湖南普奇天电法找水仪读图经验之天电图读图的难点剖析(第二篇)
为进一步丰富普奇(PQWT)找水仪用户找水探测经验,湖南普奇研究所-**顾问杨佃俊,杨老与我院物探领域工程师特收集整理了一系列找水探测的应用案例,采取“一图一评”的点评的方式,与广大找水用户一起共同分享,交流经验心得,提高打井出水成功率。了解更多一图一评请关注微信公众号
杨佃俊,男,汉族,1939年7月生,中共党员,应用研究员,1963年毕业于北京地质学院水文地质及工程地质专业。原任山东潍坊市水资办主任兼水利局副局长,现任潍坊市老科学技术工作者协会副理事长。
天电法是一种天然电场多频率测深,是一种带有革命性的物探找水方法,优点很多,深受打井找水人员欢迎。
天电法的特点之一是操作容易读图难。读图难的原因主要有:
1.地质条件千变万化,找水要**分析地形地貌、地层岩性、地质构造、补给排泄、埋藏条件,以地质分析为主,以物探作为一个重要工具。现实状况是大多数使用者没有经过系统的水文地质培训,仅靠一张图定井,或靠别人遥控定井,其难度可想而知。
2.一个二元方程可能有两个解,一个物探异常可能有多个解,这就是物探的多解性。例如低阻,在灰岩地区可能是页岩,也可能是有裂隙的灰岩;裂隙中可能充水,也可能充泥;在变质岩地区可能是软岩,也可能是有裂隙的刚脆性岩石。高阻,可能是裂隙发育的硬岩,也可能是裂隙不发育的硬岩,等等,要想通过分析全部变成单解,变成一种可能,绝非易事。
3.任何地方的岩石和矿物成分都会有若干变化,仅能看到发到群里一张岩石图片代表不了全部,也很难有代表性,等于瞎子摸象,不在现场勘察更增加了多解变单解的难度。
4.有三个问题必须通过现场勘察和井孔调查来了解: 一是土层厚度,二是水位埋深,三是岩性条件。还有两个问题靠任何物探方法都是难以解决的: 一是水量大小,二是出水深度。所以做物探要遵循从已知到未知的原则。然而,物探找水很多地方都是无井区,盲目性很大。
5.天电法找水时间尚短,图鉴分析方法还未上升为成熟的理论,还仅仅停留在经验阶段和案例阶段,且各人有各人的经验。没有成熟的理论作为指导,仅靠案例很容易以偏概全,难以移植。
6.天电的有用信号主要来源于地磁脉动和太阳磁暴,信号很弱,仪器的读数是被大大放大了的,这种有用信号又是随时间变化的。天电的被测电位差的大小无法人为控制,只靠增加放大倍数就会连误差也被放大了。其他一些电磁波来源大多是干扰源,数量级更大,使得信噪比大为降低,这是天电法与各种人电法相比**的弱点。由此造成了天电图大多重复性不好,有很多图测一遍一个样。大节尚且不保,看细节更不可靠。
7.剖面图的变化所以错综复杂,还有两个尚未深入研究的问题。一是趋肤效应的影响,二是扩散晕的影响。电磁波以垂直入射为主,但还有一部分是斜射的,入射角等于反射角,这就必然会在带状的高阻或低阻体边缘产生影响,造成扩散晕。前者影响天电图垂向上的变化,后者影响横向上的变化,这两个影响因素更增加了读图的难度。
8.天电图的地电结构大致可分为以下四种类型:一是水平分层型,层次的变化基本反映出了垂向上电性层的变化,受趋肤效应和扩散晕的影响较小,图鉴较好分析。二是垂直分带型,受趋肤效应造成的低阻或高阻下传影响大,容易出现直立的类似于不同岩性结合部的假象。三是水平分层与垂直分带混合型,这种图可以先把在同一条水平线上出现的不连续的高值或低值连起来,概化成水平层进行分析。四是无规律型。这种类型既看不出层也看不出带。
9.人电电测深解决读图难,走的是一条量板法的路子,即将未知曲线与已计算好的二层量板、三层量板或组合量板进行比对,进而解釋出各电性层的真电阻率和厚度。天电法应走的最现实的路子是多测已知井,用已知井代替理论量板,用井找井,按图索骥。其目的,一是比对地电结构类型,二是比对数值大小,三是积累读图经验。
天电法读图无疑还有很长的路要走,但从目前的使用效果来看,不论是成功的还是失败的,大多数都能根据图件的表现解釋清楚,失败的往往还是经验问题,而不是仪器和方法问题,这就更加坚定了我们使用天电法找水的信心。
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。 |