王珂琰

(安徽省煤田地质局水文勘探队，安徽 宿州 234000)

1 研究区地质条件

宿州市位于黄淮海平原南部，地处我国南北气候过渡带，按地理气候划分，属于暖温带、湿润、半湿润气候区，具有四季分明、夏季湿热、冬季干冷、春季天气多变、秋季少雨天高气爽的特点，冷暖和旱涝的转变十分突出。

经现有的地质勘探资料查阅，可知宿州市境内土层较为深厚，绝大部分区域被第三、第四纪松散沉积物覆盖，市辖埇桥区南部松散层达200～300 m。其境内黄淮海平原多为沉积的松散层，地下水资源丰富，水质较为良好。据已知的水文勘探结果，其常见含水层包含有三个层次，分别是：浅层地下水、中层地下水和深层地下水。地层中岩石的含水性，对其自身的所表达出的电阻率有着非常显著的影响，因此利用这一物理特性，使得电法勘探技术作为一种常规方法，在水文地质勘查中较为广泛的应用[1]。

2 勘探方法

2.1 仪器设备

直流电法勘探仪作为一种物探专业仪器，工作时测量电极MN两极之间的电位差ΔUMN，以及AB极供电回路中电流数值IAB两个参数。通过视电阻率计算公式：

(1)

计算出观测点处的视电阻率ρs值。公式中，电位差ΔUMN以及电流强度IAB由电法勘探仪测得，其数据精准度将直接影响电法成果的准确性。在野外工况下，存在各类干扰因素影响，观测条件也较为苛刻，一般的普通测试仪器是不适应的。

为满足野外勘探工况条件，直流电法勘探仪需要精度高、抗干扰、使用便利。我队此次电法勘探使用的仪器为DZD-4型多功能直流电法勘探仪，其工作电源使用270 V直流电压，能有效地压制外界因素的干扰，确保测取参数的准确性。

2.2 勘探方法

本次勘探方法采用电测探测法，其地面设备为四极对称装置，电测探测电极系选用最小电极距AB/2=10 m，最大电极距AB/2=200 m。电极系用密集20阶等距排列，长极两侧极分别以10 m等距递增，短极为长极的十分之一，具体如下：

AB/2(m)=10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200

(2)

即垂直探测深度最大为200 m。根据现场条件选择易于电法施工的作业区域，如图1所示，拟在建成井区域选择14个观测点和1个对比点分别做了四极电测探测，获取出15条200 m以内的纵向地层物性资料。

图1 水源地电法勘探布点示意图

3 勘测成果分析

3.1 电测探法解释原理

电测探法是采用观测点中心位置不变而逐渐加大供电电极距离的方法，测出一系列电阻率的数值，从而了解某一观测点从浅到深沿垂直方向的地质条件。

电测探测曲线反映垂向地层结构、岩层电阻率的变化。砂层必须是具有一定埋藏深度的相对高阻层，电测探测曲线中较短的上升段一般都是砂层的反映，阶梯式曲线中的水平段或缓降段，大部分也是砂层的反映。

根据野外所测得各点视电阻率值，在CAD上绘制了各测点的电测探测曲线,并对其探测曲线进行分析。可判断出不同位置砂层的埋深以及砂层的厚度，而含水砂层较厚的区域其地下水赋存量则较为富集，进而区分不同含水层的富水性。

3.2 资料解释与推断

如图2所示，从1号点电测探测曲线分析可知，在20～40 m、90～110 m、130～150 m左右各有一个上升段，说明该三处为砂层；40～60 m为一平直段，也可能是包含砂层的电性层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从2号点电测探测曲线分析可知，在10～20 m、90～100 m左右各有一个上升段，说明该二处为砂层，100～130 m为一平直段，也可能是包含砂层的电性层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从3号点电测探测曲线分析可知，在30～50 m左右有一阶梯式的水平段，说明该段是包含砂层的电性层，在70～100 m、140～150 m左右各有一个上升段，说明该二处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从4号点电测探测曲线分析可知，在30～50 m、60～90 m、110～120 m、140～160 m左右各有一个上升段，说明该四处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从5号点电测探测曲线分析可知，在30～40 m、80～90 m、100～120 m、130～140 m、160～180 m左右各有一个上升段，说明该五处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从6号点电测探测曲线分析可知，在20～30 m、130～140 m左右各有一个上升段，说明该二处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。

图2 水源地1～6测点电测深曲线图

如图3所示，从7号点电测探测曲线分析可知，在20～30 m左右有一个上升段，说明该处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从8号点电测探测曲线分析可知，在20～40 m、60～70 m、90～100 m、130～140 m左右各有一个上升段，说明该四处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从9号点电测探测曲线分析可知，在20～50 m、70～80 m、100～120 m、130～140 m左右各有一个上升段，说明该四处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从10号点电测探测曲线分析可知，在30～50 m左右有一水平段，说明该段是包含砂层的电性层，在60～70 m、110～130 m、150～160 m左右各有一个上升段，说明该三处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从11号点电测探测曲线分析可知，在40～50 m、60～70 m、90～100 m、130～140 m左右各有一个上升段，说明该四处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从12号点电测探测曲线分析可知，在30～40 m、50～70 m左右各有一个上升段，说明该二处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。

图3 水源地7～12测点电测深曲线图

如图4所示，从13号点电测探测曲线分析可知，在10～20 m、50～70 m、90～100 m、110～120 m、150～160 m左右各有一个上升段，说明该五处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。从14号点电测探测曲线分析可知，在40～70 m、90～110 m、160～170 m左右各有一个上升段，说明该三处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。

图4 水源地13～15测点电测深曲线图

从对比点(水源井)点电测探测曲线分析可知，在40～60 m左右有一水平段，说明该段是包含砂层的电性层，在10～20 m、30～40 m、70～80 m、100～110 m、130～140 m左右各有一个上升段，说明该五处为砂层，而其它各测点视电阻率值相对较低，电测探测曲线呈下降段，未见有较好的砂层。在对比点打井成井时进行井内测井作业，根据测井曲线结果判断该点砂层的准确位置及砂层厚度。根据电法资料判断的砂层参数与对比点打井实际测井曲线判断的砂层参数，经比对后基本吻合，由此可推断出本次电法勘探的数据采集和资料分析具有良好的精准性和可靠度，可以作为该区域水源地富水区分析划分的合理依据。综合分析上述资料可知，在所测区域内，6号点以南砂层不发育，为弱富水区；2号点和12号点在所测区域内形成孤岛状，砂层不发育，为弱富水区，不适宜做水源井的拟建位置。其余各点砂层发育较好，为富水区，适宜做水源井的拟建位置。

4 结语

(1)本次勘探运用了四极测深法圈定出第四系砂层的富水范围，综合分析勘探数据，并与对比点实际打井的测井结果进行对比验证，有效地确定地层的富水层段。

(2)本次勘探作业，方法选择恰当，测点布置合理，仪器性能良好，采集工作正常，参数测取准确，资料解释合理，故所圈定的富水层段准确可靠。