一种综合物探测试海水侵入界面方法
【专利摘要】本发明公开了一种综合物探测试海水侵入界面方法，是一种联合物探与取样测试方法，即采取高密度电法、电阻率测井及孔内分层取水样分析手段，分布建立电阻率值与海水侵入间的关系，由此来定量划分海水侵入界面。本发明综合了高密度电法和电测井法两种物探技术，并结合钻探取样与水质分析，解决了海水入侵界面探测问题，大大提高工作效率，借助于高密度电法的快速探测可以快速完成探测工作；准确度得到保证，主要是采用两种物探对比结果及孔内分层取水建立电阻率特性与海水侵入量间的关系；解决地层均匀性探测问题，综合效益好。
【专利说明】一种综合物探测试海水侵入界面方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种综合物探测试海水侵入界面方法，具体地说是一种联合物探与取 样测试方法，即采取高密度电法、电阻率测井及孔内分层取水样分析手段，分布建立电阻率 值与海水侵入间的关系，由此来定量划分海水侵入界面。
【背景技术】
[0002] 目前随着沿海经济发展，海岸地段工程建设规模不断加大，其中海岸地段地下水 土因海水侵入引起的腐蚀性问题直接影响工程建设的投资。目前国内已有的海水入侵范围 的自动监测系统，虽能解决海水入侵界面问题，但监测系统的建立尤其繁琐，有时工程需要 加密测线而保证探测精度，这就需要大量的投入，直接影响了工程进度和成本。
【发明内容】
[0003] 为了解决上面的问题，本发明的目的在于本发明旨在研宄一种综合物探探测方 法，从而提高工作效率，降低实施成本，另外尚能解决地层均匀性探测问题。
[0004] 本发明是结合高密度电法、电测井及孔内分层取土水试验综合对比探测技术，确 定高密度电法、电测井电阻率与海水侵入标准，进而对海水侵入界面进行快速划分。包括： 高密度电法测线（点）布置、高密度电法测试工作、钻孔（电测井）及取水土样布置、取样 测试及电测井测试、建立淡水条件下地基土高密度电法及电测井方法各种土层电阻率、确 定受海水影响腐蚀性达到中等腐蚀以上条件下地基土高密度电法及电测井方法各种土层 电阻率等内容。
[0005] 本发明提供的一种综合物探测试海水侵入界面方法，其特征在于，所述方法包括 以下步骤：
[0006] A.高密度电法试验测线/点布置：试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超 过海水明显影响带以外，采用适合于高密度电法测试仪器分辨率的测点间距，用以通过高 密度电法探测地层电导率分布情况，指导钻孔/电测井及取水土样布置；
[0007] B.高密度电法测试：进行高密度电测试，获得高密度电法测试电阻率剖面，以获 得地下地层中的电阻率分布情况，藉以划分地层，判定异常；
[0008] C.电测井及取水土样布置：根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及远离海岸 地段布置不少于两个钻孔，取样间距根据电阻率剖面确定，以控制测量精度；
[0009] D.取样测试及电测井测试：孔内电阻率测井及分层取水前应进行简易抽水，清除 人工钻井液对地下水的影响；水样进行简分析试验，土样进行易溶盐分析，并在孔内进行电 测井，获得测井电阻率柱状图及高密度电法、电测井电阻率与分层取水水质介质含量间关 系；
[0010] E.建立淡水条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：分层统计未受海水影 响区高密度电法及电测井法各土层电阻率值，通过与钻探分层取水土样试验分析结果对 比，建立淡水条件下地基土高密度电法及电测井法各种土层电阻率标准；
[0011] F.建立海水侵入条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：对比分析受海水 影响达到中等腐蚀以上高密度电法、电测井电阻率与分层取水腐蚀性介质含量间关系，建 立海水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准；
[0012] G.划分海水侵入界面
[0013] 根据高密度电法及电测井法在水平和垂直方向上划分海水侵入界面，电测井法用 以点的测量，高密度电法用以电阻率剖面的测量，将所述两方法结合所测得的点、面数据综 合起来，划分出界面的空间形态，并根据高密度电法分析评价地基土土层变化情况。
[0014] 优选的所述试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超过海水明显影响带以 夕卜，不应小于300m，测点间距3?5m。
[0015] 优选的所述电测井及取水土样布置是根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及 远离海岸地段布置不少于两个钻孔，取样间距为1. 5?2m间距取样，在电阻率明显变化段 加密取样，按0. 5?I. Om取样，以控制测量精度。
[0016] 优选的所述海水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准为高密度电法：海水 〈10 Ω · m ;淡水> 10 Ω · m ;电测井：海水〈5 Ω · m ;淡水> 5 Ω · m。
[0017] 本发明综合了"高密度电法"和"电测井"两种物探技术，并结合钻探取样与水质 分析，解决了海水入侵界面探测问题，其优点有以下几点：⑴大大提高工作效率，借助于高 密度电法的快速探测可以快速完成探测工作；⑵准确度得到保证，主要是采用两种物探对 比结果及孔内分层取水建立电阻率特性与海水侵入量间的关系；⑶解决地层均匀性探测问 题，综合效益好。综上所述，高密度电法、电阻率测井及钻孔分层取水土样分析综合技术在 海水侵入界面探测领域具有很好的应用价值，尤其适合海岸工程建设评价海水入侵引起的 腐蚀问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1本发明一种综合物探测试海水侵入界面方法电阻率测线剖面；
[0019] 图2本发明一种综合物探测试海水侵入界面方法电测井柱状图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。
[0021] 一种综合物探测试海水侵入界面方法：其特征在于所述方法包括以下步骤：
[0022] A.高密度电法试验测线/点布置：试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超 过海水明显影响带以外，采用适合于高密度电法测试仪器分辨率的测点间距，用以通过高 密度电法探测地层电导率分布情况，指导钻孔/电测井及取水土样布置；
[0023] B.高密度电法测试：进行高密度电测试，获得高密度电法测试电阻率剖面，以获 得地下地层中的电阻率分布情况，藉以划分地层，判定异常；
[0024] C.电测井及取水土样布置：根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及远离海岸 地段布置不少于两个钻孔，取样间距根据电阻率剖面确定，以控制测量精度；
[0025] D.取样测试及电测井测试：孔内电阻率测井及分层取水前应进行简易抽水，清除 人工钻井液对地下水的影响；水样进行简分析试验，土样进行易溶盐分析，并在孔内进行电 测井，获得测井电阻率柱状图及高密度电法、电测井电阻率与分层取水水质介质含量间关 系；
[0026] E.建立淡水条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：分层统计未受海水影 响区高密度电法及电测井法各土层电阻率值，通过与钻探分层取水土样试验分析结果对 比，建立淡水条件下地基土高密度电法及电测井法各种土层电阻率标准；
[0027] F.建立海水侵入条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：对比分析受海水 影响达到中等腐蚀以上高密度电法、电测井电阻率与分层取水腐蚀性介质含量间关系，建 立海水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准；
[0028] G.划分海水侵入界面
[0029] 根据高密度电法及电测井法在水平和垂直方向上划分海水侵入界面，电测井法用 以点的测量，高密度电法用以电阻率剖面的测量，将所述两方法结合所测得的点、面数据综 合起来，划分出界面的空间形态，并根据高密度电法分析评价地基土土层变化情况。
[0030] 优选的所述试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超过海水明显影响带以 夕卜，不应小于300m，测点间距3?5m。
[0031] 优选的所述电测井及取水土样布置是根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及 远离海岸地段布置不少于两个钻孔，取样间距为1. 5?2m间距取样，在电阻率明显变化段 加密取样，按0. 5?I. Om取样，以控制测量精度。
[0032] 优选的所述海水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准为高密度电法：海水 〈10 Ω · m ;淡水> 10 Ω · m ;电测井：海水〈5 Ω · m ;淡水> 5 Ω · m。
[0033] 本方法在湛江市东海岛，测区北部临海区域进行了实施，下面结合实施例对本发 明进行详细说明。本次物探工作地点在湛江市东海岛，测区地形主要属海滩地貌，地面比较 平整。测区内主要地层为：表层为填土、淤泥，中间为粘土和细中粗砂层交互层，砂层中富 含地下水。粘土层为隔水层，起到隔水、止水并且富集水的作用。高密度电法试验测线/点 布置：试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超过海水明显影响带以外，采用合理测点 间距，该合理的间距由分辨率也就是高密度电法测试仪器的精度主要是测量仪器电极之间 的距离远近结合实际情况决定，主要目的是先通过高密度电法探测地层电导率分布情况， 指导钻孔/电测井及取水土样布置；高密度电法共计6条测线，长度5220m ;电测井共计53 孔，测井深度1873m。具体工作量详见表1、表2。
[0034] 表1高密度电法工作量表
【权利要求】
1. 一种综合物探测试海水侵入界面方法，其特征在于所述方法包括以下步骤： A. 高密度电法试验测线/点布置：试验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超过海 水明显影响带以外，采用适合于高密度电法测试仪器分辨率的测点间距，用以通过高密度 电法探测地层电导率分布情况，指导钻孔/电测井及取水土样布置； B. 高密度电法测试：进行高密度电测试，获得高密度电法测试电阻率剖面，以获得地 下地层中的电阻率分布情况，藉以划分地层，判定异常； C. 电测井及取水土样布置：根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及远离海岸地段 布置不少于两个钻孔，取样间距根据电阻率剖面确定，以控制测量精度； D. 取样测试及电测井测试：孔内电阻率测井及分层取水前应进行简易抽水，清除人 工钻井液对地下水的影响；水样进行简分析试验，土样进行易溶盐分析，并在孔内进行电 测井，获得测井电阻率柱状图及高密度电法、电测井电阻率与分层取水水质介质含量间关 系； E. 建立淡水条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：分层统计未受海水影响区 高密度电法及电测井法各土层电阻率值，通过与钻探分层取水土样试验分析结果对比，建 立淡水条件下地基土高密度电法及电测井法各种土层电阻率标准； F. 建立海水侵入条件高密度电法及电测井法土层电阻率标准：对比分析受海水影响 达到中等腐蚀以上高密度电法、电测井电阻率与分层取水腐蚀性介质含量间关系，建立海 水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准； G. 划分海水侵入界面 根据高密度电法及电测井法在水平和垂直方向上划分海水侵入界面，电测井法用以点 的测量，高密度电法用以电阻率剖面的测量，将所述两方法结合所测得的点、面数据综合起 来，划分出界面的空间形态，并根据高密度电法分析评价地基土土层变化情况。
2. 根据权利要求1所述的一种综合物探测试海水侵入界面方法，其特征在于：所述试 验段高密度电测线垂直海岸布置，长度应超过海水明显影响带以外，不应小于300m，测点间 距3?5m。
3. 根据权利要求1所述的一种综合物探测试海水侵入界面方法，其特征在于：所述电 测井及取水土样布置是根据高密度电电阻率剖面，选择海岸地段及远离海岸地段布置不少 于两个钻孔，取样间距为1. 5?2m间距取样，在电阻率明显变化段加密取样，按0. 5?1. 0m 取样，以控制测量精度。
4. 根据权利要求1所述的一种综合物探测试海水侵入界面方法，其特征在于：所述 海水侵入高密度电法及电测井电阻率判定标准为高密度电法：海水〈10 D ? m ;淡水> 10 D ? m ;电测井：海水〈5 D ? m ;淡水> 5 D ? m。
【文档编号】G01N33/24GK104459823SQ201410789970
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】赵建海, 万凯军, 杜坤乾, 李国祥, 李树润 申请人:中冶集团武汉勘察研究院有限公司