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摘 要：我国是一个人均水资源匮乏，严重缺水的国家。许多地区和城市靠长期过量抽取地下水维持，西部山区则因缺水而制约了当地经济发展，水资源短缺已成为国民经济和社会发展的重要制约因素。此外，地下各种含水构造对采矿、环保、农业、地下工程等部门也有重大意义。因此，地下水的高效率、高精度勘查就成为水资源研究中首先要解决的课题。本文笔者结合多年工作经验，对水文地质工作所采用的地球物理勘探方法进行深入探讨，供同行参考。
关键词：水文地质 综合物探 作用
由于各种物探方法的应用都依据一定的物理前提且不同地区地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性所以采用单一的物探方法一般难以查明或解决有关地质和工程问题，此时应考虑采用综合物探进行施测，以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量。多种方法的结合使用已经开始普遍用于地下水的勘探研究，也取得好的结果。随着勘探难度的加大，还有更多的问题需要探索和研究。
一、综合物探在水文地质探测中的作用
在进行水文地质勘探中，往往基于水质的导电性和岩石的电磁场进行综合物探。在实际的水文地质中，有效的综合勘探对实际的诸多行业来说，都具有重要的意义。尤其是煤矿企业，有效的水文地质勘探，可以很好的避免煤矿企业在生产中的安全事故。
在水文地质领域，常用的几种综合物探法
随着电子信息技术的发展，这种综合物探的方法越来越多样化。尤其是现在图像信息技术的发展，更加丰富了其物探的方式。而且，现在的综合物探，可以根据不同的探测目的，选取不同的物探技术，进而更好的到达探测的目的。以下就介绍几种常用的物探技术。
1.天然磁场法
在进行水文地质勘探时，岩石造成的天然磁场就是一个良好的勘探平台。天然磁场法就是基于岩石的磁场，进行有效的磁场勘探，依据勘探的数据进行定量的分析。该种勘探技术受到外来磁场的影响非常的明显，诸如在勘探的过程中，使用其他的电子通讯设备，都会对岩石的磁场造成干扰，进而使得勘探的数据变化过大，不便于数据的有效分析。该种探测技术，可以根据磁场的频率的测量数据，详细的了解不同层次的地质结构。而且根据不同的频率数据，可以知道地质中异常结构的地理位置。一般情况下，测量的磁场频率越大，表明异常的结构的地理位置比较的浅，反之，如果测量的磁场频率比较的微小，表明异常结构的位置比较的深。而且对磁场的频率做定量的分析和计算，可以很好的确定异常结构的精确位置，这样在煤矿的开采过程中，尽量的避免对该底层的开采或加强该地理位置的安全防范。
2.地面核磁共振法
地面核磁共振（SNMR）找水方法是近年发展起来的，目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。它利用不同物质原子核弛豫性质差异产生的SNMR 效应。即利用了水中氢核（质子）的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水的存在性及时空赋存特征。通过由小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。相对于传统的地球物理方法而言，核磁共振方法是一种直接非侵害性的探测地下水的地球物理新技术，具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点，是一种很有发展前景的找水方法技术。
地面核磁共振找水方法的原理决定了该方法能够直接找水，特别是找淡水。在该方法的探测深度范围内，只要地层中有自由水存在，就有核磁共振信号响应，反之则没有响应；其次，地面核磁共振方法受地质因素影响小。这些优点可用来区分间接找水的电阻率法和电磁测深法视电阻率的异常地质。此外，在淡水电阻率与其赋存空间介质的电阻率无明显差异的情况下，而地面核磁共振方法能够直接探测出淡水的存在。但是，目前该方法尚不能用来探测埋藏深度大于150m的地下水。此外由于核磁共振系统接受灵敏度高，所以易受电磁噪声的干扰。
3.电流透视法
该种探测方法具有优于电流探测法之处，那就是这种探测法可以对地质结构进行全方位的探测，对于一些岩石内部的地质结构和含水情况都可以做到有效的探测。这就避免了电流法在探测时，对一些岩石内部缺乏有效的测量。该种方法在勘探时，仍主要研究电场的变化情况，进而根据电场的变化，对地质结构做出定量的分析。该种方法在探测的时候，也要特别的注意外来磁场的干扰，进而干扰测量电场。外来磁场的干扰，会造成天然磁场的震荡变化，进而出现感应电流，感应电流的产生，会造成电磁场的变化，使得形成的电场分布图像比较的模糊，地质内部结构的成像不具体，不便于数据和图像的分析。
4.激发极化法
当对地下地质体供入一直流脉冲ΔV1，在供电电流不变的情况下，可观测到如下现象：地面上两个测量电极的地位差ΔV（t）随时间增加而趋于稳定值（饱和值）。 在断开供电电流后，会发现电极间电位差在最初一瞬间快速衰减，到一定数值后，衰减速度变慢，经几秒钟甚至几分钟后可衰减至零。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激发极化效应。激发极化法是根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。它又分为直流激发极化法（时间域法）和交流激发极化法（频率域法）。
不同的固—液介质体的激发极化效应不同，这一特性又主要表现在二次场的大小和它随时间变化情况，即二次场衰减曲线包含着激发极化特性的全部信息。利用这一特性来研究地质构造，寻找地下水源，这种电法勘探的方法就是激发极化法。在传统的物探找水方法中，电法勘探在地下水勘查中几乎承担了80% 的工作量，成为配合水文地质工作的主要手段。近些年来，尤其是在20世纪末期，由于高精度激发找水仪的研制成功，大大地推动了该方法在找水领域上的应用。
5.瑞利波法
該种方法可以对勘探的地质进行全方位的勘探。其勘探的原理是基于对瑞利波的衰减情况，对岩石的断层进行有效的探测。在探测的过程中，依据测量瑞利波在岩石中的传播速度和衰减的情况，准确的定位断层的位置。如果在探测的过程中，瑞利波的频率骤减或传播的速度减缓，那说明在该底层中，存在断层的地质结构，同时可以根据频率衰减的频率，判断断层的范围和岩石断层的程度。
6.无线电波法
该种方法是通过向地下发射高频率电磁波，根据电磁波得衰减情况进行分析，进而达到探测的目的。高频率的电磁波在穿过岩石层时，会被岩石的磁场所吸收，进而造成了电磁波出现衰减的现象，而且正常岩层的电阻相对于断层而言非常的小，当电磁波遇到断层时会出现明显的衰减现象。因此，在勘测的时候可以根据电磁波衰减的情况，来判断岩石的断层情况。如果，还要具体的了解断层的位置，则需要对电磁波的衰减曲线进行有效的计算机处理计算才可以。而且计算出的断层位置也不是很精准，只能大概的确定断层位置范围。
二、结语
综合物探在水文地质工作中起着举足轻重的作用，有着不可比拟的优势。但现在应用的深度和广度还远远不够，仍有相当大的潜力，相信随着人们认识程度的提高，综合物探在地下水勘察中的作用会越来越明显，而且基于先进的电子成像技术的发展，使得综合物探的探测结果更加的具体、科学。
关键词：水文地质 综合物探 作用
由于各种物探方法的应用都依据一定的物理前提且不同地区地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性所以采用单一的物探方法一般难以查明或解决有关地质和工程问题，此时应考虑采用综合物探进行施测，以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量。多种方法的结合使用已经开始普遍用于地下水的勘探研究，也取得好的结果。随着勘探难度的加大，还有更多的问题需要探索和研究。
一、综合物探在水文地质探测中的作用
在进行水文地质勘探中，往往基于水质的导电性和岩石的电磁场进行综合物探。在实际的水文地质中，有效的综合勘探对实际的诸多行业来说，都具有重要的意义。尤其是煤矿企业，有效的水文地质勘探，可以很好的避免煤矿企业在生产中的安全事故。
在水文地质领域，常用的几种综合物探法
随着电子信息技术的发展，这种综合物探的方法越来越多样化。尤其是现在图像信息技术的发展，更加丰富了其物探的方式。而且，现在的综合物探，可以根据不同的探测目的，选取不同的物探技术，进而更好的到达探测的目的。以下就介绍几种常用的物探技术。
1.天然磁场法
在进行水文地质勘探时，岩石造成的天然磁场就是一个良好的勘探平台。天然磁场法就是基于岩石的磁场，进行有效的磁场勘探，依据勘探的数据进行定量的分析。该种勘探技术受到外来磁场的影响非常的明显，诸如在勘探的过程中，使用其他的电子通讯设备，都会对岩石的磁场造成干扰，进而使得勘探的数据变化过大，不便于数据的有效分析。该种探测技术，可以根据磁场的频率的测量数据，详细的了解不同层次的地质结构。而且根据不同的频率数据，可以知道地质中异常结构的地理位置。一般情况下，测量的磁场频率越大，表明异常的结构的地理位置比较的浅，反之，如果测量的磁场频率比较的微小，表明异常结构的位置比较的深。而且对磁场的频率做定量的分析和计算，可以很好的确定异常结构的精确位置，这样在煤矿的开采过程中，尽量的避免对该底层的开采或加强该地理位置的安全防范。
2.地面核磁共振法
地面核磁共振（SNMR）找水方法是近年发展起来的，目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。它利用不同物质原子核弛豫性质差异产生的SNMR 效应。即利用了水中氢核（质子）的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，进而探测地下水的存在性及时空赋存特征。通过由小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间，探测由浅到深的含水层的赋存状态。相对于传统的地球物理方法而言，核磁共振方法是一种直接非侵害性的探测地下水的地球物理新技术，具有高分辨力、高效率、信息量丰富和解的唯一性等优点，是一种很有发展前景的找水方法技术。
地面核磁共振找水方法的原理决定了该方法能够直接找水，特别是找淡水。在该方法的探测深度范围内，只要地层中有自由水存在，就有核磁共振信号响应，反之则没有响应；其次，地面核磁共振方法受地质因素影响小。这些优点可用来区分间接找水的电阻率法和电磁测深法视电阻率的异常地质。此外，在淡水电阻率与其赋存空间介质的电阻率无明显差异的情况下，而地面核磁共振方法能够直接探测出淡水的存在。但是，目前该方法尚不能用来探测埋藏深度大于150m的地下水。此外由于核磁共振系统接受灵敏度高，所以易受电磁噪声的干扰。
3.电流透视法
该种探测方法具有优于电流探测法之处，那就是这种探测法可以对地质结构进行全方位的探测，对于一些岩石内部的地质结构和含水情况都可以做到有效的探测。这就避免了电流法在探测时，对一些岩石内部缺乏有效的测量。该种方法在勘探时，仍主要研究电场的变化情况，进而根据电场的变化，对地质结构做出定量的分析。该种方法在探测的时候，也要特别的注意外来磁场的干扰，进而干扰测量电场。外来磁场的干扰，会造成天然磁场的震荡变化，进而出现感应电流，感应电流的产生，会造成电磁场的变化，使得形成的电场分布图像比较的模糊，地质内部结构的成像不具体，不便于数据和图像的分析。
4.激发极化法
当对地下地质体供入一直流脉冲ΔV1，在供电电流不变的情况下，可观测到如下现象：地面上两个测量电极的地位差ΔV（t）随时间增加而趋于稳定值（饱和值）。 在断开供电电流后，会发现电极间电位差在最初一瞬间快速衰减，到一定数值后，衰减速度变慢，经几秒钟甚至几分钟后可衰减至零。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激发极化效应。激发极化法是根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。它又分为直流激发极化法（时间域法）和交流激发极化法（频率域法）。
不同的固—液介质体的激发极化效应不同，这一特性又主要表现在二次场的大小和它随时间变化情况，即二次场衰减曲线包含着激发极化特性的全部信息。利用这一特性来研究地质构造，寻找地下水源，这种电法勘探的方法就是激发极化法。在传统的物探找水方法中，电法勘探在地下水勘查中几乎承担了80% 的工作量，成为配合水文地质工作的主要手段。近些年来，尤其是在20世纪末期，由于高精度激发找水仪的研制成功，大大地推动了该方法在找水领域上的应用。
5.瑞利波法
該种方法可以对勘探的地质进行全方位的勘探。其勘探的原理是基于对瑞利波的衰减情况，对岩石的断层进行有效的探测。在探测的过程中，依据测量瑞利波在岩石中的传播速度和衰减的情况，准确的定位断层的位置。如果在探测的过程中，瑞利波的频率骤减或传播的速度减缓，那说明在该底层中，存在断层的地质结构，同时可以根据频率衰减的频率，判断断层的范围和岩石断层的程度。
6.无线电波法
该种方法是通过向地下发射高频率电磁波，根据电磁波得衰减情况进行分析，进而达到探测的目的。高频率的电磁波在穿过岩石层时，会被岩石的磁场所吸收，进而造成了电磁波出现衰减的现象，而且正常岩层的电阻相对于断层而言非常的小，当电磁波遇到断层时会出现明显的衰减现象。因此，在勘测的时候可以根据电磁波衰减的情况，来判断岩石的断层情况。如果，还要具体的了解断层的位置，则需要对电磁波的衰减曲线进行有效的计算机处理计算才可以。而且计算出的断层位置也不是很精准，只能大概的确定断层位置范围。
二、结语
综合物探在水文地质工作中起着举足轻重的作用，有着不可比拟的优势。但现在应用的深度和广度还远远不够，仍有相当大的潜力，相信随着人们认识程度的提高，综合物探在地下水勘察中的作用会越来越明显，而且基于先进的电子成像技术的发展，使得综合物探的探测结果更加的具体、科学。