吕航
天津地热开发有限公司
摘要：在国家全域旅游、特色旅游的背景下，各地兴起了开发旅游资源热潮。地热作为一种绿色、低碳的清洁能源，在加快地方旅游资源开发速度，振兴地方经济发展中，也被广泛应用。物探技术和钻探技术是地热资源勘查的主要手段。近年来，在勘探地下热水的工作中,电法勘探是一种比较简捷的方法。应用电法勘探的目的在于探测与地下热水有成因关系的断裂构造具体位置,用以圈定地下热水分布范围,确定覆盖层厚度、热源的位置以及隐伏基岩岩性。取得了良好的电法勘探效果。基于此，勘探地下热水的过程中电法勘探是一种使用率较高的方法，在勘探中应用电法勘探的目的一般是对地下热水的具体构造进行具体位置的勘探，在圈定地下热水的具体位置中具有积极性作用，因此电法勘探被广泛应用于地热勘探中。
关键词：电法勘探；地热勘察；应用
引言
目前在地球地热资源勘测过程中主要应用的电勘测法包括频率法、四极法、电测法等。电测试法测试出的热储备区域的电阻率能够综合反映出各种介质电阻情况，从而可以明确岩层性质、水离子浓度与类型、地层孔隙度以及岩层破碎程度等多种参数，为地热资源的开采工作提供指导。由于地下水溶解能力相对较高，渗透性好，随着地层深度的加大，地下水温度不断升高使得溶解能力进一步增强，此时地下水的电阻率会降低，反映出热储构造区域的异常情况，有利于勘测人员推测地下热源的主要分布情况和位置。一般而言，在地热资源勘查中，单一的物探方法往往具有很大的不确定性，更多的是采用综合物探的方法。其中，常用于地热资源勘查的物探方法主要有大地电磁法测深、可控源音频大地电磁测深法、高密度电法、音频大地电磁测深法、激发极化法、土壤氡气测量法等。在地热资源勘查过程中，如何降低开发风险，提高地热钻探成井率，保障经济和社会效益，勘查定井方法的选择至关重要。
1电法勘探技术分析
1.1频率域激电法
运用激发极化法，不仅可对放电时的二次电位变化进行分析，同时可测量充电时二次电位。在激点过程中由频率函数表示激电强弱，而激电二次电位受脉冲宽度的直接影响，脉冲宽度越大，越充分激发介质，二次电位数值便趋于完整；激发频率较低，介质激发就越充分，则二次电位所占比例将增大。反之，频率较高时，激发介质比例降低，二次电位占比缩减。由此可见，以频率函数的形式对激电进行研究分析，可根据二次电位判断地下水分。
1.2高密度电法
此方法以电法为基础，是新型的电法调查技术，其主要是利用电极技术迅速、准确的采集深层土壤、岩溶裂层构造、采空区等电断面存在的信息及参数，通过对二维分子的判断，反映出不同地质构造情况、工程中不良土质现象等。现代化施工中，常因地质隐患问题导致施工存在质量问题，影响工期进度的同时，对施工人员的人身带来一定威胁。随着有关部门的重视、工程单位对相关内容的深入调查，造成此类问题的原因备受关注。此时便可利用高密度电法对其进行调查、分析与处理。在普通电法的基础上，结合现代化技术，优化改进传统方式，利用阵列式物勘法对各种数据进行准确测量。此方式以大量电极点数、大密度测点为基础，实现对不同数据的自动化采集，进而保证数据的真实性，确定数据的精确度，为后续工作提供精准的数据，同时为勘探提供完善的数据资源。
1.3激发极化法
若供电极电流断开，则岩层会表现出递减式放点规律，此时地下水放电电场衰减具有一定的特点，激发极化法便是利用、结合电场衰减度、衰减规律、特点等，分析判断地下水的存在情况及状态。电场衰减过程中，地下水放电电场需要一定的时间进行电位差衰减，可利用其时间变化程度反应极化电场衰减速度。岩层内由较大的水分子偶极距，放电电场则表现出很慢的衰减速度，据此可形成衰减度与衰减时数值间的差距，激发极化方法就是根据这个差距来进行勘探岩层的状态，确定岩层的位置。利用这种方法可以准确地判断出溶洞中的含水量，并精确地计算出有关地下水分布的情况。在实际的地下水勘探中，该方法可探电场的数值通常太小，因此有一定的局限性，在厚度超过80m的岩层中，其作用很难发挥，而且在工业分布较密集的地区也很难发挥作用。
2地形、地貌、地质概况
地形是地表起伏和地物的总称，地形起伏的大势一般称为地势。五大地形为：高原、平原、山地、丘陵、盆地。在进行勘探之前首先要对勘探未知的地形进行分析，然后以基础地形为依据制定勘探方案。地貌是地球表面的各种面貌，是不同的地质条件造就的，是各种内外力作用后的结果。根据形态分类则可以划分出五大地形；根据成因分类则有喀斯特地貌、流水地貌、风蚀地貌、雅丹地貌等。在勘探前对勘探地的地貌进行分析，为后期的工作设计提供基础的地貌数据。地质泛指地球的性质和特征，主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史以及地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。通过基础的地质分析来为电法勘探提供基础的数据。
3电法勘探的应用方法和分析推断
3.1联合剖面法
在联合剖面电法勘探的协作下，可以快速填图。这种新型的方法能够有效的掌握各类别的地质界限，并且涵盖了地层配有的分界线，明确了框架下的构造线，以及地下推覆构造和矿气地层。相应的技术人员对联合剖面电法勘测进行了技术加工，避免了勘测中的人工误差，增强了勘测的质量以及精准度，若遇到野外状态下的施工流程，各类别的定点定线，都应按设定的规程来，要做好事先打眼工作，对电极进行构建，打眼时要注意注入相应规格的硫酸铜，这样做有利于缩减地下的电阻，来增加测量信号。要对正确的查验方向进行维护，防止突变点和扭曲点的干扰。同时要重设观测流程，进行反复多次的观察，保证数据的准确性。联合剖面法是电法剖面中最重要的方法之一，其实际上是由两个三极装置组合而成，因此在勘探过程中能够为人们提供丰富的地质信息。与其他传统的勘探方法相比较，联合剖面法还具有分辨力强的特点，因此其在地热勘探过程中被广泛应用。因为联合剖面法无穷远极的特点，在野外勘探工作进行过程中具有装置笨重的勘探特点，因此在前期要注重对勘探到的地形特点进行分析。在进行电法勘探的过程中要对当地的水文地质和温泉等地热的出露条件进行仔细调查，这样不仅能对当地热水的富集、形成和运移条件进行分析，而且也可以对其中的力学关系进行分析。例如在实地测量过程中，东西扭断性的断裂，对地下热水有一定的阻断作用；西北张向的断裂，对地下热水的流动有一定的促进作用。不同情况下地下断裂的具体分布也有一定的差异，因此有的地方的断裂分布呈分散状态，有的地方的断裂呈聚合状态。
3.2对称四级测深法
对称四级测深法在专业教学过程中也被称为“对称四级剖面法”，主要的工作原理如下：供电电极A、B与测量电极M、N关于中点O对称，选择好适当极距，并保持极距不变，四极同时向一个方向移动，沿剖面线逐点测量△UMN和I，然后根据视电阻率公式ρ=K△UMN/I计算各点视电阻率。对称四级测深法作为电法勘探方法中操作简单的方法之一，在进行电法勘探的过程中应用十分广泛。虽然具有准确度较高、便于解释的特点，但是在使用对称四级剖面法的过程中，外出测量的工作量大于一般的测量方法。对称四级剖面法与四级测深有一定的相似性，便于上手。以上就是对称四级剖面法的基础工作原理和其优缺点的分析，在进行实际的地热勘探过程中，要以地形、地质、地貌作为制定勘探方案的依据，在进行优缺点排除对比之后选择合适的勘探方法。除此之外，在对称四级剖面法的使用过程中，在制定科学的作业方案之后，也要加强相关作业的完成度的监管力度，避免部分工作人员因为工作量太大而做出伪造数据的行为，在保证测量精准度的同时完善具体测量作业对测量计划的落实监管流程。
3.3电阻率剖面法
电阻率剖面法的概述是指a、m、n和b电极距的保持不变，同时在一定的剖面方向上逐点观察视电阻率(ρs)，研究地下岩石电阻率的变化，研究一组剖面向地下深度、矿石的变化。主要被用来探测陡立生产的地质或构造。电阻率剖面方法也是一种工作手段，它对地质量测得数据的精确度起着积极作用，因此，在进行初期地质勘测时，应根据实际情况科学地勘方法选择，以保证对地质量的精确度。
参考文献：
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