[發明專利]一種非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法

在審

• 申請號: 202211294459.8
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115657143A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 屈念念;李家斌;蒙應華;張西君;劉俊;田郁;李西子;楊仕欲;周波
• 申請（專利權）人: 貴州省地質調查院（貴州省地質礦產勘查開發局地質科學研究所）
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳銀

本發明公開了一種非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法，包括以下操作步驟：在前期水文地質調查基礎上，充分分析區域地質、水文特征，根據確定的地下水出入口W_A、W_B與水流方向D_W，布設剖面開展測量工作；觀測設備包括瞬變電磁儀系統、發射系統，測量單場源感應電壓數據與附加場源電源數據，通過處理與反演推斷出地下巖溶管道發育深度、位置等信息。本發明涉及地下水探測技術領域，該非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法，利用電磁感應原理與地下水良導體的性質，向地下水系統供入交流電從而形成隨時間、空間變化的二次場異常，該二次場異常具有幅值較高且變化劇烈的特點，與電磁干擾信號特征具有相似性，因此與瞬變電磁儀系統測量異常差異性較大，易于識別由地下巖溶管道引起的異常，減少多解性。

技術領域

本發明涉及地下水探測技術領域，具體為一種非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法。

背景技術

目前地下水調查方法有鉆探、抽水試驗、物探等，相較于鉆探、抽水試驗等方法，地球物理探測技術具有經濟、無損、快速且覆蓋率大的優點，主要是基于地下空間充水或相對充水后與周圍介質的物性差異，進而研究地球物理場變化推斷地下空間結構，主要以電法類勘探為主，包括高密度電法、瞬變電磁法、音頻大地電磁法、激發極化法、聯合剖面法等。瞬變電磁法、高密度電法、探地雷達等主要解決淺部異常體分布，可控源音頻大地電磁、音頻大地電磁法主要用于揭示斷裂構造發育，聯合剖面法、充電法主要用于查明陡立含水構造、裂隙及高阻陡狀地質體平面位置，以上方法均為間接找水方法；核磁共振法可直接探測地下水是否存在，為直接找水法。

實際探測過程中，每種方法適用條件存在差異：高密度電法、聯合剖面法、核磁共振法受地形影響較大，探測深度相對較淺；音頻大地電磁、核磁共振抗電磁干擾能力較弱，單方法應用具有局限性。實際探測過程中，也常采用多種方法聯合來相互驗證減少多解性，但在勘探面積較大且勘探目標范圍不明的工作區，會增大探測成本，且增加探測周期。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法，解決了現有地下水探測方法局限性大、周期長、成本高的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種非傳統瞬變電磁方法探測地下水的物探方法，包括以下操作步驟：

S1：充分分析區域水文地質特征，包括區內地下水補給、徑流及排泄條件等，結合鉆探、基礎地質資料，確定地下水出入口W_A與W_B、水流方向D_W；

S2：以地下水為良導體，根據電磁感應定理，當向地下水系統供入交流電場時，產生一次磁場，電流突然斷開時被激勵起感應渦流場并產生在介質中傳播的隨時間、空間變化的二次場，通電巖溶管道形成電磁場源；

S3：垂直于地下水水流方向D_W布設測量剖面P₁、P₂、P₃、P₄...P_i...,每條剖面P_i按相同間距布設測點P_i1、P_i2、P_i3、P_i4...P_ij...；

S4：觀測設備包括瞬變電磁儀系統、發射系統；

S5：在供電設備向地下水系統供入交流電之前，沿布設的測點利用瞬變電磁儀系統開展測量工作，獲得各測點隨時間變化的單場源感應電壓數據SS_ij；