所属栏目：自动化论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:188
摘要：本文主要介绍了以高密度电法为主，辅以地震映像象法探测琅琊山抽水蓄
能电站上水库岩溶的情况。
关键词：岩溶;高密度电法;地震映像法
1前言
琅琊山抽水蓄能电站位于安徽省滁州市西南郊琅琊山西北侧，距滁州市3km，交通便利。电站利用已建的城西水库作为下水库，正常蓄水位29m;上水库修建于琅琊山上，有主坝和副坝，坝型分别为钢筋混凝土面板堆石坝和混凝土重力坝，最大坝高分别为64m和18m，正常蓄水位171.8m。厂房布置于靠近上水库的山体内。电站最大静水头约150m，总装机容量600MW。
蓄能电站上水库建在岩溶发育的灰岩地区，因此上水库的渗漏问题以及防渗措施的选择成为主要的工程地质问题之一。
本次工作的任务是探查上水库副坝区及库区∈3C2地层的岩溶发育程度及规模。按照任务要求，结合上水库具体条件，选择高密度电阻率法为基本方法并采用地震影像法为辅助方法。
由于工作时间的制约，本次工作主要调查浅部岩溶发育情况。调查的精度仅限于测线式探查，未达到面积网格化详查。因此，遗留了较多的问题。
2地质概况及地质—电性特征
琅琊山抽水蓄能电站上库区出露地层及岩性主要为：第四系冲积砂卵砾石、残坡积砾石土;奥陶系欧冲组薄层含白云灰岩;寒武系车水桶组和琅琊山组灰岩地层，车水桶组上段宽条状灰岩，中段致密块状灰岩，下段薄层、中厚层条带灰岩;琅琊山组上段薄层灰岩，下段薄层条带灰岩。燕山期闪长玢岩岩脉在断层附近侵入。工程区为紧闭褶皱区，岩层陡立，背、向斜构造发育。断裂构造以走向NW、中等倾角、倾向NE的一组断层最为发育，断层带内多有闪长玢岩岩脉侵入，地表溶沟，沟槽多沿裂隙发育而成，岩溶洞穴则多沿层面裂隙发育，溶洞零星分布于上库库区内。大狼洼、小狼洼沟、龙华寺沟常年有地表水、泉，三条沟内地表水均汇入主坝区，流向下游。上库沟底为第四系覆盖，山坡为第四系坡积物覆盖，尚有相当部分地段基岩出露。
灰岩的可溶性，是岩溶发育的内在因素，而岩石可溶，由水的循环条件所决定。上水库库区分布有大量的∈3C2致密块状灰岩，且测区属于亚热带山区的湿润季风气候，年均降雨量达到1000mm以上，导致该地区岩溶比较发育。而岩石的组成成份、厚度及构造影响的差异，导致了岩溶发育程度在不同岩性段的差异。对测区而言，岩溶发育的主要地段为车水桶组中段厚层灰岩。岩溶的表现形式为溶洞、溶沟、溶槽、落水洞等，其中溶洞、溶沟、溶槽大多为粘土、碎石充填。
隐伏溶洞的地电特征一般有两种表现形式：①溶洞内部已被低阻的第四系粘土、碎石、水充填，电性表现为低阻;②溶洞为空洞，由于空气的不导电性，电性表现为高阻。
无论高阻或低阻，相对围岩来说都存在较为明显的电性差异，因此，对该库区进行电法勘探是可行的。
地震影像是基于弹性波的反射原理，在地表激发产生地震波，由地面向下传播，当遇到波阻抗存在差异的地下地层或目的体(岩溶洞穴、构造带、裂隙密集带等)时反射到地面，被地面检波器接收。根据地震波动力学的特征，地震波图像同相轴的可连续追踪性、振幅强弱的可比性、同相轴的起伏、错断以及是否有由散射造成图形杂乱无序的现象等，对测线经过的地下岩体给予定性的异常划分，以此来佐证电法资料。
上库区各岩性电阻率值如下：
表层为坡积及冲积物，电性呈低阻，视电阻率值在25～110Ω•m之间;溶蚀的灰岩(溶蚀裂隙、溶洞、溶沟、溶槽)视电阻率值在200～750Ω•m之间;完整的岩体视电阻率值大于1000Ω•m。
3工作方法与技术
测线由地质人员根据地形条件、地层岩性、勘测目的现场布置。工作中对同一测线均进行高密度电法与地震影像两种方法测试。
高密度电阻率法其原理仍然#p#副标题#e#属于电阻率法的范畴，但与常规的电阻率法相比设置了较高的测点密度，一次可以完成纵横二维的勘探过程，其观测的精度高、信息丰富。因此，能迅速地探测基岩浅部异常，圈定异常区(带)，特别适合灰岩地区寻找溶洞、溶槽、溶沟、裂隙破碎带等。高密度电阻率法的实质是一种组合式的剖面装置，即首先选取基本点距a，然后分别改变AM、MN、NB之间的相互位置，再进行剖面测量。
本次工作采用温纳尔装置，即AM=MN=NB=na(n=1……16)n为极距系数，剖面测量时点距为a，每组的视电阻率ρs值表示在该装置MN的中点。当n增大时，记录点在剖面两端呈斜线逐渐收拢，最后所测数据排列起来，可以构成一个倒梯形断面，在此基础上绘制岩石视电阻率等值线图。
本次测试使用MIR-1C/MIS高密度电阻率电测系统，工作时共用60根电极，点距2m，16个极距，电极布设一次完成，野外数据采集自动化完成，测量一个断面需采集552个数据，最大探测深度约为30m。为了保证测量精度，现场进行了仪器重复性试验，两次观测满足《水利电力工程物探技术规范》要求。
地震影像是浅层地震反射法的等偏移反射法，形式上是激发点和接收点按照一定间距同步沿测线方向移动。本次工作使用改进ES-1210型地震仪，炮检距4m、6m，点距1m。
对每条测线的地震映像双程时间剖面，进行初始切除，动平衡，带通滤波等处理，再对每条测线的双程时间剖面进行分析与解释。
4资料解释与推断
高密度电法资料经处理后绘制了每条测线的ρs等值线彩色平面图，仅以W5测线3～110m资料并结合地震影像进行论述。
本次工作运用的高密度电阻率法和地震映像法。经验上有下述的阻频对应关系：同一目的体，如果在用在高密度电阻率法探测中表相是高阻，那么在用地震映像法探测中的表相就是高频，低阻亦然。简单地说即为高阻高频，低阻低频。在本次探测深度较为合适，目的体较易识别的情况下，高阻高频低阻低频对应得较好，见图1和图2。在此测线桩号40m～70m、深度2m～22m的漏斗状低阻区推断为溶槽或溶沟。
5结论
上水库车水桶组中段厚层灰岩有岩溶发育，表层形成溶沟、溶槽，较深部发育岩溶、溶蚀裂隙群;车水桶组与琅琊山组接触面有溶蚀现象;本次工作只能调查测线通过位置的岩溶发育情况，若详查某区域的岩溶情况，建议网格方式探测。