利用高密度電法探測(cè)咸淡水分界面
楊國(guó)華

摘要：本文通過實(shí)際工程，通過對(duì)沿海地區(qū)地下海水入侵面的高密度電法勘查，取得了較明顯的效果，為研究沿海地區(qū)地下淡水資源的分布和海水入侵情況提供了很好的范例，具有較高的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)價(jià)值。
關(guān)鍵詞：沿海地區(qū) 海水入侵 高密度電法 視電阻率 咸水與淡水 分界面

1、概況
沿海地區(qū)普遍都存在海水入侵導(dǎo)致地下水咸化的問題，特別是在一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，由于開采地下水，甚至過量開采利用地下水，導(dǎo)致海水不斷侵入，造成地下淡水逐漸咸化，水質(zhì)不斷惡化，嚴(yán)重影響了人民群眾的生產(chǎn)和生活用水。
廣東省惠州市惠東雙月灣，遠(yuǎn)離市區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后。當(dāng)?shù)卣�府決定對(duì)該地區(qū)開發(fā)利用，擬建成旅游度假區(qū)。但因該段地區(qū)兩側(cè)臨海，淡水資源比較匱乏。為了解地下淡水的分布情況，建設(shè)方委托我們對(duì)該地區(qū)地下淡水資源進(jìn)行勘查，劃分出咸水與淡水的分界面，為合理規(guī)劃和開發(fā)利用地下淡水資源提供幫助。
2、地形條件
雙月灣位于惠東縣平海鎮(zhèn)，西北端連接稔平半島，整體呈犄角狀向東南方向突出來，呈狹長(zhǎng)條帶狀。其長(zhǎng)約5km，寬約350m，有三面被海水包圍，南側(cè)沿海邊有水泥公路。工地處于雙月灣中段，南側(cè)緊鄰公路，北側(cè)靠近內(nèi)海灣。場(chǎng)地目前處于未開發(fā)狀態(tài)，地表植被茂盛，主要為青草，局部叢生仙人掌等灌木。
3、地球物理特征
根據(jù)鉆探揭露，地層巖性自上而下依次為：粉細(xì)砂、中砂、淤泥質(zhì)粉砂、粉土。地下水位埋深約1.0m。根據(jù)實(shí)測(cè)，咸水的電阻率小于15Ω•m，淡水的電阻率大于15Ω•m。利用高密度電法，勘查地下含水地層的視電阻率，根據(jù)視電阻率的分布情況，即可劃分出咸水與淡水的分界面。
4、現(xiàn)場(chǎng)工作布置
本次工作選用高密度電阻率法。高密度電阻率法是以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，通過研究在人工施加的電場(chǎng)作用下，地下傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律，揭示地層結(jié)構(gòu)和其它隱伏的地質(zhì)現(xiàn)象。工作時(shí)，通過電極向地下供電，測(cè)量接收電極之間的電位差，求得該測(cè)點(diǎn)的視電阻率值。對(duì)實(shí)測(cè)的電阻率剖面進(jìn)行計(jì)算、分析、處理，即可獲得地層中的電阻率分布情況，快速而準(zhǔn)確地獲取豐富的地下信息。
現(xiàn)場(chǎng)共布置了3條電法測(cè)線，2條測(cè)線垂直于公路方向（即與兩側(cè)海水入侵方向一致），1條測(cè)線平行于公路方向。本次電法采用溫納裝置，每條測(cè)線布置1個(gè)排列，60個(gè)電極，電極距為5m， 排列長(zhǎng)度為300m。
5、數(shù)據(jù)處理與分析
高密度電法數(shù)據(jù)處理流程主要是：
數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換→剔除畸變點(diǎn)數(shù)據(jù)、改正干擾數(shù)據(jù)→反演→繪制視電阻率圖→地質(zhì)分析解釋→形成地質(zhì)解釋剖面。
電法測(cè)線1（南北方向，垂直于公路布置）數(shù)據(jù)反演結(jié)果見圖1。
 

 

圖中，藍(lán)色為小于10Ω•m，綠色為11~20Ω•m，黃色為大于25Ω•m。圖左軸為高程，圖上軸為測(cè)線距離。從圖中可以看出，咸水與淡水的分界面非常清楚，測(cè)線兩端（兩端靠近海邊的位置）分界面略淺，中間稍深一些，大致在地下15m（高程-12m）。其中，在測(cè)線距離170~200m之間，出現(xiàn)地下咸水與淡水混在一起，分界面模糊。經(jīng)調(diào)查，在測(cè)線距離185處，有一47m深的鉆孔，在鉆探過程中，對(duì)地下咸水形成了擾動(dòng)。
6、解釋成果
經(jīng)過高密度電法勘查工作果，基本查清了場(chǎng)地內(nèi)地下淡水的分布情況，并繪制了相應(yīng)的地下淡水分布地質(zhì)剖面圖。由高密度電法成果圖可知，場(chǎng)地內(nèi)地下水的構(gòu)成中，淺部水為淡水，深部水為咸水，分界面約為地下15m深度，場(chǎng)地兩側(cè)的海水已在地下深部連通起來�？梢�，該地區(qū)淡水資源還是比較匱乏的，因此對(duì)淡水的利用一定要合理規(guī)劃。
7、結(jié)論
通過本次工程可知，在沿海地區(qū)，利用高密度電法對(duì)海水的入侵情況進(jìn)行調(diào)查，其方法是有效可行的，且工作方法具有高效、簡(jiǎn)潔、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

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