电法勘探在水文和工程地质中的应用
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作者: 赵佳睿 周国强
[摘 要] 本文针对阐述在水文和工程地质的勘探。首先着重介绍勘探中常用的几种电法勘探。进而逐一的叙述这几中电法勘探在水文和工程地质中的应用，及发展前景。
[关键词] 电法勘测 水文 工程地质 应用
一、引言
随着我国改革开放的不断深入，我国的经济得到飞速的发展。在资源领域的需求量也潮涨船高，对关键资源：金属矿、能源等的依赖越来越强。尤其对于像中国这样一个能源消耗大国，加大对资源的勘探是国民经济发展的基础，也是对我国的地理结构的了解。因此，国内的勘探技术发展非常快速。在水文和工程地质的应用领域越来越广泛。勘探越来越密切的关系到我们的实际生活，服务着像水文、地质灾害等影响民生的领域。一个国家经济的稳步发展越来越离不开各领域的勘探。
近年来，在计算机、电子等领域的全球发展，更加的坚实了电法的勘探领域的技术发展。该项技术勘探已成为地理科学的主流。电法勘探领域在国家的发展中扮演着不可或缺的一部分。
二、几种常用电法测探技术及其应用
目前，在世界的勘探领域，电法勘探发展迅速。我国该领域的发展起步比较晚，但经过几十年的发展，我国的电法勘探在方法、技术、理论知识等方面的发展比较迅速、全面。在我国，电法勘探已逐步渗入到地理科学、勘探等学科之中。下面我将着重介绍我国常用的、技术发展比较成熟的几种电法勘探技术。
（一）高密度电法
对于高密度电法还没有定量的解释。宽泛的讲，高密度电法是集中了电测探法和电剖面法的勘探技术。它主要的工作原理和普通电阻率法完全相同，不同的是在观测中设置了较高密度的观测点。
在测量时，将电极布置在不同的预设观测点上，进行测量。这样多范围的电极测量，使得电极间的信息来自多地域的地电信息，覆盖范围广。和普通的电法比较，高密度电法具有如下优点：
1.测量误差小。在勘测中，对电极的布设一般是一次性就可以完成，很大程度上减少布设造成的测量误差。
2.速度快。设备对数据的传输、收集速度快。
3.人为因素小。在整个的勘测中，人工操作非常的少，绝大的关键部分，都有专门的设备处理了。
4.智能全自动化。由于高密度电法的相对成熟。电子设备比较先进。在数据、资料的采集和收集上智能化。
这种方法的使用比较广泛，主要运用水文和工程地质当中。在寻找地下水资源、地质灾害的勘探上比较常使用。高密度电法对重大地质工程在使用的安全使用的勘探上十分重要。如：在对大型水库大坝的安全监测评估时，这种方法可以很好的对大坝的坝体渗漏、裂缝的情况勘测。
（二）瞬变电磁法
瞬变电磁法是指利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，进而探测介质电阻率的一种方法。该方法探测中，在地面或在空中设置发射通电线圈，从而产生电磁场，并在地下的土质中产生感应电流，可以很好的判断所探测地质的各种特性。该方法的优点如下：
1.工作的效率高。可以准确、快速的完成各项相关数据的传输、记录。
2.在探测中，不受地形的影响。而且对地质的灵敏度很高
3.对不同的地质层的分辨率强。由于不同的地质层的电场不同，该种方法的仪器设备可以准确的分辨。
4.能提供更多关于探测地质的数据信息。在勘探中，可以很好的实现对同一地质的不同地质层的有效勘探。
这种运用了电磁场的方法，在寻找铜、铅等金属矿产、石油等领域运用广泛。而且由于电场的灵敏、准确度很高，使得该种方法在水文和工程地质上的探测的发展迅速，前景很好。
（三）地质雷达
地质雷达是指利用高频电磁脉波在岩体传播时遇到地质产生反射，进而达到探测地质的一种方法。这种方法在勘探中，由于反射的电磁波比较小，所以主要运用在地质勘探问题上。这种勘探方法的优点如下：
1.分辨率高、准确。在勘探工作中，地质雷达在数据分辨时，可以达到0.05m以下。精准度非常的高。
2.具有无伤害。在勘探的过程中，对勘探物质的结构等没有任何的影响。
3.效率高、便捷。在勘探中，该种勘探方法的设备非常轻便、实用。
这种勘探主要运用在考古、金属矿产、地质结构的勘探上。而且在这些方面的勘探性能优于其他电法勘探。另外由于还具有无伤害的优点，这种勘探方法还广泛运用于公路的地基、桥梁和建筑物的钢筋结构的勘探。如：在对大楼建筑的安全检测时，该种勘探方法可以很好的检测大楼的钢筋结构是否由于时间的原因造成了腐蚀而发生改变。
（四）激发极化法
激发极化法是指根据岩体的激发极化效应，进而进行地质勘探的方法。主要分为：交流激发极化法和直流激发极化法两种。常用的电极排列有：中间梯度排列、固定电源排列、联合剖面排列、对称四极勘测排列四种。该种勘探方法的技术逐渐趋于成熟，在勘探的仪器设备上朝着全自动智能化的方向发展。
随着该项技术的日益成熟，其应用范围也越来越广泛。在地质的方面运用，在对铜矿、铁矿、铅锡矿等的金属勘探上使用广泛，而且效果十分的好。随着近几年的发展，还广泛运用于对小而浅的煤矿的勘探。这种方法在水文的勘探上效果更加的优越，发展迅速，被誉为“找水新法”。在国外，激发极化法还运用到了油气田的勘探领域，而且在该领域的技术还比较的成熟。在该领域，我国还比较的落后，还需要一定的时间，在相关技术领域上的研究。
（五）可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法是指一种用人工控制的场源做频率勘探的方法。这种方法采用了人工场源，可以很好的克服自然场源信号不强的缺陷。但是勘探的电磁波绝大部分的时候不是平面的，这就使得这种方法的后期数据处理十分的复杂。但总体上还是具有很强的实用性。
在勘探中，当勘探的深度是发射距离的3到5倍时，高频电磁波的波形可以近似的看做平面波，低频电磁波呈现45°的磁场，所以需要进行必要的人工校正，才能使得后期的勘探数据是平面波，最后再运用MT方法对所得数据进行系统、有效的分析。
由于该种电法勘探具有分辨能力高、穿透力强、效率高的优点，所以主要运用在深层次的矿产资源的勘探、深层的地质结构的了解上。另外在对山区等的水文勘探上也取得不错的效果。如在南水北调的地质勘测、重大隧道预报上，就很好的运用到该种方法，而且实际效果明显。
三、结语
通过对几种常用电法的重点阐述，我们可以清晰的知道，电法勘探技术已经逐渐渗入到各领域的发展中，并且发展的越来越成熟。在当今，资源是一个国家的发展战略储备，资源的勘探显得尤为重要；我国地域辽阔，资源分布不均衡，在快速发展的建设中，对重大地质工程的勘探显得更加关切民生。但是，我们也看到了，在相关的技术领域，我国还有待加强，毕竟我国在该领域和发达国家还有一定的距离。
参 考 文 献
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