农村地区找水打井方法及物探手段探讨

1、    农村地区找水打井方法及物探手段探讨    白华晔【摘 要】为提高农村地区找水打井的效率和效益，在实践中需要有清晰的操作流程并且采取经济、合理的物探手段。本文介绍了找水打井实践中不同阶段工作的重点，阐述了比较简便的高密度电阻率测深法、甚低频电磁法和氡气测量法等三种方法的理论基础、工作原理及其适用仪器，可对实践进行指导。【关键词】高密度电阻率测深法;甚低频电磁法;氡气测量法;找水打井1引言随着社会经济的进一步发展，广大农村地区的生活面貌已经发生了巨大的改变，但部分地区仍存在人畜饮水困难和饮水不安全的问题。2011年的中央1号文件聚焦水利改革中水利面临

2、的新形势以及新形势下水利的地位和作用，明确指出水利是现代农业建设不可或缺的首要条件，是经济社会发展不可替代的基础支撑。但根据相关调研情况，在湖北、河南等地区，仍有不少农民依靠私人打井来解决饮水、灌溉问题【1】，而私人打井的局限则是由于缺少相应的技术手段和设备，这样的方式不仅增加了农民的生产负担，也对当地自然生态造成了破坏，进一步对群众的健康幸福生活产生了一定程度的阻碍。本文详细介绍了在农村地区找水打井的操作流程和具体步骤，并且进一步介绍了涉及到的物探手段理论基础和适用设备，以期解决实际工作中的重点、盲点问题，由此对农村地区找水打井实践提供建议。2找水打井步骤介绍常规的找水打井可以分为收集资料及

3、调研现场、物探布设、定井位及井深、钻探施工以及抽水试验及水质分析等几个步骤。2.1收集资料及现场调研相关资料的收集及现场调研是工作开展的第一步。工作人员应当尽可能详细的收集工程所在区域的水文地质资料，如地理环境、地质构造等，并对资料进行整理，确定现场调研工作的重点。在有了找水靶区之后，需要详细调研并分析靶区的地下水开发利用潜力。在查明水文地质、岩石结构等现场条件后，也要尽可能的选择地形平坦的地点以便于施工。2.2物探布设物探布设阶段的工作重点应当是确定合理的物探布设方案，并对物探成果进行准确的解译。通常情况下要结合当地的实际情况和现有条件，确定合理的物探方法和设备，根据物探方法的不同确定23条

4、测线，布设物探剖面。在得出低阻区也即可能的富水区域后，明确现场的最佳成井位置和埋深。2.3定井位及井深物探工作人员确定的成井位置和埋深还需要进一步的验证，这就需要水文地质工作人员以物探工作的成果作为参考，确定与当地的水文地质条件是否吻合。在实际情况下，还要考虑合理的成本投入，要结合当地的水量供给情况和缺水需求，确定合理的打井深度，以保证打井所需的成本经济效益最大化。2.4钻探施工在工程人员确定好详细的施工方案后，由钻探人员在确定好的施工位置开展钻探施工工作。在施工过程中，现场负责水文观测的工作人员应做好水文观测工作，随时注意钻探过程中井口是否发生自溢涌水现象，如若发生自溢涌水现象，则应当立即停

5、止钻探工作，测量涌水量、承压水头等相关参数后在确定下一步工作的内容。2.5抽水试验及水质分析抽水试验是水文地质勘察手段之一，是对水井进行的原位试验，通过观测抽水情况下水井内水位的变化情况，计算获取水井的出水能力，水井取水层位的渗透系数、导水系数、给水度、弹性释水系数等水文地质参数的试验手段。为尽可能的获取准确的数据，计算水井的最大涌水量，确定合理的开采量以减少相应的成本，现场的抽水试验应当在合适的时机进行，单井需进行三次抽水试验确定相关数据。在上述工作做完之后，机井投入使用之前还需要有专门的检测机构对水样进行采集和分析。水样的采集需要参照水质、采样技术指导（gb12998-91）进行标准化的采

6、集、保护及送检工作，在专业机构的指导或操作下依据地下水质量标准（gb/14848-2007）对水质进行质量评价。只有在水量、水质都达到要求时，才算达到预期目的，该机井方可可以投入使用。3物探方法及设备介绍在上述步骤中，对靶区进行合理、准确的物探探测，是保证打井成功的关键一步，也是制约打井工作的重要因素。本节则对常用的物探方法及设备进行介绍。3.1高密度电阻率法高密度电阻率法的理论基础是岩石的电阻率与其矿物成分、含水量以及孔隙度等物理特性有关，因此地壳中岩石和矿石之间的导电性具有差异，通过测量岩石的电阻率来获取岩层沿垂向分布的情况，从而提高找水过程的准确率。由于供电极距与探测深度成正比，因此在布

7、设一个探点后只需要扩大供电极距，便可增大探测深度，进而较为简单地获得一个测点不同深度的电阻率分布情况，从而清晰地划分含水层、隔水层等地质构造情况。高密度电阻率测探法具有减轻测量中的干扰、成本较低的优点。野外测量时只需将电极置于各测点上，然后利用电极转换装置和电测仪便可自动采集数据并对数据进行处理，输出断面分布图形结果。其中，高阻区代表岩层完整，含水量低;低阻区代表岩体松散破碎，可能存在裂隙含水带。常用于高密度电阻率探测法的仪器为dzd-6a多功能直流电法仪，其主要技术指标如表所示，根据实际操作中所使用的仪器不同，可获取到探点所在区域的电阻率测深曲线图、剖面图和反演图等。从图中可以较为简单的读取

8、电阻随深度的变化进而分析岩层的垂向分布情况。3.2甚低频电磁法甚低频电磁法的理论基础也是浅层岩石的电阻率具有差异，不过其工作原理与高密度电阻率法有一定的差异，其工作原理是以甚低频电台发射的电磁波为场源，电磁波在传播的过程中碰到良导体时会使其极化，感应产生二次场。二次场与一次场的叠加会使得总场的方向、振幅等物理参数发生变化，因此当测得的电场参数发生畸变时，在地下则可能存在良导体。若地质体与周围岩石存在明显的电性差异时，其畸变特征也会更加明显。甚低频电磁法常采用的仪器为dds-2型甚低频电磁仪，其主要的技术指标如表2所示。利用该仪器同样的可以输出剖面曲线图，其中ex表示地面电场水平分量，在磁场极化

9、模型中与地下岩体的电阻率成正比，ex高则对应高阻体。3.3氡气测量法氡气测量法的理论基础是氡气的化学性质十分稳定，但其在岩石中有很强的流动性，物理性质活泼，其在岩石之间的裂隙中不断扩散并且很难发生化学反应【2】。在地下水存在的地方通常氡濃度也会比较异常，能够被探测到。氡气测量法通过测量土壤中氡气浓度获取分布图，进一步解译获取地下水的分布情况，所使用的仪器一般为fd-3017镭a测氡仪，主要技术指标如表3所示。4结论农村地区的找水打井工作缺少专业手册、专业人员的指导，但其工程实践有一定的标准流程可以遵循，并且在每一步工作中也有不同的侧重点。高密度电阻率法、甚低频电磁法、氡气测量法在不同地区的寻水打井工作中已经取得了显著的效果，并且这些方法所涉及到的仪器较为容易获取、操作简单，在实际操作中工作人员应当根据地区的实际情况和已有条件选择合适的方法。在有必要时也可以采取多种手段结合的方法以避免单一手段的局限性，从而获取精确的测量结果。参考文献：1郭亮. 农村私人打井现象泛滥的原因、危害及对策分析j. 中国水利，2015，（12）：52-54.2姚锦其，赵友方. 氡气测量在栗木锡铌钽矿外围的找矿效果j. 物探与化探，2008，33（3）：286-291.（作者单位：西华县逍遥镇人民政府农业服务