張貴軒 張賡

【摘 要】多年來，應(yīng)用電法勘探找水技術(shù)對(duì)阜新地區(qū)地下水資源進(jìn)行分析預(yù)測，采用激發(fā)極化法、電阻率法分區(qū)測量，共測792個(gè)測深點(diǎn)，1056條電剖面，控制面積280 Km2。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了示范和推廣應(yīng)用研究，發(fā)明了“一種找水方法”，獲得了國家發(fā)明專利。用電測參數(shù)評(píng)價(jià)地下水資源主要應(yīng)用模糊聚類劃分地下水富水性分區(qū)；應(yīng)用灰色聚類法確定地下水所屬分區(qū)類別。應(yīng)用地面電阻率與地下水涌水量建立回歸方程，預(yù)測單井涌水量；應(yīng)用地面電阻率與地下水礦化度建立回歸方程，預(yù)測地下水水質(zhì)。在電法勘探找水的基礎(chǔ)上進(jìn)行了打井驗(yàn)證，共打井508眼，成井率100%，新增節(jié)水灌溉面積2112hm2，增收380.16萬元，為4300戶村民安裝了自來水，節(jié)省勘探費(fèi)811.80萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到1191.96萬元。達(dá)到了“在貧水區(qū)尋找富水帶，在高礦化區(qū)尋找低礦化帶”的良好的水文地質(zhì)效果。

【關(guān)鍵詞】電法勘探；找水；聚類分析；最佳井位；成井率；回歸方程；富水性；分區(qū)

Electrical prospecting water technology research and practical application

Zhang Gui-xuan1，Zhang Geng2

（1.Water Conservancy Science and Technology Promotion Center of Liaoning Fuxin Fuxin Liaoning 123000；

2.Dalian University of Foreign Language，Liaoning Province Dalian Liaoning 116044）

【Abstract】Over the years ， the application of electrical prospecting techniques to find water Fuxin region analysis and forecasting of groundwater resources ， the use of induced polarization ， resistivity measurement method partitions of bathymetric measurements 792 points ， 1，056 electrical profiling ， control area 280 Km2. Carried out on the basis of demonstration and promotion of applied research， invention of the " A kind of method to find water ，" won the national invention patent. Electricity measured parameter evaluation of groundwater resources mainly used fuzzy clustering into groundwater rich water partition ； Application of gray clustering method to determine the groundwater belongs zoning categories . Application of ground resistivity and ground water inflow regression equation to predict individual well water inflow ； Applications ground resistivity and groundwater salinity regression equation to predict groundwater quality . In electrical prospecting to find water wells on the basis of the verification of wells 508 ， as well rate of 100% ， the new water-saving irrigation area of 2112 hm2， Income of 3，801，600 yuan，for the 4300 villagers installation of water -saving exploration expenses 8，118，000 yuan ， direct economic benefits reached 11，919，600 yuan . To achieve a " find water-rich areas in water-poor areas， low in highly-mineralized area looking for the low-mineralized area"， the good hydrogeological effects .

【Key words】Electrical Prospecting；Find Water；Cluster Analysis；Optimal Well Location；Into Wells Rate；Regression Equation；Rich Water；Partition

1. 引言

阜新位于遼寧省西北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121°01'-122 °56'，北緯41°41'-42°56'。全區(qū)東西長220Km，南北寬120Km，地形分布為四山五丘一平原，屬于干旱半干旱氣候區(qū)。年平均降雨量400-500mm，集中到6-8月，占全年的70-80%。蒸發(fā)強(qiáng)度為1500-2000mm。水資源開發(fā)系數(shù)為0.051-0.25，水資源有效利用系數(shù)為0.042-0.25，因地區(qū)而異。阜新山丘區(qū)近0.9萬Km2，基本上屬于貧水區(qū)。平原區(qū)面積較小僅0.1萬Km2，地下水資源較少。在過去幾十年的打井實(shí)踐中，已經(jīng)認(rèn)為淺部水資源貧乏，深部水資源較少，再加上氣候干旱等自然條件，在本區(qū)內(nèi)打井，成井率很低。雖然在本區(qū)內(nèi)就行了水文地質(zhì)普查，但勘察精度較低，局部水文地質(zhì)情況不清。從1984年開始了電法勘探找水的研究，多年來應(yīng)用電法勘探技術(shù)對(duì)阜新地區(qū)地下水進(jìn)行預(yù)測，采用激發(fā)極化法、電阻率法分區(qū)測量，共測792個(gè)測深點(diǎn)，1056條電剖面，控制面積280 Km2。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了示范和推廣應(yīng)用研究，發(fā)明了“一種找水方法”，已經(jīng)獲得了國家發(fā)明專利。應(yīng)用地面電阻率與地下水涌水量建立回歸方程，預(yù)測單井涌水量；應(yīng)用地面電阻率與地下水礦化度建立回歸方程，預(yù)測地下水水質(zhì)；應(yīng)用模糊聚類劃分地下水富水性分區(qū)；應(yīng)用灰色聚類法確定地下水所屬分區(qū)類別。在電探的基礎(chǔ)上進(jìn)行了打井驗(yàn)證，共打井508眼，成井率100%，取得了良好的水文地質(zhì)效果。

2. 一種找水方法

2.1 步驟。

一種找水方法，按如下步驟依次進(jìn)行： A、踏勘富水地段，選取探測目標(biāo)； B、以選取探測目標(biāo)為原點(diǎn)，采用電子自動(dòng)補(bǔ)償儀或積分電位儀，布設(shè)十字剖面，追索目的層段； C、采用電子自動(dòng)補(bǔ)償儀或積分電位儀，用電測深對(duì)測區(qū)內(nèi)所有井進(jìn)行測試； D、發(fā)現(xiàn)異常用電測深定位，先在異常點(diǎn)處布設(shè)十字電測深，再用五極電測深進(jìn)行地質(zhì)分層，確定含水層層位及最佳井位柱狀圖； E、根據(jù)井旁測深資料建立預(yù)測數(shù)字模型，尋找最佳富水區(qū)。

2.2 所屬領(lǐng)域。

（1）電法勘探是根據(jù)巖石的導(dǎo)電性不同來判斷地下水賦存情況，它具有方法簡單、速度快、容易學(xué)習(xí)和掌握、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。電探同鉆探相比可省投資90%以上。主要解決的問題是：劃分第四系含水層、隔水層并求其埋深及厚度；進(jìn)行基巖裂隙水調(diào)查，查明構(gòu)造裂隙水位置及產(chǎn)狀；測定地下水的水位、補(bǔ)給關(guān)系及咸淡水分界面，測定地下水的流速、流向及滲透系數(shù)和含水層涌水量等等。

（2）本發(fā)明屬水文地質(zhì)領(lǐng)域，特別涉及一種用電測參數(shù)找水方法。其特點(diǎn)是：踏勘富水地段，選取探測目標(biāo)；以選取探測目標(biāo)為原點(diǎn)，布設(shè)十字剖面，追索目的層段；用電測深對(duì)測區(qū)內(nèi)所有井進(jìn)行測試；發(fā)現(xiàn)異常用電測深定位；根據(jù)井旁測深資料建立預(yù)測數(shù)字模型，尋找最佳富水區(qū)。本方法操作簡便，能在貧水區(qū)尋找富水帶，可用于水文地質(zhì)領(lǐng)域。

2.3 方法。

一種找水方法主要有：電剖面法（復(fù)合四極對(duì)稱剖面、聯(lián)合剖面）、電測探法（四極對(duì)稱電測深、三極電測深、聯(lián)合電測深）。到一地區(qū)后，先在基巖出露及其附近進(jìn)行水文地質(zhì)踏勘，用地質(zhì)力學(xué)的方法分析構(gòu)造的位置、性質(zhì)和富水狀況，初步選出適宜打井的地點(diǎn)，布置十字電測剖面，發(fā)現(xiàn)異常位置，再布置電測深，依測深曲線解釋資料定井。在基巖覆蓋地區(qū)，同樣先作水文地質(zhì)踏勘和調(diào)查，了解民井和其它工程開挖的基巖情況，為布置電測工作打好基礎(chǔ)。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查分析的結(jié)果，先用電剖面掃面，根據(jù)電性異常，圈出含水裂隙的位置、走向和范圍，推斷有意義的異常帶（點(diǎn)），布置電測深，了解巖石裂隙深部發(fā)育狀況，結(jié)合地下水的埋深確定井位。

3. 聯(lián)合剖面法

極距選擇及曲線特征： AO=BO>3-5倍的覆蓋層厚度，CO=7-10AO，MN=10-20m=點(diǎn)距。在安山巖、玄武巖、砂頁等基巖地區(qū)，聯(lián)合剖面法低阻正交點(diǎn)以及低阻異常的基巖裂隙含水特征具有10種形態(tài)。

3.1 低阻正交點(diǎn)。

低阻正交點(diǎn)，如圖1。多為斷層帶，且延伸較深，構(gòu)成陡立低阻薄層。出現(xiàn)了幅度較明顯，兩支分離好的低阻正交異常。當(dāng)?shù)妥鑵^(qū)較寬，并且異常升降幅度大時(shí)，如圖2。這反映了裂隙發(fā)育強(qiáng)烈，范圍寬闊。這種情況定井時(shí)，要定在正交點(diǎn)上。

3.2 ρsA、ρsB同時(shí)下降，呈低阻凹斗異常。

這種情況有兩種反映，第一種是在覆蓋層薄或斷層破碎帶窄，多是只有一個(gè)測點(diǎn)視電阻率最低，如圖3。它呈尖底異常。這時(shí)定井，要定在尖底上；第二種是在覆蓋層厚時(shí)，則有兩個(gè)以上的測點(diǎn)，電阻率最低，呈平底凹斗異常如圖4。這種情況定井時(shí)，定在幾個(gè)最低點(diǎn)的中間位置上。

3.3 ρsA、ρsB同時(shí)降低的寬闊低阻區(qū)段。

ρsA、ρsB同時(shí)降低的寬闊低阻區(qū)段，如圖5。種情況多為斷層帶或

大的裂隙破碎帶。若異常帶左右兩支，升降幅度大，說明裂隙發(fā)育強(qiáng)烈。這種情況定井時(shí)，要定在低阻區(qū)中心最低處。

3.4 ρsA、ρsB同時(shí)下隆呈窄條狀。

ρsA、ρsB同時(shí)下隆呈窄條狀，如圖6。這種情況反映了巖層層間發(fā)育好，但不寬闊。用不同極距測量時(shí)，窄條內(nèi)出現(xiàn)了正交點(diǎn)，表明巖石極破碎。若小極距出現(xiàn)正交點(diǎn)，說明異常埋藏的淺。反之，大極距出現(xiàn)正交點(diǎn)，異常帶埋藏的深。這種情況定井時(shí)，多作幾個(gè)不同極距剖面，打在有正交點(diǎn)的位置上。若交點(diǎn)不好，就打在低阻點(diǎn)上。

3.5 低阻凹斗的前后又出現(xiàn)了不明顯的正交點(diǎn)。

低阻凹斗的前后又出現(xiàn)了不明顯的正交點(diǎn)，如圖7。種不明顯的正交點(diǎn)是裂隙帶窄，發(fā)育淺，電性與圍巖差異不大，或是電極距和測線選擇方向不當(dāng)，也可能是受不均勻體的影響致使正交點(diǎn)偏離。所以定井時(shí)，仍要定在凹斗異常最低處。

3.6 低阻正交點(diǎn)成麻花狀出現(xiàn)。

低阻正交點(diǎn)成麻花狀出現(xiàn)，如圖8。這種情況，曲線正、反連續(xù)相交或凹斗，交點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)，對(duì)于這種曲線，我們認(rèn)為是斷層破碎帶的反映，但因破碎帶寬，帶內(nèi)巖石由于受構(gòu)造作用，軟硬變化大而頻繁，從而造成了曲線反復(fù)相交，這種情況定井時(shí)，一般是定在第一個(gè)出現(xiàn)正交點(diǎn)的位置上，有時(shí)也可定在凹斗最低處。

3.7 高阻正交點(diǎn)。

高阻正交點(diǎn)，如圖9。這種情況一般是巖脈的反映，也有的是地下水埋藏的較深，上部干裂隙電阻率高所致。

3.8 ρsA、ρsB左右兩支近似對(duì)稱，分離較好的低阻正交點(diǎn)。

左右兩支近似對(duì)稱，分離較好的低阻正交點(diǎn)，如圖10。這種情況往往是兩盤巖層電性差異不大的斷層裂隙或較厚的低阻巖脈的反映。

4. 電測深法

對(duì)曲線異常解釋：必須在野外工作質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在解釋前，要了解和收集所在地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，收集以往物探找水的資料和已知井的柱狀資料，并對(duì)已知資料進(jìn)行整理分析研究，在這個(gè)基礎(chǔ)上再進(jìn)行曲線異常解釋，K、H型曲線具有高中找低、低中求高、高中求高的含水層特征。

4.1 高中找低。

（1）高中找低即在第四系松散層主要巖性大體相同的情況下，富水巖層電阻率較之不富水巖層顯著降低。這種特征反映在視電阻率斷面圖上，ρs等值線在水平方向上明顯地劃分出高低阻區(qū)，低阻區(qū)可考慮布井。

（2）高中求低即在高阻區(qū)下伏含水和不含水的砂礫石層在電測深曲線上以明顯的高低阻區(qū)電性層呈現(xiàn)出來。一般地講，不含水砂礫石層反映在K型曲線高阻段；含水砂礫石反映在H型曲線前支低阻段。因此，在高阻區(qū)中，尋找在曲線的橫坐標(biāo)上，K特征點(diǎn)埋深小，H特征點(diǎn)埋深大的低阻段，則是含水層厚度較大的富水最佳部位。

4.2 低中求高。

（1）低中求高即在可能富水的低阻區(qū)中，含水砂礫石層的厚度大小也直接影響著含水巖組電阻率的高低變化。因此，在低阻區(qū)中，尋找在電測深H型曲線上電阻率相對(duì)高的地段，則是含水砂礫石厚度增大、富水最佳部位。

（2）低中找高即在第四系松散層中的粘性土和砂礫石電阻率有較大差異，前者低、后者高。反映在視電阻斷面圖上，ρs等值線也是在水平方向上可劃分出高低阻區(qū)。低阻區(qū)是貪水區(qū)，高阻區(qū)則為富水區(qū)。

（3）亞砂土、亞粘土和下伏玄武巖與含水砂礫石層，在電測深曲線上反映為明顯的高低阻電性層。亞砂土、亞粘土反映在H前支低阻段，為非含水層。玄武巖與砂礫石反映在H或K高阻段，為含水巖組。

4.3 高中求高。

高中求高即H段含水層電阻率增高，說明含水巖組厚度相對(duì)加大，富水性更好的特征。

5. 地下水資源評(píng)價(jià)

地下水資源計(jì)算方法主要應(yīng)用模糊聚類劃分地下水富水性分區(qū)；應(yīng)用灰色聚類法確定地下水所屬分區(qū)類別。應(yīng)用地面電阻率與地下水涌水量建立回歸方程，預(yù)測單井涌水量；應(yīng)用地面電阻率與地下水礦化度建立回歸方程，預(yù)測地下水水質(zhì)。

5.1 模糊聚類劃分地下水分區(qū)。

（1）應(yīng)用分地下水富水性分區(qū)，可使電測深曲線解釋實(shí)現(xiàn)定量化，提高了解釋精度和成井率。

模糊數(shù)學(xué)是研究和處理客觀存在的不精確的模糊現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)方法，模糊聚類分析是模糊數(shù)學(xué)中模糊性度量的一種形式，它是把模糊性問題按一定要求和規(guī)律進(jìn)行分類的方法。

（2）設(shè)有n個(gè)待分類的樣本：x1，x2，x3，…，xn。每個(gè)樣本均具有S種屬性。我們將這些屬性定量化，即用數(shù)學(xué)來描述它們的屬性，于是對(duì)于每個(gè)樣本就對(duì)應(yīng)著一組描述它的各種屬性的一組數(shù)：y1，y2，y3，…，yj，…，ys（其中yj表示描述樣本第j個(gè)屬性的數(shù)）。我們稱這組數(shù)為樣本的S個(gè)指標(biāo)。不同的xij表示第i個(gè)樣本的第j個(gè)指標(biāo)。這樣，n個(gè)樣本x1，x2，x3，…，xn的各種指標(biāo)可以用表1中的形式來表示。

由表1可見，樣本xi可以由行距離（xi1，xi2，…，xis）來描述。為了刻劃樣本之間接近的程度，我們用絕對(duì)值減數(shù)法或相關(guān)系數(shù)法來計(jì)算模糊矩陣[rij]。根據(jù)絕對(duì)值減數(shù)法公式：

建立模糊相容關(guān)系，通過模糊矩陣的合成運(yùn)算：

R·R=R2R2·R2=R4…

（3）可以求得Rn-1·Rn-1一定是模糊等價(jià)關(guān)系，我們可以利用它來進(jìn)行分類。將我們所測得的電參數(shù)代入上述公式，就得到我們所需要的數(shù)學(xué)模型。

5.1.1 電阻率法應(yīng)用實(shí)例。

勘探區(qū)面積20hm2，僅有一眼供水井。干旱季節(jié)大片禾苗枯萎，為尋找富水帶，我們?cè)跍y區(qū)開展了對(duì)稱四極電阻率測探工作。

根據(jù)井旁測深資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)水位以上地層電性參數(shù)大致為：①黃土狀亞砂土（Q1），ρs值為120-150Ω·m；②卵石細(xì)砂含水層（Q3），ρs值為200-250Ω·m；③亞粘土層（Q2），ρs值為75-80Ω·m；局部ρs值為更小，其值隨土層顆粒大小而異。

根據(jù)本區(qū)K型曲線的特點(diǎn)，可知地層自上而下ρs①<ρs②>ρs③?？梢哉J(rèn)為第二層厚度與第一層度大得多時(shí)將不存在等值現(xiàn)象。則第二層橫向電阻的變化必將引起地下電流場分布的改變，曲線形態(tài)也有差異。

當(dāng)電測深曲線十分相似時(shí)，它們的橫向電阻一定近似相等。因此，我們選定ρ12，h12，Rt三個(gè)特征參數(shù)作為相似因子，建立模糊矩陣。ρ12為代替層Q2點(diǎn)視電阻率；h12為代替層Q2點(diǎn)橫坐標(biāo)；Rt為含水層橫向電阻，即ρ12（h12-Rt）；h1-為第一層厚度。

在該區(qū)選8條測深曲線為給定樣本，即：s1，s2，…，s8，建立模糊建立模型。用量板解釋所得的特征參量見表2。

根據(jù)絕對(duì)值減數(shù)法公式建立模糊相容關(guān)系，得到模糊矩陣如下：

5.1.3 分析與驗(yàn)證。

5.1.3.1 地下水富水性分區(qū)。

根據(jù)找水要求與水文地質(zhì)分析，按照系統(tǒng)分類圖的結(jié)論，可將測區(qū)地下水的富水性劃分為三個(gè)分區(qū)，即：①富水區(qū)（I區(qū)），涌水量大于1000t/d；②中等富水區(qū)（II區(qū)），涌水量為300～1000t/d；③貧水區(qū)（III區(qū)），涌水量為300t/d以下。

在例1中，富水區(qū)為：{ x1，x2 ，x3 ，x4，x5，x6}，涌水量為

1000～1200t/d；中等富水區(qū)在{ x8}附近，涌水量在500t/d左右；貧水區(qū)為{ x7}附近，涌水量在200t/d以下，見圖13例1的地下水富水性分區(qū)圖。

在例2中，富水區(qū)涌水量在1100～1600t/d；中等富水區(qū)涌水量為400～800t/d；貧水區(qū)涌水量為30～150t/d，詳見圖13例2的地下水富水性分布圖。

圖13 實(shí)例地下水富水性分區(qū)圖

5.1.3.2 驗(yàn)證。

經(jīng)過聚類分析與打井驗(yàn)證，圖3例1中，在4號(hào)點(diǎn)打井見水1150t/d，在8號(hào)點(diǎn)打井見水500t/d，在7號(hào)點(diǎn)打井見水50t/d。例2中，在5號(hào)點(diǎn)打井見水1500t/d，在22號(hào)點(diǎn)打井見水750t/d，在28號(hào)點(diǎn)打井見水70t/d。

5.1.3.3 適用條件。

一般講，在同一水文地質(zhì)單元里，激發(fā)極化參數(shù)值越高，給水度也越高。在不同的水文地質(zhì)單元里，電測參數(shù)值是不能互相比較的。因?yàn)樗€與粘土的含量、種類，水溶液中所含離子的種類、濃度、溫度等復(fù)雜的因素有關(guān)。所以，所建立的數(shù)學(xué)模型只適用于同一水文地質(zhì)單元，不同水文地質(zhì)單元測區(qū)需重新建立數(shù)學(xué)模型。

5.2 地下水分區(qū)中的灰色聚類法。

（1）灰色聚類法，應(yīng)用于電測深資料整理方面，以確定在已知電測深曲線各參數(shù)劃分所屬地下水分區(qū)類別

實(shí)例：一個(gè)激電測深聚類問題。由模糊聚類分區(qū)結(jié)果，規(guī)定如下灰色灰色數(shù)據(jù)，見表4。

（3）根據(jù)ρ、η、，D 、J查功能函數(shù)知，見表6。

把上述數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)運(yùn)行，計(jì)算結(jié)果為：D（1，1）=0.9587?？梢源_定最佳打井位置為1號(hào)點(diǎn)位，與模糊聚類結(jié)論相同。

5.3 地下水涌水量與地面視電阻率相關(guān)關(guān)系。

（1）水是地球上最寶貴的資源之一，作為一種資源，主要表現(xiàn)在水量、水質(zhì)、水能三個(gè)方面，要想定量計(jì)算大學(xué)水資源就必須有一種比較科學(xué)合理的方法。在這種情況下提出了地下水涌水量的定量計(jì)算方法。在勘探區(qū)內(nèi)選擇已成井的地面視電阻率和抽水試驗(yàn)資料（單井涌水量），見表7。

（2）建立回歸方程：W=499.6098939-3.76505962ρ。

回歸方程確定之后，便可在勘探區(qū)內(nèi)進(jìn)行單井涌水量預(yù)報(bào)，若已知電阻率為40Ω·m，代入回歸方程得到W數(shù)值349m3/d，也可以已知水量，反求電阻率。但必須注意不能任意擴(kuò)大公式的使用范圍?；貧w方程必須建立在同一水文地質(zhì)單元基礎(chǔ)上。

5.4 地下水礦化度與地面視電阻率相關(guān)關(guān)系。

在勘探區(qū)內(nèi)選擇已成井的地面視電阻率和水質(zhì)化驗(yàn)資料（礦化度），見表8。

建立回歸方程：C=13.41712754ρ-0.992192784

用數(shù)學(xué)方法計(jì)算的礦化度與電阻率回歸方程能夠指導(dǎo)打井實(shí)踐的意義在于打井前先電測，將含水段的電阻率代入回歸方程，視礦化度數(shù)值的大小，為打井提出預(yù)測方案，以便作出決策?；貧w方程的使用是 有條件的，即相同的行政區(qū)界、地質(zhì)、地球物理、水文地質(zhì)條件測區(qū)內(nèi)。如果測區(qū)變換，就要重新建立回歸方程。

6. 應(yīng)用效果

在阜新山丘區(qū)、平原區(qū)建立預(yù)測模型56個(gè)，控制面積280Km2，打井528眼，成井率100%。新增高效節(jié)水灌溉面積2112 hm2，增收380.16萬元，為4300戶村民安裝了自來水，節(jié)省勘測費(fèi)811.80萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益1191.96萬元。

6.1 阜新蒙古族自治縣應(yīng)用。

應(yīng)用電測找水新技術(shù)，在8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電測定井87眼，成井率100%，新增灌溉面368hm2，增收62.64萬元，為1000戶村民安裝了自來水，節(jié)省找水勘探費(fèi)196.25萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到258.89萬元。阜蒙縣水利局機(jī)械鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)用電法勘探找水新技術(shù)尋找地下水資源效果顯著。

（1）阜新市看守所搬遷選址，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)多處地址進(jìn)行勘察最后選擇了細(xì)河區(qū)新地村北部為其新址?？辈烀娣e50hm2，電探十字剖面2條，四極電測深12個(gè)，五極電測深3個(gè)，成井2眼，可供1500人飲水，同時(shí)，可供10 hm2園林生態(tài)用水。

（2）阜新市農(nóng)工牧總場萬只雞養(yǎng)殖場供水勘察，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)場址內(nèi)外1000╳1000m的范圍進(jìn)行勘察，電探十字剖面3條，四極電測驗(yàn)深20個(gè)，五極電測深5個(gè)，最后確定在此范圍30m內(nèi)打井無水。

（3）阜新市細(xì)河區(qū)新地村156戶居民供水勘察，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)本村內(nèi)2000 ╳1000m的范圍進(jìn)行勘察，電探十字剖面4條，四極電測深30個(gè)，五極電測深5個(gè)，最后確定1 個(gè)最佳井位，成井1眼，井深20m，井徑5m，單井日涌水量200m3。滿足了新地村156戶居民供水要求。

（4）阜新鎮(zhèn)節(jié)水灌溉供水勘察，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)1000hm2范圍進(jìn)行勘察，電探十字剖面20條，四極電測深200個(gè)，五極電測深20個(gè)，最后劃分了地下水分區(qū)，確定了最佳井位20處，成井20眼。灌溉面積80 hm2， 成井率100%，直接效益21.40萬元。

（5）他木板鐵礦（扎蘭營子鎮(zhèn)）、盛世鐵礦（大五家子鎮(zhèn)）供水勘察，他本板鐵礦（扎蘭營子鎮(zhèn)），年產(chǎn)鐵粉10萬噸，日用水量1500m3， 盛世鐵礦（大五家子鎮(zhèn)），日產(chǎn)鐵粉80噸，日用水量500m3，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)800╳500m、500╳500m范圍內(nèi)進(jìn)行勘察，布置電探十字剖面2條，四極電測深30個(gè)，五極電測深6個(gè)，電探?jīng)]有找到能夠滿足要求的井位，需要在此范圍以外找水或引水。

（6）阜新鎮(zhèn)巴斯?fàn)I子村供水水源勘察，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)本村內(nèi)1000╳800m的范圍進(jìn)行勘察，電探十字剖面2條，四極電測深15個(gè)，五極電測深3個(gè)，最后確定1 個(gè)最佳井位，成井1眼，井深30m，井徑5m，單井日涌水量300m3。滿足了巴斯?fàn)I子村156戶居民供水要求。

6.2 彰武縣應(yīng)用。

（1）應(yīng)用電測找水新技術(shù)，在15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)定井280眼，建設(shè)飲水安全工程10處，成井率100%，新增灌溉面積1120hm2，增收210.60萬元，為1200戶村民安裝了自來水，節(jié)省找水勘探費(fèi)218.80萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到420.40萬元。

（2）2006年在哈爾套鎮(zhèn)貧水地帶主要在西哈爾套村、東哈爾套村、柳樹村、黃花村、敖漢村、富友村、平安村、梨樹村開展電測找水工作，確定井位56眼，成井56眼，井徑200mm，井深50～80m，涌水量10～25m3/h，成井率100%。取得了良好的水文地質(zhì)效果和經(jīng)濟(jì)效益。

（3）哈爾套鎮(zhèn)地處低山丘陵區(qū)，是貧水地帶。干旱少雨水使地下水資源變得匱乏，為了充分開發(fā)和利用好有限的水資源，改善村民的用水環(huán)境，提高單位面積作物的種植產(chǎn)量，有計(jì)劃地發(fā)展節(jié)水灌溉工程和建設(shè)飲水安全工程，選擇先進(jìn)科學(xué)的找水方法確定最佳打井位置已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。多年來，在這個(gè)地區(qū)打井采取的方法是向當(dāng)?shù)乩习傩赵儐柷闆r，試著打井的辦法。只能憑借經(jīng)驗(yàn)看地形確定井位，成井后有的水量不夠，成井率低。有的造成干井或廢井，加大了施工成本，影響了按計(jì)劃進(jìn)行的水源工程的施工。由于水源難找，造成當(dāng)?shù)乩习傩詹荒芗皶r(shí)用上安全水，節(jié)水灌溉工程不能及時(shí)開工。據(jù)1997～2006年統(tǒng)計(jì)，全鎮(zhèn)11個(gè)行政村共打井1159眼，能夠使用的1030眼（水量不足的67眼），干井129眼，成井率（包含水量不足的67眼）為89%。不包含水量不足的井?dāng)?shù)67眼，成井率為83%。損失資金130萬元。2006年省水利廳在全省推廣電法勘探找水新技術(shù)，引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，一改過去的老方法尋找水源的做法，采用一種新的方法尋找地下水資源，使水源井建設(shè)成本大大降低，成井率明顯提高。

（4）在哈爾套鎮(zhèn)的西哈爾套村、東哈爾套村、柳樹村、黃花村、敖漢村開展電測找水工作，根據(jù)電測找水確定的井位，打井10眼。由于有可靠的水源井，建設(shè)飲水安全工程10處。解決飲水不安全人口4095人。由于減少用車?yán)M(fèi)用，減少疾病，增強(qiáng)了村民身體素質(zhì)，每年每戶增加輸入100元，年效益增加120萬元。

（5）在黃花村、富友村、平安村、梨樹村富有共打井46眼，發(fā)展節(jié)水灌溉面積224hm2，種植經(jīng)濟(jì)作物。每年可增產(chǎn)糧食44.35萬Kg、節(jié)水36.96萬m3、節(jié)地6.72hm2，直接經(jīng)濟(jì)效益40.32萬元。

6.3 海州區(qū)應(yīng)用。

推廣電法勘探找水新技術(shù)，找水定井成井12眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面積48 hm2，增收8.64萬元，采用新技術(shù)找水節(jié)省勘探費(fèi)5萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到13.64萬元。

6.4 細(xì)河區(qū)應(yīng)用。

（1）在全區(qū)推廣電測找水新技術(shù)，定井22眼，建設(shè)飲水安全工程2處，成井率100%，新增灌溉面積88 hm2，增收15.84萬元，為1500戶村民安裝了自來水，采用新技術(shù)找水節(jié)省勘探費(fèi)157.70萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到173.54萬元。

（2）細(xì)河區(qū)有不少村是氟病區(qū)防氟改水工作量很大。過去憑經(jīng)驗(yàn)確定井位，結(jié)果打了干井，勞民傷財(cái)，使群眾失去了信心。后來采用新方法找水定井位已經(jīng)打了22眼睛井，打 一眼成一眼。如：沙海村改水，原計(jì)劃打兩眼井，通過新方法找水結(jié)果只打了一眼井就夠用了，僅此一項(xiàng)就節(jié)省資金7.70萬元。六家子村定了兩眼井，兩井相距80，新方法確認(rèn)中間有局部隔水帶，成井后確實(shí)兩井水位互不影響。從來沒有打過干井，還有的地方對(duì)新方法找水信任度高，就先拉線路，蓋水泵房，這樣既加快了改水進(jìn)度又節(jié)約了大量資金。阜新市細(xì)河區(qū)防氟改水進(jìn)度快、質(zhì)量好，提前完成工作計(jì)劃，受到省市的好評(píng)。

6.5 太平區(qū)應(yīng)用。

在全區(qū)推廣電法勘探找水新技術(shù)，找水定井成井10眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面積40hm2，增收7.2萬元，采用新技術(shù)后節(jié)省找水勘探費(fèi)3.5萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到10.70萬元。

6.6 新邱區(qū)應(yīng)用。

在全區(qū)推廣電測找水新技術(shù)，定井9眼，新增灌溉面積36hm2，增收6.48萬元，節(jié)省找水勘探費(fèi)3.15萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到9.63萬元。

6.7 清河門區(qū)應(yīng)用。

在全區(qū)推廣電法勘探找水新技術(shù)，找水定井成井12眼，成井率100%，由于新增水源井而增加灌溉面積48hm2，增收8.64萬元，采用新技術(shù)后節(jié)省找水勘探費(fèi)5萬元，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到13.64萬元。

6.8 阜新國家科持園區(qū)在園區(qū)應(yīng)用。

在16.2Km2的土地上，建設(shè)200hm2高新科技農(nóng)業(yè)園區(qū)，水已經(jīng)成為制約園區(qū)發(fā)展的重要因素。為了尋找最佳水源地，應(yīng)用電測找水新技術(shù)對(duì)園區(qū)范圍進(jìn)行全面勘察，電探十字剖面60條，四極電測深200個(gè)，五極電測深45個(gè)，劃分了水文地質(zhì)分區(qū)。

找水定井井?dāng)?shù)為30眼，成井率100%，灌溉面積120 hm2，直接效益32.10萬元。

6.9 白石水庫應(yīng)用。

白石水庫（大（1）型），在水庫移民專項(xiàng)地質(zhì)勘察中，應(yīng)用電法勘探找水新技術(shù)找水定井成井66眼，成井率100 %。解決2000移民人口飲水安全和10個(gè)移民新村灌溉用水、生態(tài)用水，新增節(jié)水灌溉面積264 hm2。增加收入47.52萬元。減少廢孔15個(gè)，進(jìn)尺 300m。節(jié)省勘探資金83.10萬元，提前完工80天。直接經(jīng)濟(jì)效益130.62萬元。

7. 主要成果

7.1 經(jīng)過多年找水研究與實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)查明勘探區(qū)內(nèi)地下含水構(gòu)造，彰武縣第四系較厚，厚度為28～62m不等，阜新縣以及城郊第四系較薄，厚度為10～15m不等，下伏基巖為頁巖、砂頁巖?；鶐r出露區(qū)為花崗巖、安山巖、玄武巖等。

7.2 電法勘探找水研究與應(yīng)用歷時(shí)28年，找水研究工作是從1984年開始，歷經(jīng)示范應(yīng)用、理論研究、推廣應(yīng)用三個(gè)階段，經(jīng)過多年實(shí)踐總結(jié)出用電測參數(shù)評(píng)價(jià)地下水資源的方法，理論依據(jù)充分，應(yīng)用效果明顯?！耙环N找水方法”已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利，專利號(hào)：98114438.1。參加全國及國際大型學(xué)術(shù)會(huì)議10多次，發(fā)表學(xué)術(shù)論文20多篇。這些論文主要有：《建立模糊聚類模型進(jìn)行地下水富水性分區(qū)》論文發(fā)表在《中國農(nóng)村水利水電》雜志上，《地下水涌水量與地面視電阻率相關(guān)關(guān)系》論文發(fā)表在《農(nóng)田水利與小水電》雜志上?！兜叵滤V化度與地面視電阻率相關(guān)關(guān)系》論文參加國際資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長學(xué)術(shù)研討會(huì)交流，獲得國際會(huì)議優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)，入編《當(dāng)代資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長》文集，由華中理工大學(xué)出版社出版發(fā)行?！兜叵滤克康亩坑?jì)算》論文和《地下水礦化度的定量計(jì)算》論文發(fā)表在《遼寧水利》雜志上。《激電法找水初探》論文，參加第二屆全國激發(fā)極化法找水學(xué)術(shù)研討會(huì)交流?！赌：垲悇澐值叵滤謪^(qū)》論文，參加首屆全國青年勘探地球物理工作者學(xué)術(shù)研討會(huì)交流。《建立模糊聚類模型進(jìn)行水文地質(zhì)分區(qū)》論文，參加中國科協(xié)第二屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)交流，入編《資源、環(huán)境與持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略》文集，由中國環(huán)境科學(xué)出版社出版發(fā)行?！兜叵滤謪^(qū)中的灰色聚類法》論文，參加全國水文物探學(xué)術(shù)研討會(huì)交流，被確認(rèn)為新的找水方法。

8. 結(jié)語

（1）電法勘探是根據(jù)巖石的導(dǎo)電性不同來判斷地下水賦存情況，主要解決的問題是：劃分第四系含水層、隔水層并求其埋深及厚度；進(jìn)行基巖裂隙水調(diào)查，查明構(gòu)造裂隙水位置及產(chǎn)狀；測定地下水的水位、補(bǔ)給關(guān)系及咸淡水分界面，測定地下水的流速、流向及滲透系數(shù)和含水層涌水量等等。

（2）利用電測參數(shù)評(píng)價(jià)地下水資源，達(dá)到了“在貧水區(qū)尋找富水帶，在高礦化區(qū)尋找低礦化帶”的良好的水文地質(zhì)效果。發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)，種植經(jīng)濟(jì)作物，建設(shè)農(nóng)村飲水安全工程，合理開發(fā)利用土地資源、科學(xué)配置水資源，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

（3）應(yīng)用電法勘探找水技術(shù)，科學(xué)評(píng)價(jià)地下水資源，主要應(yīng)用電測深法和聯(lián)合剖面法，聯(lián)合剖面法極距選擇及曲線特征： AO=BO>3-5倍的覆蓋層厚度，CO=7-10AO，MN=10-20m=點(diǎn)距。在基巖地區(qū)，聯(lián)合剖面法低阻正交點(diǎn)以及低阻異常的基巖裂隙含水特征具有10種形態(tài)。

（4）電測深法對(duì)曲線異常解釋要熟悉所在地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，在對(duì)已知資料進(jìn)行整理分析研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出K、H型曲線高中找低、低中求高、高中求高的含水層特征。

（5）用電測參數(shù)評(píng)價(jià)地下水資源，按如下步驟依次進(jìn)行：踏勘富水地段，選取探測目標(biāo)；以選取探測目標(biāo)為原點(diǎn)，布設(shè)十字剖面，追索目的層段；用電測深對(duì)測區(qū)內(nèi)所有井進(jìn)行測試；發(fā)現(xiàn)異常用電測深定位；根據(jù)井旁測深資料建立預(yù)測數(shù)字模型，尋找最佳富水區(qū)。應(yīng)用地面電阻率與地下水涌水量建立回歸方程，計(jì)算地下水涌水量；應(yīng)用地面電阻率與地下水礦化度建立回歸方程，計(jì)算地下水礦化度；應(yīng)用模糊聚類劃分地下水富水性分區(qū)；應(yīng)用灰色聚類法確定地下水所屬分區(qū)類別。能夠指導(dǎo)打井實(shí)踐的意義在于打井前必須先搞電測，將含水段的電測參數(shù)代入回歸方程，得出地下水的涌水量與地下水的礦化度，視涌水量和礦化度多少，為打井提出預(yù)測方案，以便作出決策。而聚類分析是研究在多條曲線相當(dāng)似的情況下，而得出的系統(tǒng)的的分類及類別。

（6）這些方法的實(shí)際應(yīng)用可使電測找水的成井率達(dá)到100%。用電測參數(shù)評(píng)價(jià)地下水資源，能夠?yàn)榈叵滤Y源的開發(fā)和利用，提供最佳方案。

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