地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

劉燕兵

摘 要： 水資源是生產(chǎn)生活必不可少的資源，全球范圍內(nèi)的各個(gè)國(guó)家都給予了水資源勘察工作以高度的重視，使得水文地質(zhì)勘察工作中出現(xiàn)了很多先進(jìn)技術(shù)?；诖?，筆者對(duì)地理物理測(cè)井技術(shù)進(jìn)行了全面的分析，首先介紹了水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，地球物理測(cè)井的應(yīng)用范圍，然后結(jié)合畢節(jié)地區(qū)威寧縣陽(yáng)光大道居民自建房項(xiàng)目配套基礎(chǔ)設(shè)施工程的水文地質(zhì)勘察工作作為研究實(shí)例，進(jìn)一步分析地球物理測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用，以期為勘察人員應(yīng)用地球物理測(cè)井技術(shù)提供幫助。

關(guān)鍵詞： 地球物理測(cè)井；水文地質(zhì)勘察

前言：相關(guān)研究表明，我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，水資源的短缺不僅會(huì)對(duì)人們的生活造成不利影響，還會(huì)阻礙我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。尤其是我國(guó)西部地區(qū)，水資源尤為稀缺，因?yàn)樵摰貐^(qū)的水資源較深，難以進(jìn)行勘察和開(kāi)發(fā)。目前常用的水文地質(zhì)勘察方法就是根據(jù)水文地質(zhì)具備的物理特性，應(yīng)用地球物理測(cè)井技術(shù)發(fā)現(xiàn)水資源。該技術(shù)能夠有效勘察出地下水的分布狀況及其質(zhì)量，在水文地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮著重要的作用。

1.地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用分析

勘察人員在應(yīng)用地球物理測(cè)井技術(shù)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)，主要涉及到以下幾個(gè)方面：

第一，含水層以及隔水層的劃分，對(duì)于地球測(cè)井技術(shù)來(lái)說(shuō)，含水層以及隔水層的劃分是第一個(gè)步驟。在具體的劃分過(guò)程中，勘察人員首先要明確含水層以及隔水層的位置和厚度，并明確兩者之間的關(guān)系。通常來(lái)說(shuō)，勘察人員可以通過(guò)中子測(cè)井或者井液電阻率測(cè)井等多種方法明確含水層與隔水層之間的關(guān)系。在某些特殊的地質(zhì)水文條件下，上述方法還可以明確含水層的位置和厚度。因?yàn)楹推胀▏鷰r相比，含水層的密度和電阻率偏小，使得含水層的劃分較為容易。

第二，裂隙的判斷與水泥含量的測(cè)定。在應(yīng)用地球物理測(cè)井技術(shù)時(shí)，裂隙也會(huì)因?yàn)槊芏群碗娮杪势〉奶匦裕^為容易地被檢測(cè)出來(lái)。通常來(lái)說(shuō)，水文地質(zhì)中的裂隙會(huì)將泥質(zhì)作為填充物，泥質(zhì)的含量會(huì)受隨著時(shí)間的推移而增加，使得伽馬測(cè)井的數(shù)值隨之增加。

第三，地下水礦化度的測(cè)量。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)叵滤V化度增加時(shí)，其電阻率會(huì)隨之降低。因此，有研究學(xué)者提出使用石油測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行地下水礦化度的檢測(cè)，該方法主要是通過(guò)自然電位測(cè)井曲線值中存在的異常狀況，得出地下水的電阻率，并應(yīng)用電阻率和礦化度的線性關(guān)系得出地下水礦化度的數(shù)值。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)檫@種測(cè)量方法能夠獲得的樣本比較少，所以測(cè)量的精度相對(duì)較低，存在一定的誤差。

第四，巖溶水的勘察。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過(guò)程中，裂隙的層位能夠通過(guò)聲波曲線體現(xiàn)。如果勘察人員在分析自然伽馬曲線時(shí)，發(fā)現(xiàn)曲線的幅值相對(duì)較低，就表明該溶洞具備一定的富水性。與此同時(shí)，在巖溶與裂隙的發(fā)育部位有存在井陘擴(kuò)大現(xiàn)象，所以勘察人員可以通過(guò)井陘曲線了解裂隙和巖溶的發(fā)育狀況。

第五，劃分鉆孔地層的巖性。在水文地質(zhì)勘察中，不同的巖石在密度、孔隙度和密度等多項(xiàng)參數(shù)方面有所差異。因此，勘察人員可以根據(jù)不同巖石的參數(shù)差異，選擇合適的地球物理測(cè)井方法進(jìn)行地層巖性的劃分。比如，電阻率測(cè)井方法、聲波測(cè)井方法、密度測(cè)井方法等。

第六，流量測(cè)井方法。在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，流量測(cè)井方法是在多層混合井的基礎(chǔ)上研發(fā)的地球物理測(cè)井技術(shù)。因?yàn)楹畬拥乃桓鞑幌嗤?，所以?dāng)多個(gè)含水層受到鉆孔的揭穿之后，會(huì)引起富水性的差異。也就是說(shuō)，高水位的含水層會(huì)將水分輸送到低水位，以此形成混合靜水位。在這一過(guò)程中，高水位會(huì)不斷進(jìn)行出水操作，低水位會(huì)不斷進(jìn)行吸水操作，使得地下水在鉆孔中做垂向運(yùn)動(dòng)。流量測(cè)井方法主要根據(jù)不同含水層的吸水量以及含水量實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)勘察，以此得出含水層所在的位置以及相應(yīng)的厚度參數(shù)。

第七，井溫測(cè)井。井溫測(cè)井方法可以準(zhǔn)確地體現(xiàn)出低溫梯度變化，還能夠提愛(ài)才能地下水以及井液在鉆孔的過(guò)程中，對(duì)周?chē)牡刭|(zhì)造成的影響。因?yàn)楹脱菔鞠啾?，水的?dǎo)熱性能更好，所以地下水的溫度會(huì)導(dǎo)致低溫梯度降低，從而使井溫曲線變化幅度增大。因此，勘察人員可以通過(guò)井溫曲線明確含水層以及隔水層的位置。如果對(duì)水文地質(zhì)采取多孔井溫測(cè)量，勘察人員可以明確地下水的徑流方向[1]。

2.地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用實(shí)例

本文將畢節(jié)地區(qū)威寧縣陽(yáng)光大道居民自建房項(xiàng)目配套基礎(chǔ)設(shè)施工程的水文地質(zhì)勘察過(guò)程作為應(yīng)用實(shí)例，分析地球物理測(cè)井技術(shù)的應(yīng)用。在這一水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，主要的勘察區(qū)域?yàn)楫吂?jié)地區(qū)威寧縣?？辈斓貐^(qū)的地層屬于第四系松散堆積層，巖性主要包括砂類(lèi)以及黏土類(lèi)這兩種。砂類(lèi)地層屬于含水層，具備良好的透水性能，地層的空隙也比較大；黏土類(lèi)地層的孔隙相對(duì)較小，也不具備透水性能，主要發(fā)揮隔水層的作用。

勘察人員主要應(yīng)用地球物理測(cè)井中的自然伽馬曲線、自然電位曲線和視電阻率曲線開(kāi)展勘察工作。其中，自然伽馬曲線主要用于劃分含水層以及隔水層；視電阻率曲線主要用于咸淡水界面的劃分；自然電位曲線主要用于地下水礦化度的檢測(cè)?？辈烊藛T通過(guò)地球物理測(cè)井技術(shù)將畢節(jié)地區(qū)威寧縣陽(yáng)光大道居民自建房項(xiàng)目配套基礎(chǔ)設(shè)施工程的水文地質(zhì)狀況勘察完成之后，對(duì)測(cè)井成果進(jìn)行了鉆孔取樣以及抽水試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證的結(jié)果顯示，地球物理測(cè)井技術(shù)的勘察結(jié)果較為準(zhǔn)確，試樣中含有含水層、隔水層以及咸淡水層[2]。

結(jié)論：綜上所述，地球物理測(cè)井技術(shù)在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用較為廣泛，具備顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)本文的分析可知，地球物理測(cè)井技術(shù)可以用于含水層、隔水層與地層巖性的劃分，還能夠進(jìn)行地下水礦化度的測(cè)量，可以為勘察人員了解水文地質(zhì)狀況提供便利，提高水文地質(zhì)勘察的精度，開(kāi)發(fā)更多的水資源。希望本文的分析可以為相關(guān)研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]茹婷.地球物理測(cè)井在水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用綜述[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017（Z1）：40-41+43.

[2]朱首峰，盛君，何泰健.地球物理測(cè)井在南通地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J].上海國(guó)土資源，2016，37（03）：89-91.