重庆市都市经济圈水文地质物探工作方案.doc

重庆都市经济区1:5万水文地质调（勘）查项目物探工作方案重庆市地勘局二八水文地质工程地质队二一年十一月重庆都市经济区1:5万水文地质调（勘）查项目物探工作方案项目负责：王 磊技术负责：熊华山编 写 人：熊华山 王 磊 李 蓬 审 查 人：陈志军总工程师：杜春兰队 长：李 彪提交单位：重庆市地勘局208水文地质工程地质队提交时间：2010年11月目 录一、目的和任务1二、方法选择1三、执行标准 2四、野外工作技术2五、资料整理与图示4六、仪器设备及主要技术指标5七、人员配备7八、工期7九、安全控制7十、工作量及费用预算8一、目的和任务在控制性的物探长剖面和重点调查区的物探短剖面上，利用多种物探方法，结合水文地质调查、测绘、钻探等其他工作，查明工区内含水层或蓄水构造的边界条件、查明地下水的补给关系与流向等特征，为地下水的可持续开发利用和保护地质环境提供科学依据。通过水文测井来确定含（隔）水层的深度与厚度、补给关系；通过视电阻率测井来对地层进行划分，获取该区域地层的地球物理参数，为地面物探资料的解译、正演模型的建立、反演参数的选取提供数据。二、方法选择本次工作主要采用的方法有：视电阻率联合剖面法、充电法（电位和梯度）、水文测井、视电阻率测井等。（一）各种物探方法能解决的地质问题1视电阻率联合剖面法联合剖面法（composite profiling method）是电阻率联合三极剖面法的简称。它由两个三极排列AMN和MNB联合组成。符号代表它们公用的无穷远极C。实际工作中，无穷远极C是固定在测线的中垂线上，距离最近的测线五倍AO(O点是MN中点)。工作时，AMNB四个电极保持电极距离不变，沿测线同时逐点移动。在剖面的每一点上，首先由A和C极供电，测得值；然后由B和C极供电，测得值。因此，在条测线上有和两条曲线。用实线绘出，用虚线绘出。A极或西、南方位绘在左侧，B极或北、东方位绘在右侧。联合剖面法是电阻率剖面法中应用较多的一种方法。具有分辨能力强的优点，主要用来寻找良导性矿体和含水断裂破碎带。缺点是装置笨重，工作效率低等。本次工作主要用于探测含水构造、含水断裂破碎带的边界等。方法选择 第2页 共13页2充电法（电位或梯度）充电法（misea-lamasse method）是良导体直接连通电源，观测其电场分布特征和规律进行找矿勘探的种方法。通常把供电电源正极接在良导体（矿体或含水层等）上，负极放在无穷远处。带电后的良导电体是个近似等电位的带电体。可在地表、钻孔或坑道中观测电位或电位梯度的变化。根据实测曲线可分析推断矿体形状，产状、埋深、几个矿体是否相连及确定地下水流速、流向等问题。利用地面上观测得到的等电位线的形状和分布情况，可以判定充电良导体的形状和范围；利用剖面电位曲线或电位梯度曲线，还可以判定充电导体的顶部和边界位置。本次工作主要用于探测含水层的顶部和边界位置。3水文测井水文测井（hydrogeological logging）在钻孔中研究地下水特点的各种物探方法统称为水文测井。它的任务包括：划分含水层与隔水层，并确定其深度和厚度；确定含水层的孔隙度和渗透率，并估计其涌水量；研究地层水矿化度；研究地下水的流动方向和速度、等等。根据任务不同，可以单独或综合应用电阻率法测井、自然电位测井、放射性测井和声波测井等。例如，利用电阻率法测井划分含水层与隔水层；利用自然电位测井研究地层水矿化度；利用充电法或同位素法研究地下水流速流向；通过测量井中盐化泥浆的电阻率变化确定涌水量(一般称扩散法)等。水文测井对于寻找工农业用水和解决矿区水文地质及工程地质问题都有一定意义。本次工作主要用于划分含水层与隔水层并确定其深度和厚度。4视电阻率测井电阻率法测井（apparent resistivity logging）通常测得的是视电阻率s，方法选择 标准 第3页 共13页故过去常称它视电阻率法测井。由于电阻率法测井的电极系种类越来越多，所以把使用普通电极系电阻率测井专称为视电阻率法测井。工作时，电极系的A、B电极供电，M、N电极测量电位差，最后根据计算结果绘出与岩层电阻率有关的s曲线。本次工作主要用于对地层的详细划分。（二）各种物探方法的工作方式首先在控制性的物探长剖面和重点调查区的物探短剖面上开展视电阻率联合剖面法测量，通过获得的及两种曲线来探测含水构造和含水断裂破碎带等，从而判断含水构造的平面位置与形态；其次在已知泉点或钻孔揭露的含水层位置布设充电法剖面，通过观测得到的等电位线的形状和分布情况，来判定充电良导体的形状和范围，同时利用剖面电位曲线和电位梯度曲线，来判定充电导体的顶部和边界位置；在前述两种地面物探工作的基础上，分析判断含水构造的位置和空间形态，从而为钻孔位置的确定提供依据。通过测井所获取的该区域地层地球物理参数，对该地区地层或含水层进行划分，并建立正演模型、为地面物探的反演提供参数。1视电阻率联合剖面法：AB距500m，点距20m，无穷远极垂直测线且不小于1500m。2充电法：根据实际情况确定采用电位或梯度装置进行测量，必要时可两种装置同时使用，测点间距60m。3水文测井：采用扩散法中的盐扩散法，测点间距0.2m，不少于5条曲线。4视电阻率测井：采用普通电极系测量，测点间距0.2m。三、执行（参考）标准水文测井工作规范（DZ/T 0181-1997）测井仪通用技术条件传导类电法测井仪(DZ/T 0196.5-1997)标准 野外工作技术 第4页 共13页直流充电法技术规程（DZ/T 0186-1997）电阻率剖面法技术规程（DZ/T 0073-1993）城市地质调查中物探工作指南（讨论稿）（中国地质调查局2006）。四、野外工作技术物探工作之前，应全面了解和分析测区的地形、地质和地球物理特征以及以前的技术成果，作为测试前的指导和参考。(一) 仪器设备的管理、检验和使用要求1仪器主机和主要传感器件应存放在干燥、清洁、阴凉、无强电磁辐射的库房内，应标识，出入库应检查。2仪器设备维修应提交送修报告，维修情况应有维修记录，维修后应检验。 3仪器设备长途运输应使用专用仪器箱及相应的减震措施，仪器长距离人工搬运应使用专用背包。4工作前应对仪器设备进行检查，技术指标应符合本标准规定。在同一测区观测的多台同类仪器应进行一致性对比试验。5现场工作开工前、工作中和收工后，应检查仪器。6仪器工作不正常时，应排除故障并经检查正常后才能继续工作。并对上次仪器检查至故障发现期间的观测数据按本标准的规定重新观测。（二）试验工作要求1试验工作前，应根据测区地质条件和物探任务制定试验方案，试验结果可作为生产成果的一部分。2试验工作应遵循由已知到未知，由简单到复杂的原则，试验地段应具有代表性，选择在物探工作测线上或通过已知钻孔，便于最大限度地了解工区的地球物理参数和特征。野外工作技术 第5页 共13页3试验结果宜给出本测区物探工作可选用的技术参数、仪器参数、物性参数等，同时应明确提出具备条件的物探方法和技术。（三）测网和测线布置要求1测线网布置应根据任务要求、探测方法、被探测对象规模、埋深等因素综合确定。测网和工作比例尺应能观测被探测的目的体，并可在平面图上清楚反映探测对象的规模、走向。2测线方向宜垂直于地层、构造和主要探测对象的走向，应沿地形起伏较小和表层介质较为均匀的地段布置测线，测线应与地质勘探线和其它物探方法的测线一致，避开干扰源。3当测区边界附近发现重要异常时，应将测线适当延长至测区外，以追踪异常。4在地质构造复杂地区，应适当加密测线和测点。5测线端点、转折点、物探观测点、观测基点应进行测量。6电剖面法测网布置要求（1) 应布置多条垂直于地质推测的构造带、岩性分界面走向的平行测线，以追踪其走向。（2) 通过局部异常地段的测线不少于2条，且每条测线上反应同一异常体的异常点不少于3个。（3) 可根据任务要求、被探测对象规模和埋深H确定线距和点距，测点距宜为H/3H，线距宜为点距的2倍5倍。（4) 若观测结果以平面等值线图形式来表明目的体各向异性时，测点距和线距宜一致。7. 充电法测网布置要求野外工作技术 资料整理与图示 第6页 共13页（1) 充电法探测地下水流速流向应以孔口为中心均匀布置8条或12条辐射状测线，测线的方向误差不大于5。（2) 充电法探测低阻目的体应以低阻目的体为中心，布置覆盖面积大于低阻目的体平面面积的测线网，点距不宜大于探测对象埋深的一半，测线间距宜为点距的2倍5倍，应有3条以上测线通过低阻目的体。（四）现场布极要求1测量电极宜选用铜质电极，供电电极可选用铜、钢或铁质电极，水上或冰上使用铅电极。电极直径应不小于12mm。电极在使用前应除锈、除氧化层。2布极方向应使地形、地物对测量数据影响最小，遇有高压线，应使放线方向垂直于高压线。3电极接地位置在预定跑极方向上的偏差应小于该极距的1%；在垂直方向上的偏差应小于该极距的5% 。大于上述偏差时，应测量记录极距位置。4测试前应检查确认电极和电缆接线正确、接地良好。五、资料整理与图示（一） 原始记录1对各种原始记录，应按探测方法和记录性质分类，依照统一格式编制标准化的文件，以便于数据处理。2各种原始记录要及时汇编成册并编号，不得随意插页和撕页，记录内容不得涂改和擦改。因记错需要修改时，要用横线把错误记录划去，在旁记下正确数据并签名或盖章以示负责。（二） 质量检查与评定1现场操作人员应对全部原始记录进行自检。资料整理与图示 第7页 共13页2专业技术负责人应组织人员对原始记录进行检查和评价，抽查率应大于30%。3原始资料应评定为合格和不合格两类，存在下列情况之一者为不合格。（1) 记录不全。（2) 原始记录有涂改、擦拭、撕页现象，或计算机数据采集文件名错误，文件内容不符、不全。（3) 未按规定做重复观测、检查观测。（4) 检查观测精度不满足本标准要求。（5) 使用的仪器不符合本标准要求。（6) 采用不符合本标准要求的观测系统或装置。（7) 需进行漏电检查的仪器没有进行漏电检查或检查不符合本标准要求。4检查工作宜由不同的操作员在不同的时间段进行。5检查点应在测区均匀分布，异常与可疑地段应重点检查。6质量检查一般应抽查工作总量的5%，质量不满足要求时应增加，当检查工作量达到工作总量的20%时，质量仍不符合规定时，所有数据必须重测。（三） 物探资料解释 1在分析各项物性参数的基础上，按从已知到未知、先易后难、点面结合、反复认识、定性指导定量的原则进行。条件具备时物性参数应通过测井确定。 2结论应明确，符合测区的客观地质规律。各物探方法的解释应相互补充、相互印证。解释结果不一致时，应分析原因，并对推断的前提条件予以说明。 3解释结果应说明探测对象的形态、产状、延伸等要素；对于已知资料不足，暂时不能得出具体结论的异常，应说明原因。 4解释应充分利用各种勘探方法的成果，有钻孔验证的工点，应充分利用资料整理与图示 仪器设备 技术指标 第8页 共13页钻探资料对解释结果进行全面的修正。（四） 物探成果资料1物探成果图表应包括如下内容(1)物探测线布置平面图。(2)联合剖面曲线及地质解释图。(3)充电法平面等电位曲线（或剖面电位曲线或电位梯度曲线）及地质解释图。(4)测井曲线及解释图件。(5)质量检查评定表。2物探成果报告应包括如下内容(1)任务依据和要求。(2)地形、地质和物性特征。(3)勘探原理及野外工作方法、物探方法的选择原则及采取的技术措施。(4)测网布置和数据采集。(5)资料整理与解释。(6)质量评价。(7)结论和建议。六、仪器设备及主要技术指标（一）DZD-6A 多功能找水仪（激电仪）利用视电阻率法和激发极化法的有关参数，广泛用于寻找地下水，解决人、畜饮用水及工农业用水问题。也可用于水文、工程、环境的地质勘探，寻找断裂带及陷落柱、山体滑坡、煤矿采空区等。还可用于金属与非金属矿产资源勘探、能源勘探、城市物探、铁道及桥梁工程勘探，结合高密度转换开关也能用仪器设备 技术指标 第9页 共13页于高密度电法勘探。1仪器特点（1）多参数同时测量：一次电位Vp、自然电位Vsp、供电电流I、视电阻率s、视极化率Ms、半衰时Th、衰减度D、综合激电参数Zp和偏离度R。（2）可做高密度电阻率法测量：配接60道或120道的高密度开关进行相应的高密度电阻率方法测量。（3）多种排列方式： 采用大屏幕液晶汉字显示，可直接显示九种电极排列方式；键盘直接输入布极参数；当某测点测完后可直接显示电阻率曲线、视极化率曲线、半衰时曲线等。2主要技术指标（1）接收机部分：测量电压范围 -6000mV+6000mV；测量电压分辨率 0.01mV；测量电压精度 1% 1个字；极化率测量 3%0.2、3%0.1；测量电流范围 05000m A ；测量电流分辨率 0.01 mA；测量电流精度 1% 个字；输入阻抗 50 M；对50Hz工频压制80dB；有瞬间过压输入保护能力；有预置、记忆工作周期和9种野外常用工作方法选择及其装置系数输入与计算功能。（2）发射机部分：最大供电电压 900V；最大供电电流 5A；仪器具有过压过流保护装置，供电小于某值时表示AB有开路，仪器会有强制保护。（3）整机:工作温度 -10+50；湿度 95%；配套设备包括不极化电极一对，钢电极10根。（二）DDC-8电子自动补偿(电阻率)仪1仪器特点利用视电阻率参数，广泛用于寻找地下水，解决人畜用水及工农业用水问仪器设备 技术指标 第10页 共13页题。 微机控制、直读电阻率、多种布极方式、掉电数据保护 。本仪器适用于地面和坑道进行垂直电测深法、电剖面法、充电法及自然电位法等电法勘探。广泛适用于水文、环保、工程物探、金属与非金属矿产资源勘探等。 2主要技术指标外接高压电源 10V700V；最大供电电流 3000mA；仪器没有过压、过流装置（注：用发电机供电必须接假负载，要求空载电压不超过700V）；电压测量范围 -3000mV +3000mV，测量精度为1.5% 0.1mV；电流测量范围 0.1mA3000mA，测量精度为 1.5% 0.1mA ；可存贮800个测点的数据；自然电位补偿范围 -1000mV+1000mV；仪器输入阻抗 30M ；对50Hz工作抑制优于60dB；整机工作温度：-1050 （三）JGS-1B智能工程测井系统1仪器设备JGS-1B智能工程测井系统，仪器具有高精度，多功能，电脑控制，抗干扰能力强等特点。仪器设备一览表表2JGS-1B智能工程测井系统主机绞车控制器笔记本电脑绞车及井中电缆滑轮探管软电极系1台1台1台1套1个2支1个2主要技术指标（1）主机技术指标：12位A/D转换，程控放大倍数K=0.5128；计数通道 f500KHz；数字信号传输频率 9600bit/s；深度测量误差 0.4；测井速度 0.530米/分可调(速度快慢和采样间隔有关)；功耗 1.5kW；体积(长宽高) 480280230mm；重量 10Kg；模拟信号输入范围 10V；电仪器设备 技术指标 人员配备 工期 第11页 共13页测供电电流 1mA500mA可选；工作温度范围 -10+50；工作电源 AC220V10% 50Hz5%。（2）探头技术指标a井温流体电阻率组合探头：井温测量范围 -10+100，测量灵敏度 0.05，感温时间 1S，测温相对误差 5%；流体电阻率测量范围 0200m，电阻率灵敏度 0.2m，刻度精度误差 5%；数字传输 8位数字串行输出；稳定性 相同条件连续工作4小时，其输出变化不大3%。c电极系探头：测量参数包括自然电位、电位电阻率、顶（底）部梯度电阻率、激电等；电阻率测量范围 010Km；测量灵敏度 0.04m；刻度精度误差 5%；承受压力 15Mpa。 七、人员配备姓名职务职称专业工种王 磊副书记高级工程师物探项目负责熊华山技术总工高级工程师物探技术负责柏长卫测试所所长工程师物探仪器操作董麒麟-工程师物探仪器操作李 蓬-助工物探仪器操作叶 恒-助工物探仪器操作唐 伟-高级工汽车驾驶驾驶员另需工人48名。八、工期（一）地面物探野外工作时间预计540天（雨雪天除外）。（二）水文测井及视电阻率测井视钻孔完成情况，一般在每个钻孔完成之后工期 安全 第12页 共13页立即进行测试。（三）室内资料整理，预计在野外工作全部完成后60天内提交报告。九、安全控制（一）发射端部分1先检查接地电阻，只有接地电阻符合要求之后方可接通电源。2发射端必须先试发射，只有试发射正常后方可正式发射。3试发射前必须测量外路电阻，符合要求后方可接通电源。4发射线的沿途必须做好高压警示标志，并有专人巡逻；需要过公路或水田时必须架空，连接处必须用绝缘胶布包缠并作好防雨措施。5AB点必须做好警戒标志并有专人看管。（二）接收端部分1只有在确定连线完全正确之后方可接通电源。2如采用外接电源还需确定其频率、电压是否稳定