溫曉東

（湖南省水利水電勘測設(shè)計研究總院 長沙市 410007）

水電站建設(shè)關(guān)鍵在選址，這就要求對壩址基礎(chǔ)進(jìn)行探測。在覆蓋型河床中，基巖基本被覆蓋，鉆探通過鉆孔只能了解鉆孔處基礎(chǔ)情況，此時物探技術(shù)可以在其中發(fā)揮較大作用，通過物探勘測技術(shù)可以對壩址區(qū)范圍內(nèi)覆蓋厚度、斷層構(gòu)造發(fā)育情況有定性的了解，可以指導(dǎo)鉆探工作，從而節(jié)約勘探成本。

1 覆蓋型電站常用物探方法

（1）電測深技術(shù)。電測深法是在地面的一個測深點上（即MN極的中點），通過逐次加大供電電極，AB極距的大小，測量同—點的、不同AB極距的視電阻率ρS值，研究這個測深點下不同深度的地質(zhì)斷面情況。在AB極距離短時，電流分布淺，ρS曲線主要反映淺層情況；AB極距大時，電流分布深，ρS曲線主要反映深部地層的影響。ρS曲線是繪在以AB/2和ρS為坐標(biāo)的雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，推斷各層的厚度、深度較為可靠。

（2）地震勘探。地震勘探是通過研究人工激發(fā)的彈性波在地殼內(nèi)的傳播規(guī)律來勘探地質(zhì)構(gòu)造的方法。由錘擊或爆炸引起的彈性波，從激發(fā)點向外傳播，遇到不同彈性介質(zhì)的分界面，將產(chǎn)生反射和折射，利用檢波器將反射波和折射波到達(dá)地面所引起的微弱振動變成電信號，送入地震儀經(jīng)濾波、放大后記錄經(jīng)整理、分析、解釋就能推算出不同地層分界面的埋藏深度、產(chǎn)狀、構(gòu)造等。常用于探測覆蓋層或風(fēng)化殼的厚度，確定斷層破碎帶，在現(xiàn)場研究巖土的動力學(xué)特性等?？煞譃檎凵洳ǚê头瓷洳ǚ▋煞N。

在覆蓋型水電站中一般河床較寬，很多河流水運還比較繁忙，地震勘探法需要在垂直河流方向上拉鋼絲，這就需要截斷水流運輸，經(jīng)濟(jì)成本較大，所以一般選用電測深技術(shù)。

2 勘探實例

金塘沖水電站壩址位于益陽市桃江縣境內(nèi)，下距桃江縣城50km，距馬跡塘鎮(zhèn)5km。河道終年可以通航，兩岸均有公路，交通比較方便。該電站為資水流域規(guī)劃中的第九個梯級，上為正在建設(shè)的株溪口電站，下為已經(jīng)建成的馬跡塘電站。壩區(qū)河床基本被覆蓋，這就要求物探查明對工程安全設(shè)計及工程處理投資等方面影響較大的壩址區(qū)斷層發(fā)育情況。

本次勘察采用重慶地質(zhì)儀器廠的DZD-6多功能全自動電法儀在壩軸線及壩軸線下游100m的下游圍堰上布置勘探剖面，在完成整個測線勘探后，將數(shù)據(jù)采集結(jié)果輸入電腦，電腦通過相關(guān)軟件繪制成視電阻等值線斷面圖。

圖1為壩軸線視電阻率等值線斷面圖。圖2為下圍堰視電阻率等值線斷面圖。

圖2 下圍堰視電阻率等值線斷面圖

（1）資料分析。由圖1、圖2可以發(fā)現(xiàn)構(gòu)造斷裂帶呈明顯的電性異常反映，測區(qū)巖性單一，主要為砂質(zhì)板巖，圖1的1#～9#測點及13#～46#測點基巖視電阻率基本相同，在視電阻斷面圖上視電阻等值線基本為平行線，說明這些測點基巖完整。10#～12#測點視電阻低，在視電阻等值線圖上呈低阻異常，推測為斷層構(gòu)造。圖2反應(yīng)的情況和圖1基本一致，除9#～11#測點外，其他測點基巖視電阻基本相同，在視電阻斷面圖上視電阻等值線基本為平行線，說明這些測點基巖完整。9#～10#測點視電阻低，在視電阻等值線圖上呈低阻異常，推測為斷層構(gòu)造。通過分析巖性電阻率參數(shù)為：河水電阻率（50～80）Ω·m，含水砂卵石層電阻率（100～250）Ω·m，砂洲上干燥砂卵石層電阻率（500～1700）Ω·m，砂質(zhì)板巖電阻率為（500～1000）Ω·m。分析圖1的10#～12#測點及圖2的9#～11#測點為同一斷層構(gòu)造，斷層破碎影響帶寬度（10～20）m,傾角60°～70°，傾向左岸。

（2）結(jié)果驗證。為了驗證電測深資料的準(zhǔn)確性與可靠性，我們在視電阻異常區(qū)域和視電阻非異常區(qū)域分別布置了鉆探。圖1的10#測點布置的鉆孔ZK12顯示 （0～8）m為覆蓋層砂卵石，（8～18.2）m為砂質(zhì)板巖，（18.2～19.1）為斷層破碎帶，（19.1～21）m為砂質(zhì)板巖，（21～25）m為斷層破碎帶。破碎帶充填斷層泥、角礫巖，膠結(jié)差。

3 結(jié) 語

（1）水利工程中壩址區(qū)河床一般被水或砂卵石覆蓋，有些地方基本無基巖出露，不利于地質(zhì)調(diào)查，可以用電測深方法勘察對壩址穩(wěn)定性影響較大的斷層構(gòu)造，并且依據(jù)電測深的成果指導(dǎo)鉆探工作，從而節(jié)約成本。

（2）水利工程中壩址區(qū)一般地形平坦，表層一般為水或含水砂卵石，導(dǎo)電性良好，這與電測深理論推導(dǎo)的理想條件基本一致，這也決定了電測深所得成果與事實情況更加接近。

（3）電測深得到的視電阻率斷面圖具有測深和剖面功能，不僅能反映深度上的變化還能反映其范圍上的變化。

（4）電測深方法在水利工程上運用也有一定得局限性，主要是水上電測深受水上電纜長度的影響，探測深度較淺。

[1]張勝業(yè)，潘玉玲.應(yīng)用地球物理學(xué)原理[M].北京:中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2004.

[2]中國水利電力物探科技信息網(wǎng).工程物探手冊[M].北京:中國水利水電出版社，2011.