一種綜合物探測試海水侵入界面方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜合物探測試海水侵入界面方法，是一種聯(lián)合物探與取樣測試方法，即采取高密度電法、電阻率測井及孔內(nèi)分層取水樣分析手段，分布建立電阻率值與海水侵入間的關(guān)系，由此來定量劃分海水侵入界面。本發(fā)明綜合了高密度電法和電測井法兩種物探技術(shù)，并結(jié)合鉆探取樣與水質(zhì)分析，解決了海水入侵界面探測問題，大大提高工作效率，借助于高密度電法的快速探測可以快速完成探測工作；準(zhǔn)確度得到保證，主要是采用兩種物探對比結(jié)果及孔內(nèi)分層取水建立電阻率特性與海水侵入量間的關(guān)系；解決地層均勻性探測問題，綜合效益好。
【專利說明】一種綜合物探測試海水侵入界面方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種綜合物探測試海水侵入界面方法，具體地說是一種聯(lián)合物探與取 樣測試方法，即采取高密度電法、電阻率測井及孔內(nèi)分層取水樣分析手段，分布建立電阻率 值與海水侵入間的關(guān)系，由此來定量劃分海水侵入界面。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前隨著沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展，海岸地段工程建設(shè)規(guī)模不斷加大，其中海岸地段地下水 土因海水侵入引起的腐蝕性問題直接影響工程建設(shè)的投資。目前國內(nèi)已有的海水入侵范圍 的自動監(jiān)測系統(tǒng)，雖能解決海水入侵界面問題，但監(jiān)測系統(tǒng)的建立尤其繁瑣，有時工程需要 加密測線而保證探測精度，這就需要大量的投入，直接影響了工程進(jìn)度和成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上面的問題，本發(fā)明的目的在于本發(fā)明旨在研宄一種綜合物探探測方 法，從而提高工作效率，降低實施成本，另外尚能解決地層均勻性探測問題。
[0004] 本發(fā)明是結(jié)合高密度電法、電測井及孔內(nèi)分層取土水試驗綜合對比探測技術(shù)，確 定高密度電法、電測井電阻率與海水侵入標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而對海水侵入界面進(jìn)行快速劃分。包括： 高密度電法測線（點）布置、高密度電法測試工作、鉆孔（電測井）及取水土樣布置、取樣 測試及電測井測試、建立淡水條件下地基土高密度電法及電測井方法各種土層電阻率、確 定受海水影響腐蝕性達(dá)到中等腐蝕以上條件下地基土高密度電法及電測井方法各種土層 電阻率等內(nèi)容。
[0005] 本發(fā)明提供的一種綜合物探測試海水侵入界面方法，其特征在于，所述方法包括 以下步驟：
[0006] A.高密度電法試驗測線/點布置：試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超 過海水明顯影響帶以外，采用適合于高密度電法測試儀器分辨率的測點間距，用以通過高 密度電法探測地層電導(dǎo)率分布情況，指導(dǎo)鉆孔/電測井及取水土樣布置；
[0007] B.高密度電法測試：進(jìn)行高密度電測試，獲得高密度電法測試電阻率剖面，以獲 得地下地層中的電阻率分布情況，藉以劃分地層，判定異常；
[0008] C.電測井及取水土樣布置：根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及遠(yuǎn)離海岸 地段布置不少于兩個鉆孔，取樣間距根據(jù)電阻率剖面確定，以控制測量精度；
[0009] D.取樣測試及電測井測試：孔內(nèi)電阻率測井及分層取水前應(yīng)進(jìn)行簡易抽水，清除 人工鉆井液對地下水的影響；水樣進(jìn)行簡分析試驗，土樣進(jìn)行易溶鹽分析，并在孔內(nèi)進(jìn)行電 測井，獲得測井電阻率柱狀圖及高密度電法、電測井電阻率與分層取水水質(zhì)介質(zhì)含量間關(guān) 系；
[0010] E.建立淡水條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：分層統(tǒng)計未受海水影 響區(qū)高密度電法及電測井法各土層電阻率值，通過與鉆探分層取水土樣試驗分析結(jié)果對 比，建立淡水條件下地基土高密度電法及電測井法各種土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)；
[0011] F.建立海水侵入條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：對比分析受海水 影響達(dá)到中等腐蝕以上高密度電法、電測井電阻率與分層取水腐蝕性介質(zhì)含量間關(guān)系，建 立海水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)；
[0012] G.劃分海水侵入界面
[0013] 根據(jù)高密度電法及電測井法在水平和垂直方向上劃分海水侵入界面，電測井法用 以點的測量，高密度電法用以電阻率剖面的測量，將所述兩方法結(jié)合所測得的點、面數(shù)據(jù)綜 合起來，劃分出界面的空間形態(tài)，并根據(jù)高密度電法分析評價地基土土層變化情況。
[0014] 優(yōu)選的所述試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超過海水明顯影響帶以 夕卜，不應(yīng)小于300m，測點間距3?5m。
[0015] 優(yōu)選的所述電測井及取水土樣布置是根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及 遠(yuǎn)離海岸地段布置不少于兩個鉆孔，取樣間距為1. 5?2m間距取樣，在電阻率明顯變化段 加密取樣，按0. 5?I. Om取樣，以控制測量精度。
[0016] 優(yōu)選的所述海水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)為高密度電法：海水 〈10 Ω · m ;淡水> 10 Ω · m ;電測井：海水〈5 Ω · m ;淡水> 5 Ω · m。
[0017] 本發(fā)明綜合了"高密度電法"和"電測井"兩種物探技術(shù)，并結(jié)合鉆探取樣與水質(zhì) 分析，解決了海水入侵界面探測問題，其優(yōu)點有以下幾點：⑴大大提高工作效率，借助于高 密度電法的快速探測可以快速完成探測工作；⑵準(zhǔn)確度得到保證，主要是采用兩種物探對 比結(jié)果及孔內(nèi)分層取水建立電阻率特性與海水侵入量間的關(guān)系；⑶解決地層均勻性探測問 題，綜合效益好。綜上所述，高密度電法、電阻率測井及鉆孔分層取水土樣分析綜合技術(shù)在 海水侵入界面探測領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用價值，尤其適合海岸工程建設(shè)評價海水入侵引起的 腐蝕問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1本發(fā)明一種綜合物探測試海水侵入界面方法電阻率測線剖面；
[0019] 圖2本發(fā)明一種綜合物探測試海水侵入界面方法電測井柱狀圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0021] 一種綜合物探測試海水侵入界面方法：其特征在于所述方法包括以下步驟：
[0022] A.高密度電法試驗測線/點布置：試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超 過海水明顯影響帶以外，采用適合于高密度電法測試儀器分辨率的測點間距，用以通過高 密度電法探測地層電導(dǎo)率分布情況，指導(dǎo)鉆孔/電測井及取水土樣布置；
[0023] B.高密度電法測試：進(jìn)行高密度電測試，獲得高密度電法測試電阻率剖面，以獲 得地下地層中的電阻率分布情況，藉以劃分地層，判定異常；
[0024] C.電測井及取水土樣布置：根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及遠(yuǎn)離海岸 地段布置不少于兩個鉆孔，取樣間距根據(jù)電阻率剖面確定，以控制測量精度；
[0025] D.取樣測試及電測井測試：孔內(nèi)電阻率測井及分層取水前應(yīng)進(jìn)行簡易抽水，清除 人工鉆井液對地下水的影響；水樣進(jìn)行簡分析試驗，土樣進(jìn)行易溶鹽分析，并在孔內(nèi)進(jìn)行電 測井，獲得測井電阻率柱狀圖及高密度電法、電測井電阻率與分層取水水質(zhì)介質(zhì)含量間關(guān) 系；
[0026] E.建立淡水條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：分層統(tǒng)計未受海水影 響區(qū)高密度電法及電測井法各土層電阻率值，通過與鉆探分層取水土樣試驗分析結(jié)果對 比，建立淡水條件下地基土高密度電法及電測井法各種土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)；
[0027] F.建立海水侵入條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：對比分析受海水 影響達(dá)到中等腐蝕以上高密度電法、電測井電阻率與分層取水腐蝕性介質(zhì)含量間關(guān)系，建 立海水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)；
[0028] G.劃分海水侵入界面
[0029] 根據(jù)高密度電法及電測井法在水平和垂直方向上劃分海水侵入界面，電測井法用 以點的測量，高密度電法用以電阻率剖面的測量，將所述兩方法結(jié)合所測得的點、面數(shù)據(jù)綜 合起來，劃分出界面的空間形態(tài)，并根據(jù)高密度電法分析評價地基土土層變化情況。
[0030] 優(yōu)選的所述試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超過海水明顯影響帶以 夕卜，不應(yīng)小于300m，測點間距3?5m。
[0031] 優(yōu)選的所述電測井及取水土樣布置是根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及 遠(yuǎn)離海岸地段布置不少于兩個鉆孔，取樣間距為1. 5?2m間距取樣，在電阻率明顯變化段 加密取樣，按0. 5?I. Om取樣，以控制測量精度。
[0032] 優(yōu)選的所述海水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)為高密度電法：海水 〈10 Ω · m ;淡水> 10 Ω · m ;電測井：海水〈5 Ω · m ;淡水> 5 Ω · m。
[0033] 本方法在湛江市東海島，測區(qū)北部臨海區(qū)域進(jìn)行了實施，下面結(jié)合實施例對本發(fā) 明進(jìn)行詳細(xì)說明。本次物探工作地點在湛江市東海島，測區(qū)地形主要屬海灘地貌，地面比較 平整。測區(qū)內(nèi)主要地層為：表層為填土、淤泥，中間為粘土和細(xì)中粗砂層交互層，砂層中富 含地下水。粘土層為隔水層，起到隔水、止水并且富集水的作用。高密度電法試驗測線/點 布置：試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超過海水明顯影響帶以外，采用合理測點 間距，該合理的間距由分辨率也就是高密度電法測試儀器的精度主要是測量儀器電極之間 的距離遠(yuǎn)近結(jié)合實際情況決定，主要目的是先通過高密度電法探測地層電導(dǎo)率分布情況， 指導(dǎo)鉆孔/電測井及取水土樣布置；高密度電法共計6條測線，長度5220m ;電測井共計53 孔，測井深度1873m。具體工作量詳見表1、表2。
[0034] 表1高密度電法工作量表

【權(quán)利要求】
1. 一種綜合物探測試海水侵入界面方法，其特征在于所述方法包括以下步驟： A. 高密度電法試驗測線/點布置：試驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超過海 水明顯影響帶以外，采用適合于高密度電法測試儀器分辨率的測點間距，用以通過高密度 電法探測地層電導(dǎo)率分布情況，指導(dǎo)鉆孔/電測井及取水土樣布置； B. 高密度電法測試：進(jìn)行高密度電測試，獲得高密度電法測試電阻率剖面，以獲得地 下地層中的電阻率分布情況，藉以劃分地層，判定異常； C. 電測井及取水土樣布置：根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及遠(yuǎn)離海岸地段 布置不少于兩個鉆孔，取樣間距根據(jù)電阻率剖面確定，以控制測量精度； D. 取樣測試及電測井測試：孔內(nèi)電阻率測井及分層取水前應(yīng)進(jìn)行簡易抽水，清除人 工鉆井液對地下水的影響；水樣進(jìn)行簡分析試驗，土樣進(jìn)行易溶鹽分析，并在孔內(nèi)進(jìn)行電 測井，獲得測井電阻率柱狀圖及高密度電法、電測井電阻率與分層取水水質(zhì)介質(zhì)含量間關(guān) 系； E. 建立淡水條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：分層統(tǒng)計未受海水影響區(qū) 高密度電法及電測井法各土層電阻率值，通過與鉆探分層取水土樣試驗分析結(jié)果對比，建 立淡水條件下地基土高密度電法及電測井法各種土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)； F. 建立海水侵入條件高密度電法及電測井法土層電阻率標(biāo)準(zhǔn)：對比分析受海水影響 達(dá)到中等腐蝕以上高密度電法、電測井電阻率與分層取水腐蝕性介質(zhì)含量間關(guān)系，建立海 水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)； G. 劃分海水侵入界面 根據(jù)高密度電法及電測井法在水平和垂直方向上劃分海水侵入界面，電測井法用以點 的測量，高密度電法用以電阻率剖面的測量，將所述兩方法結(jié)合所測得的點、面數(shù)據(jù)綜合起 來，劃分出界面的空間形態(tài)，并根據(jù)高密度電法分析評價地基土土層變化情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合物探測試海水侵入界面方法，其特征在于：所述試 驗段高密度電測線垂直海岸布置，長度應(yīng)超過海水明顯影響帶以外，不應(yīng)小于300m，測點間 距3?5m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合物探測試海水侵入界面方法，其特征在于：所述電 測井及取水土樣布置是根據(jù)高密度電電阻率剖面，選擇海岸地段及遠(yuǎn)離海岸地段布置不少 于兩個鉆孔，取樣間距為1. 5?2m間距取樣，在電阻率明顯變化段加密取樣，按0. 5?1. 0m 取樣，以控制測量精度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合物探測試海水侵入界面方法，其特征在于：所述 海水侵入高密度電法及電測井電阻率判定標(biāo)準(zhǔn)為高密度電法：海水〈10 D ? m ;淡水> 10 D ? m ;電測井：海水〈5 D ? m ;淡水> 5 D ? m。
【文檔編號】G01N33/24GK104459823SQ201410789970
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】趙建海, 萬凱軍, 杜坤乾, 李國祥, 李樹潤 申請人:中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司