【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)點穴的高斯定理，A極在M點引起的電位為：VAM=∫∞r(nóng)EMdr=ρI/（2πrAM）同理B極在M點引起的電位為：VBM=∫∞r(nóng)EMdr=ρI/（2πrBM）式中rAM、rBM——M點至A、B電極的距離；I——電流強度則M點點位為：VM= VAM+ VBM=（ρI/2π）（1/rAM+1/rBM）同樣在N點有VN= VAN+ VBN=（ρI/2π）（1/rAN+1/rBN）因此M、N兩點的電位差為ΔV= VMVN=（ρI/2π）（1/rAM+1/rBM1/rAN1/rBN）故電阻率ρ=2π（ΔV/I）/（1/rAM+1/rBM1/rAN1/rBN）=KΔV/I裝置K=2π/（1/rAM+1/rBM1/rAN1/rBN）在電測找水中，常采用四極對稱，此時rAM= rBN，rAN= rBM故裝置K簡化為：K=π*AM*AN/MN由上述幾式，就可計算出四極裝置測定地下把空間均勻地層的電阻率。 人工電場的分布通過AB電極向下供電形成的人工電流場，其嗲下分布有以下幾條規(guī)律：（1）從電源正極流出的電流，最后全部回到負極，電力數(shù)總數(shù)保持不變；（2）電力線有盡可能使經(jīng)過的路程為最短的特性；（3）各電力線之間存在相互排斥的作用。依據(jù)第一條規(guī)律，電力線將大部分靠近地表面，但由于第三條的存在，將有一部分電力線被排斥到地下深處。假定地表面的電流密度為J0，供電電極AB中垂線上任意一點的埋藏深度為h，則該點的電流密度為Jh與h的關(guān)系為：Jh/ J0=1/（1+h2/L2）3/2 式中L=AB/2，關(guān)系曲線見圖21（電流密度與深度的關(guān)系曲線）。由圖中所見，要勘探埋藏較深的地質(zhì)體，須采用增大供電電極的辦法，使電場的分布范圍更深、更廣，使得地質(zhì)體處的電流密度足夠大。從理論上研究，才有可能引起儀器觀測到的電位變化。在野外實際工作中，當條件比較好時，最大勘探深度一般只能達到AB/2。圖21電流密度與深度的關(guān)系曲線上面談的是均勻地層中電力線的分布規(guī)律，在非均勻?qū)又校娏€還有盡可能通過良導(dǎo)電層的特性，利用這些規(guī)律，便可以在地面上觀測地下不同深度的各種地層的電阻率，達到找水的目的。 電測深法的方法原理電測深法是用中心位置不變而逐漸加大供電電極距的方法，測出一系列ρs值，從而了解某一點從淺到深沿垂直方向的地質(zhì)條件。 在圖22（測量深度隨AB變化示意圖）中，當供電電極A、B位于AB1位置時，電力線大部集中與A1C1B1的半球內(nèi)，因而測出的ρs主要受改版求內(nèi)巖層電阻率的影響。當A、B改變到AB2位置時，半球體變?yōu)锳2C2B2測出的ρs不僅受到A2C2B2半球內(nèi)巖層電阻率的影響，而且受到圖22 測量深度隨AB變化示意圖C1~C2深度內(nèi)的巖層電阻率的影響。當A、B距離繼續(xù)增大時，電力線的深度也就逐漸增大，ρs值也就受到深度更大的巖層電阻率的影響。如果以AB/2為橫坐標，以算出的ρs值為縱坐標，將測量結(jié)果點繪到雙對數(shù)紙上，就得出了電測深曲線圖。在電測深曲線上，上升的曲線反映了地下高阻巖層的存在，如圖23a；下降的曲線段反映了低阻巖層的存在，如圖23b。圖23 電測深曲線圖 電測深法的技術(shù)方法 工作方法 供電極距AB的選擇在野外測量中，AB距離的選擇，應(yīng)滿足以下三點要求：（1）最小AB/2可按稍小于第一含水層的埋藏深度或區(qū)域地下水位的深度來確定，如有要求，還應(yīng)能反映第四系覆蓋層的厚度。（2）最大AB/2的選擇，應(yīng)保證在曲線尾段漸近線上有2~3個電極距，或按預(yù)計打井深度的1~2倍來確定。（3）在測量過程中AB距離應(yīng)逐步加大，~2cm的范圍內(nèi)，通常?。海ˋB/2）i+1/（AB/2）i=~根據(jù)經(jīng)驗，建議按照如下表21眾所列的極距進行選取：表21：供電極距參考表序號1234567891011AB/2(m)46912162025324050MN/2(m)245序號1213141516171819202122AB/2(m)607490110135170210260320400500MN/2(m)4050 測量極距MN的選擇MN的選擇一般分等比裝置和固定裝置兩種方式。等比裝置一般選擇八分之一裝置，即MN=AB/8。如新號較弱時，也可適當加大MN的距離，如選取五分之一或三分之一裝置，應(yīng)根據(jù)地電條件靈活運用。隨著測試儀器智能化的發(fā)展，測量精度的提高，固定裝置亦普遍應(yīng)用，該裝置所用人力少，受不良地質(zhì)體干擾的影響小，效果較好。 布線方向的選擇在山丘地區(qū)，布線應(yīng)選擇地形平坦、與可能的構(gòu)造走向垂直的方向布極，避免穿越較深的溝谷和陡崖，造成地形影響誤差。在平原地區(qū)，地層分布較為均勻，一般以布線方便為原則，可不考慮布線方向。 電測深曲線解釋分析方法電測深曲線解釋的主要任務(wù)，是通過對個電性層曲線的分析計算，依據(jù)巖性及測量結(jié)果，辨認含水層，解釋界面深度，推斷地下含水層的性質(zhì)、部位、厚度等情況，指導(dǎo)我們選定井位。第一步，做出與目的層曲線段重合最長的拐點切線P1，及其上部相鄰電性層的拐點切線P2。PP2兩切線的交點O1點的縱坐標為ρ0，橫坐標為上界面深度。第二步，用量角器量出切線P1與橫坐標的夾角為α角，根據(jù)α值，從αu表中查出u值，則目的層的電阻率為ρ=uρ0。高阻巖層地區(qū)，包括石灰?guī)r，大理巖，花崗巖，凡是相對富水的構(gòu)造破裂帶，巖溶裂隙帶，在測深曲線上一般呈現(xiàn)相對低阻反映。根據(jù)多年的測試定井實踐，可主要歸納為緩、平、降三個變異特征，九種曲線表現(xiàn)形態(tài)，作為辨認含水層進行定性解釋的依據(jù)。1緩升變異（1）急劇上升段后的緩升段，可視為含水層。（2）夾在兩個急劇上升段之間的緩升段，一般是較好的含水層。（3）急劇上升段前邊的緩升是比較可靠的含水層。2水平變異（1）尾支變平的水平段是含水層的反映。（2）兩個上升段之間水平段可視為含水層。（3）整個曲線近似水平，是巖溶裂隙富水的反映。3下降變異（1）尾支下降段可視為含水層。（2）兩個急劇上升段之間的下降段可視為含水層。（3）只有尾支急劇上升，前段下降的曲線，下降段是中上部巖溶裂隙富水相對發(fā)育的反映。 影響電測深法效果的地電條件分析根據(jù)我們的找水實踐，影響電測深法找水效果的地點跳進主要體現(xiàn)在以下三個方面：第一，電測深法是一種體積勘探，因而要求被測目的層有一定的規(guī)模。目的層埋藏深度越深，要求其厚度越大，當含水層厚度較薄時，在電測深曲線上一般較難反映出來。第二，測區(qū)中存在較大的溝谷和陡坡時，將對曲線產(chǎn)生不利影響，需在曲線分析時考慮這一因素，但一般緩坡地形對電測曲線的影響較小，可不予考慮。第三，電測深法對接地條件并不嚴格，一般接地條件均可測量。但當接地條件極為不良，如地表為干沙層，則將對測試結(jié)果產(chǎn)生較大的不利影響。第三章 桃花峪概況 緣由桃花峪社區(qū)由位于桃花峪景區(qū)入口處的幾個自然村組成。行政上隸屬于泰山管委管轄。由于各村散落于山前、峪間，面積寬廣、布局零亂。民居不論新舊，都是老式的高墻、宅園、小窗，通風、采光極差，給人壓抑之感。村外的高鐵、高速公路、小高層與這些傳統(tǒng)的民居形成鮮明的對比。泰山管委提出若供水水源允許，使社區(qū)與景區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展，故作此勘探。 社區(qū)指標馬套位于桃花峪出口西側(cè)，土地以丘陵平原為主，總體地勢平坦，現(xiàn)有居住人口約1656人；曹家莊居于低山區(qū)、丘陵區(qū)和河旁窄地，土地瘠薄、山林茂密、耕地極少，屬露裸、半露裸的山地?，F(xiàn)有居住人口約860人，二村總?cè)丝?，包括外來住戶總計約3千人。二村居民以打工為主。亦有從事采石、開店和餐飲服務(wù)業(yè)。居民一般較為富裕。 勘察階段勘察共分兩個階段。第一階段完全按照遙感構(gòu)造圖進行物探工作，第二階段在第一階段測試成果的基礎(chǔ)上，沿南北進山路、東西走向的路及從界首進入部隊的老路進行面上勘探。 分水嶺特征界首為泰山西部分水嶺。泰山北西來水由界首流向萬德、青楊、張夏入小崮山水庫。界首以東泰山來水，入桃花峪河，歸泰山泮汶河，最終入大汶河。場區(qū)由于地處分水嶺地域，匯水面積總體受限，應(yīng)引起注意。 沖洪積特征場區(qū)主要河溝有兩條：一是桃花峪河，二是曹家莊河。此二河均屬源短流急、攜帶懸移質(zhì)、推移質(zhì)能力極大的河流。河流中上游，除有幾塊巨磦、蠻石之外，河床底基巖露裸，沖刷得干干凈凈。河道出了桃花峪收費站向下，地形突然平坦、寬廣，洪流聚減，巨石不斷在河口堆積。在地質(zhì)歷史的長河中，河床不斷來回擺動，沖成現(xiàn)在的馬套以巨石為主的洪積平原。場區(qū)特征：由于山前沒有較大的地殼沉降，匯水面積較小，地處分水嶺等，故堆積物以巨石、大磦石為主，間混卵、礫及砂，盡管分選性不好，但因無粘結(jié)的粘土細粒充填，故孔隙性、儲水性及地下水的運移性均很好，是富水的含水空間。場區(qū)沖洪積中的地下水埋深現(xiàn)已達7~。整個堆積物與破碎帶厚度在20~40m之間。由于物探未做鉆探證實，其結(jié)果只能作參考。 地層巖性特征地層為前震旦紀地層，是全球最古老的地層之一，故群眾稱之為老地層。巖性主要為堅硬完整的花崗巖，其次為花崗片麻巖。片麻巖和片巖在場區(qū)很少出露。隱伏的地層、巖性與出露的相同。但物探的結(jié)果，其真電阻率極低，這是屬于破碎的、充水的巖性的表現(xiàn)。 構(gòu)造特征從1:25000遙感構(gòu)造分布圖所見，場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育。不論新老構(gòu)造，已成網(wǎng)絡(luò)展布。這說明泰山自上升期以來，不知經(jīng)歷多少次的地質(zhì)變動，見桃花峪場區(qū)遙感構(gòu)造分布圖一。泰山有這么多的構(gòu)造，但不是地震設(shè)防區(qū)。其因這些斷層均已“死去”?；顢鄬邮呛苌俚模綎|只有兩條：一條是聞名中外的郯廬大斷裂，另一條是高唐、聊城、菏澤、商丘大斷裂。只要發(fā)生地震就在此二斷裂及其衍生帶上發(fā)生。 補、徑、排特征（1）補給場區(qū)地下水補給