Hiina on pikka aega seisnud silmitsi veevarude ebaühtlase jaotusega. Mõnes piirkonnas muudab veepuudus ja sagedased põuad põhjavee tõhusa ja täpse uurimise hädavajalikuks. 2022. aasta Lõuna-Hiina tugeva põua ajal koges paljudes piirkondades tõsist veepuudust nii inimeste kui ka kariloomade jaoks. Meie meeskond osales sel perioodil erakorralistes põhjavee uurimisprojektides ja saime teada, et kõrge puurimise edukuse saavutamiseks on vaja mitte ainult täiustatud vahendeid, vaid ka selget arusaamist geoloogilistest tingimustest, hästi-struktureeritud uurimisstrateegiat ja hoolikat meetodite valikut.
Aastate jooksul oleme välja töötanud praktilise töövoo, mis ühendab hüdrogeoloogilise analüüsi, meetodi valiku ja puurimise kontrollimise. Iga samm on omavahel seotud ja mis tahes osa vahelejätmine või alahindamine võib vähendada õnnestumise tõenäosust.
Hüdrogeoloogiliste tingimuste mõistmine
Enne uuringu alustamist analüüsime hüdrogeoloogilist keskkonda, kuna see on põhjavee tõhusa uurimise aluseks. Põhjavesi eksisteerib üldiselt kolmes vormis: poorivesi, murdevesi ja karstivesi. Poorivesi jaotub sageli kihilistes setetes, purunemisvesi esineb tektoonilistes, ilmastikutingimustes või primaarsetes murdudes ning karstivett kontrollivad karbonaatsed moodustised ja murrangustruktuurid, mille tulemuseks on ebaühtlane jaotus.
Praktikas kombineerime peamise veeallika tuvastamiseks geoloogilisi andmeid, topograafiat ja ajaloolist hüdroloogilist teavet. Näiteks karbonaatsete kivimite piirkondades keskendume karstiveele; kõvade kivimite piirkondades on esmaseks sihtmärgiks pragude vesi; klastilistes settemoodustistes on põhieesmärk pooride vesi. Hindame ka veetaseme sügavust tagamaks, et sihtveekihid paikneksid allpool phreaatilist pinda, eriti sügavate orgude või sisselõigetega piirkondades.
Veetüübi tuvastamine võimaldab meil kohandada oma uurimismeetodeid. Murde- ja karstiveel on tavaliselt madal takistus, madal seismiline kiirus ja madal tihedus, samas kui pooriveel võib olla suhteliselt suurem takistus. Nende kontrastide äratundmine võimaldab meil valida kõige sobivamad geofüüsikalised meetodid.
Sobivate geofüüsikaliste meetodite valimine
Geofüüsikalised meetodid hõlmavad elektrilisi, elektromagnetilisi, seismilisi ja tuumamagnetresonantsi (NMR) tehnikaid, mida vajadusel täiendavad gravitatsiooni-, magnet- ja radioaktiivsed meetodid. Meie kogemus näitab, et ükski meetod ei tööta kõikides tingimustes. Peamine on sobitada meetod vastavalt geoloogilisele asukohale, veetüübile ja asukohatingimustele.
Elektrilised meetodid
Elektrimeetodeid kasutatakse meie projektides laialdaselt, kuna need on praktilised, täpsed ja tõhusad. Suure-tihedusega eritakistuse uuringud pakuvad üksikasjalikke eritakistusprofiile, mis aitavad tuvastada ilmastikumõjudega purunemisi ja suletud pooride vett. Lõuna-Hiina graniidipiirkondades võimaldas kõrge -tihedustakistus meil tuvastada purunenud aluspõhja põhjaveekihte, mille puurkaevud toodavad kuni 298 m³/d.
Viie{0}}elektroodi meetod on kasulik mitte-kihiliste geoloogiliste kehade puhul ja elektroode mööda määratletud joont liigutades saame nähtava takistuse kõverad, mis juhivad murdude ja põhjaveekihtide tuvastamist. Indutseeritud polarisatsiooni (IP) mitme parameetriga uuringud mõõdavad polarisatsioonivastuseid küllastunud kihtides, pakkudes täiendavat kinnitust põhjaveekihtide asukoha kohta. Sageli kombineerime neid meetodeid, et saavutada oma küsitlustes nii kiirust kui ka täpsust.
Elektromagnetilised meetodid
Elektromagnetilised tehnikad on eriti tõhusad sügavate põhjaveekihtide või keeruka maastiku puhul. EH elektromagnetiline kujutis annab selget struktuuriteavet suurtel aladel. Audiomagnetotelluurilised (AMT) uuringud kasutavad looduslikke elektromagnetvälju, mis on tõhus sügavalt mattunud veega mägipiirkondades. Loodusliku elektrivälja sageduse valik ja transientsed elektromagnetilised (TEM) meetodid pakuvad kiiret andmete kogumist ja vett kandvate kihtide selget tuvastamist. Näiteks ühes Hunani provintsi projektis võimaldas AMT meil täpseks puurimiseks tuvastada varjatud rikkeid ja karstimurrud, samal ajal kui õhus leviv TEM Sise-Mongoolias piiritles kvaternaari põhjaveekihte ja hindas täpselt nende sügavust, paksust ja hoiukohta.
Seismilised ja NMR meetodid
Peegeldusseismilised uuringud analüüsivad lainete peegeldusi kihtide piiridel, võimaldades meil tuvastada põhjavee voolu reguleerivaid murde ja aluspõhja struktuure. NMR-uuringud mõõdavad otseselt vesiniku tuumasid veemolekulides, pakkudes kvantitatiivseid andmeid veesisalduse kohta. Kasutame NMR-i kihilistes moodustistes ja purunenud tsoonides, et parandada puurimise paigutuse täpsust.
Integreeritud lähenemisviisid
Eriti keerulistes piirkondades, nagu punased-sängi moodustised või eelkambriumi aluskivimid, kasutame integreeritud uuringuid, mis ühendavad suure-tihedusega takistuse, IP-sondeerimise ja pumpamise testid. Korreleerides füüsikalisi parameetreid eeldatava saagikusega, optimeerime kaevude paigutust ja sügavust, tagades usaldusväärse vee tootmise. Seda lähenemisviisi rakendati edukalt Sichuani provintsis, kus puurkaevud tootsid kohalike vajaduste jaoks piisavalt vett.
Meie kogemus näitab, et kõrge puurimise edukuse määra saavutamiseks on vaja kohandatud lähenemist. Täiustatud instrumendid üksi ei taga tulemusi. Oluline on põhjavee tüübi täpne tuvastamine, geoloogiliste tingimuste mõistmine ja füüsikaliste kontrastide äratundmine. Õige meetodite kombinatsiooni valimine ja tulemuste kontrollimine puurimise teel tagab usaldusväärsed tulemused. Mitme üksteist täiendava meetodi kasutamine tagab üldiselt parema täpsuse ja vähendab kuivade kaevude ohtu, eriti keerulises maastikus, sügavates põhjaveekihtides või veevaestes piirkondades. Välikogemus mängib võtmerolli ka andmete tõlgendamisel ja puurimisplaanide kohapeal kohandamisel.
Oma kogemuse kaudu oleme välja töötanud põhjavee uurimise jaoks struktureeritud ja praktilise töövoo, mis toimib erinevates geoloogilistes tingimustes. Alustame hüdrogeoloogilise analüüsiga, teeme kindlaks põhjavee tüübi ja koostame kohatingimustele vastava uuringuplaani. Meie lähenemisviis ühendab elektrilised, elektromagnetilised, seismilised ja NMR-meetodid ning keerulistes piirkondades integreerime mitu meetodit katseandmete pumpamisega, et suurendada puurimise edukust. Kuna linnastumine edeneb ja nõudlus vee järele mägipiirkondades kasvab, jätkame uuendusi mitme-parameetriga, kõrge eraldusvõimega- ja suure{5}}tihedusega uuringutehnikate vallas. Oma uurimistöö töövoo optimeerimisega tagame, et meie meeskond suudab tõhusalt ja täpselt määrata põhjavee asukoha erinevates keerulistes keskkondades, pakkudes jätkusuutlikke veeallikaid piirkondadele, kus on puudus.
