电阻率测深法在海水淡化工程中的应用

电阻率测深法在海水淡化工程中的应用

田健1刘德余牟斌彭海洋辛志翔

青岛地质勘查开发局山东青岛266071

摘要：半个世纪以来，人类一直面临着严重的淡水资源紧缺问题，水资源缺乏已经成为关系到可持续发展乃至世界和平与安全的重大战略问题。因此，利用海水淡化技术从海水中取得饮用水，已成为一种重要且必然的手段。我国淡水资源丰富，但是人均水资源匮乏，加之国内水资源存在严重污染，过度开采等问题，淡水资源匮乏已经在很大程度上影响了我国经济的发展。近年来，我国积极致力于海水的开发与利用，在海水淡化工程中，划分咸、淡水的分界面是工程项目开展的关键所在。本文通过对某大型海水淡化工程中电阻率测深法的实地应用，总结出该方法在判断咸、淡水分界面上具有比较明显而准确的评价效果。

关键词：海水淡化；电阻率测深法；矿化度

1勘探原理

原理：电阻率测深法是用来探测地下视电阻率分布情况的一组电阻率法，该方法在同一测点上逐次扩大电极距，探测深度由深入浅，探测垂直方向向视电阻率的变化，通过分析电测深曲线来了解测点下沿垂向变化的视电阻率情况。

2设备选择集参数

测量参数：等比装置AB：MN=5：1，最小供电极距AB/2=1.5m，最大供电极距AB/2=170m，供电电源采用本田600交流发电机及配套整流设备，工作电压100-800V，测量中一次场最小电位差△Vmin>2.5mV，最小供电电流值Imin>10.0mA，重复观测ρs值相对误差均小于3.5%，全区完成质量检查点10个，满足规范要求；各测点均采用手持GPS定位仪，测点距30m。

3工程应用

3.1工程概况

该项目位于我国山东半岛某市，是目前国内较大的中外合作建设海水淡化项目，该海水淡化项目从酝酿到项目立项、奠基均受到社会各界的广泛关注。

该项目采用世界上成熟可靠的海水反渗透淡化工艺，经过加药剂、预过滤、压力过滤、保安过滤、反渗透设备等几个程序，海水即可转变为可以使用或直接饮用的淡化水。项目总规模为10万吨/日，其中一期工程设计规模3万吨/日。预计2010年项目整体竣工，将为胶州湾东岸部分企业提供高品质的工业用水，并考虑适时进入市政管网，覆盖全市区，具有十分重要的战略意义。

3.2测试方法

本次勘探采用了直流垂向电测深法的对称四极装置，供电电极AB和测量电极MN均对称测点布设，每次按AB：MN=5：1改变供、测电极极距，计算出的视电阻率绘制在模数为6.25cm的双对数坐标纸，每一勘探点的测量结果绘成一条电测深曲线，该曲线反映了测点不同深度电性的变化情况。共完成勘探测线3条，电阻率测深共30点。

本测区地层岩性由上至下依次为：第①层由杂填土及部分素填土组成；第②层主要由黄褐色粉质粘土组成，状态可塑；第③层基岩由肉红色花岗岩强风化组成，风化较强烈。

3.3资料解释

通过分析各测点的曲线形态、视电阻率值及不同深度的电性变化情况，推测该点处基岩以上地下水的赋存情况及矿化度，0米～2.5米为曲线首枝，电阻率值较低，介于15～20Ω•m之间；2.5米～30米电阻率值较低，推测为地下赋水层的电性反映；30米以上曲线呈上升趋势，电阻率值急剧增大。

通过对现场水样测试及电阻率对比，可以得出ρs﹥20Ω·m，相当于矿化度小于2g/L为淡水；15Ω·m﹤ρs﹤20Ω·m，相当于矿化度为2g/L～3g/L为半淡水；10Ω·m﹤ρs﹤15Ω·m，相当于矿化度为3g/L～4.5g/L为半咸水；ρs﹤10Ω·m，相当于矿化度大于4.5g/L为咸水。可见，水的电阻率随矿化度的增加而增大，淡水电阻率相对较高，咸水电阻率相对较低，根据电测深等值线图（详见下图）和上述咸淡水电阻率测定结果，可明显的推断该区域的咸淡水分界面。

4结论

电阻率测深法在划分咸淡水分界是一种快速、有效的方法，能够较为准确的推断出该区域的地下咸淡水分界面，为设计部门提供基础设计所需的有关工程技术参数。

参考文献：

[1]刘国兴等编著，《电法勘探原理与方法》，地质出版社

[2]牟斌，综合物探方法在天津市浅层贝壳堤地质环境调查中的应用，物探与化探，第33卷第一期

[3]王俊茹，1996，seismicsurfacelayerresearch：testandanalysisofsomeproblems，第十三届国际地质大会论文

[4]陈仲候等编著.《工程与环境物探教程》，地质出版社单

[5]长春地质学院，成都地质学院，武汉地质学院.<<地震勘探>>.地质出版社

[6]山东省地质矿产局.<<山东区域地质志>>.地质出版社

[7]N.R.Paterson，Theinstrumentofportablefacsimileseismographanditisapplication，ReprintedfrommininginCanada，December，1998

作者简介：

田健（1984—），男，山东青岛人，青岛地质勘查开发局工程师，勘查技术与工程专业，主要从事地球物理勘探工作。