利用高密度电法探测咸淡水分界面
利用高密度电法探测咸淡水分界面
杨国华
摘要：本文通过实际工程，通过对沿海地区地下海水入侵面的高密度电法勘查，取得了较明显的效果，为研究沿海地区地下淡水资源的分布和海水入侵情况提供了很好的范例，具有较高的经济和技术价值。
关键词：沿海地区 海水入侵 高密度电法 视电阻率 咸水与淡水 分界面
1、概况
沿海地区普遍都存在海水入侵导致地下水咸化的问题，特别是在一些经济比较发达的地区，由于开采地下水，甚至过量开采利用地下水，导致海水不断侵入，造成地下淡水逐渐咸化，水质不断恶化，严重影响了人民群众的生产和生活用水。
广东省惠州市惠东双月湾，远离市区，经济发展比较落后。当地政府决定对该地区开发利用，拟建成旅游度假区。但因该段地区两侧临海，淡水资源比较匮乏。为了解地下淡水的分布情况，建设方委托我们对该地区地下淡水资源进行勘查，划分出咸水与淡水的分界面，为合理规划和开发利用地下淡水资源提供帮助。
2、地形条件
双月湾位于惠东县平海镇，西北端连接稔平半岛，整体呈犄角状向东南方向突出来，呈狭长条带状。其长约5km，宽约350m，有三面被海水包围，南侧沿海边有水泥公路。工地处于双月湾中段，南侧紧邻公路，北侧靠近内海湾。场地目前处于未开发状态，地表植被茂盛，主要为青草，局部丛生仙人掌等灌木。
3、地球物理特征
根据钻探揭露，地层岩性自上而下依次为：粉细砂、中砂、淤泥质粉砂、粉土。地下水位埋深约1.0m。根据实测，咸水的电阻率小于15Ω•m，淡水的电阻率大于15Ω•m。利用高密度电法，勘查地下含水地层的视电阻率，根据视电阻率的分布情况，即可划分出咸水与淡水的分界面。
4、现场工作布置
本次工作选用高密度电阻率法。高密度电阻率法是以岩土体导电性差异为基础，通过研究在人工施加的电场作用下，地下传导电流的分布规律，揭示地层结构和其它隐伏的地质现象。工作时，通过电极向地下供电，测量接收电极之间的电位差，求得该测点的视电阻率值。对实测的电阻率剖面进行计算、分析、处理，即可获得地层中的电阻率分布情况，快速而准确地获取丰富的地下信息。
现场共布置了3条电法测线，2条测线垂直于公路方向（即与两侧海水入侵方向一致），1条测线平行于公路方向。本次电法采用温纳装置，每条测线布置1个排列，60个电极，电极距为5m， 排列长度为300m。
5、数据处理与分析
高密度电法数据处理流程主要是：
数据格式转换→剔除畸变点数据、改正干扰数据→反演→绘制视电阻率图→地质分析解释→形成地质解释剖面。
电法测线1（南北方向，垂直于公路布置）数据反演结果见图1。
图中，蓝色为小于10Ω•m，绿色为11~20Ω•m，黄色为大于25Ω•m。图左轴为高程，图上轴为测线距离。从图中可以看出，咸水与淡水的分界面非常清楚，测线两端（两端靠近海边的位置）分界面略浅，中间稍深一些，大致在地下15m（高程-12m）。其中，在测线距离170~200m之间，出现地下咸水与淡水混在一起，分界面模糊。经调查，在测线距离185处，有一47m深的钻孔，在钻探过程中，对地下咸水形成了扰动。
6、解释成果
经过高密度电法勘查工作果，基本查清了场地内地下淡水的分布情况，并绘制了相应的地下淡水分布地质剖面图。由高密度电法成果图可知，场地内地下水的构成中，浅部水为淡水，深部水为咸水，分界面约为地下15m深度，场地两侧的海水已在地下深部连通起来。可见，该地区淡水资源还是比较匮乏的，因此对淡水的利用一定要合理规划。
7、结论
通过本次工程可知，在沿海地区，利用高密度电法对海水的入侵情况进行调查，其方法是有效可行的，且工作方法具有高效、简洁、费用低等优点。
