深厚覆盖层的探查.pdf

理论研究
水利技术监督
2014年第1期
深厚覆盖层的探?
刘恒祥邡忠友
(中水东北勘测设计研究有限责任公司,长春市130062)
【摘要】深厚覆盖层探测是水利水电工程中一项重要的内容,电测深、地震勘探(折射法、反射法)是探测
覆盖层最有效的方法,但受覆盖深度和地形的影响较大,由于电测深的多解性及近年来地震使用的
炸苭震源越来越难于解决,地震和常规的电法在解决深厚盖层中逐渐退出工程物探的使用,H-4
大地电磁仪是从美国引进的大地电磁测量系统,主要解决40m至700m范围内的地质勘探题,尤其是
解决深部构造效果较好,避免了受地形的限制,生产实践表明应用EH-4大地电磁测深反演电阻剖面
是解决深厚覆盖层的有效勘探方法
【关键词】覆盖层;勘探;大地电磁测量;西旁多
DⅠ编码】10.3969/j.issn.1008-1305.2014.01.014
中图分类号】TV221【文献标识码】B〖文章编号】1008-1305(2014)01-003904
引言
的地电特征;电磁波频率越高,穿透深度越小,则
尨反映浅部地电特征。利用不同的频率,可得到不
覆盖层是指经过各种地质作用而堆积在基岩
上的松散堆积物,通常经过多次沉积而成,其物理同滌度上的地电信息,以达到频率测深的目的,旁
性质与沉积成分、厚度、含水程度等有关,工程物多工程深厚覆盖层及深部构造的勘探取得了良好
探探漍覆盖层主要是利用覆盖层介质与基岩的弹的效果。
性波差异、电性差异、电磁性差异,对于覆盖层较2旁多水电站工程概况和物性特征
薄,应用地震波折射法、浅层反射法、电测法和剖
2.1旁多水电站工程概况
面法、高密度剖面法探测覆盖层的厚度、划分基岩
的构造均有较好的效果,但有以下缺点。
旁多水利枢纽工程地处拉萨河流域中游,坝址
位于西藏自治区林周县旁多乡下游1.5km,距拉萨
受地形、地物的形影较大,勘探深度浅,工作
市直线距离63km,扼拉萨河干流一热振藏布和鸟鲁
量大工作效率较低,因此遇较厚的覆盖或有一定规龙曲、扒曲两条支流的汇合口,坝址控制流域面积
模的低阻覆盖时,上述方法就难于取得理想的勘探
16370km2,年径流量62.48×10in。。
效果,EH-4测量系统是利用大地电磁测量的原理,
旁多水利枢纽工程的开发任务以灌溉、发电为
西藏旁多水电站工程中应用EH-4系统采用的就是
主,兼顾防洪和供水。
音频大地电磁法(AMT)。其工作原理是基于麦克斯
韦方程组完整统一的电磁场理论基础。利用天然场
旁多水利枢纽正常蓄水位4095m,水库总库
容(12.3×10)m,电站装机容量160MW,电站年
源,在探测目标体的地表同时测量相互正交的电场
分量和磁场分量,然后用卡尼亚电阻率计算公式得
发电量为5.38亿kW.h,设计灌溉面积67万亩
灌溉面积(67×10)亩,工程规模为大(1)型I
出视电阻率。
根据大地电磁场理论可知,电磁波在大地介质等工程。
中穿透深度与其频率成反比,当地下电性结构一定
时,电磁波频率越低穿透深度越大,能反映出深部
作者简介;刘恒祥(1969年~),男,高级工程师。
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2.2坝址区地形地貌、工程地质概况及物性特征长玢岩(x);熔结凝灰岩(t),总计厚度25~
2.2.1坝址区地形地貌
420m。
坝址区属高山地形,谷底高程4027~4034m,
(2)花岗岩(3):灰白色,中粗粒结构,块
两岸山顶高程5300m左右,比高1270m左右。右岸状构造。岩质坚硬,抗风化能力强。与闪长玢岩呈
高程4060m以下坡角较陡,为50°左右,高程4060m断层和裂隙接触,与溶解凝灰岩呈熔融接触或裂隙
以上坡角变缓,为30°左右。右岸山坡大部分基岩接触。分布于河床、左岸漫滩和阶地底部及右岸泄
裸露,局部为混合土碎(块)石覆盖;左岸高程4240m洪洞进口山体处。
以下为混合土碎(块)石覆盖,坡角较缓,为15°2.2.3坝址区物性特征
左右,高程4240m以上基岩裸露,坡度大于45°。
通过以往资料分析和现场试验发现,坝址区地
坝址区河流流向为SE向,河谷底宽约700m,层从新到老电阻率具有逐渐增大的特征,白垩系上
河水面宽100~110m,水深1~3m。正常蓄水位4095m统火山岩组、燕山晚期侵入岩地层电阻率为高阻
时,谷宽1020m,河谷呈不对称“U”字型。河床靠层,其值在800~300092·m;第四系松散堆积层电
近右岸,右岸漫滩、阶地发育不完整。左岸漫滩发阻率较低,在25~8009?m。由此可看出,测区内
育,宽约550m,三级阶地明显,阶地前缘高出河水岩性在垂向上存在明显的电阻率差异,从而为EH4
面分别为7m、14m和38m。
大地电磁法探测基岩埋深提供了良好的地球物理
2.2.2坝址区地质概况
前提。
坝址区出露的地层主要为白垩系上统林子宗
3EH-4大地电磁法在解决坝址区覆盖层及
火山岩组、燕山晚期侵入岩及第四系松散堆积层。
构造的应用
由新至老叙述如下。
(1)坡、洪积混合土碎(块)石(Q、Q、3.1测线的布置
4);崩积碎(块)石(Q):灰一深灰色,碎
在坝轴线两侧各50m分别布置1条测线,坝前
块);冲积漂石、卵石混合土(Q);冲积漂石、测线BQ,坝后测线BH长850m。详见图1旁多水利
卵石混合土(Q");冰水积卵石混合土(Q2):闪枢纽工程坝基补充勘察大地电磁法工作布置图。
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图1旁多水利枢细工程坝基补充勘察大地电磁法工作布置图
3.2工件方法
磁探头,以测点为中心对称布设,其中Ex、Hly与
采用“十字型布极”方式进行张量测量(详测线方向一致(即坝轴线在地表的投影线),Ey、
见图2测量装置示意图)。探测时两对电极及两根Hx与测线方向垂直。
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