主要结论

存在的问题和建议

致谢

参考文献