Kína hefur lengi staðið frammi fyrir ójafnri dreifingu vatnsauðlinda. Á sumum svæðum, vatnsskortur og tíðir þurrkar gera skilvirka og nákvæma grunnvatnsleit nauðsynlega. Í miklum þurrka í suðurhluta Kína árið 2022, urðu mörg svæði fyrir alvarlegum vatnsskorti fyrir bæði fólk og búfé. Lið okkar tók þátt í neyðarrannsóknarverkefnum á grunnvatni á þessu tímabili og við komumst að því að til að ná háum árangri við boranir þarf ekki aðeins háþróuð tæki heldur einnig skýran skilning á jarðfræðilegum aðstæðum, vel-uppbyggða könnunarstefnu og vandlega val á aðferðum.
Í gegnum árin höfum við þróað hagnýtt verkflæði sem sameinar vatnajarðfræðilega greiningu, val á aðferðum og sannprófun á borun. Hvert skref er samtengt og að sleppa eða vanmeta einhvern hluta getur dregið úr líkum á árangri.
Skilningur á vatnafræðilegum aðstæðum
Áður en við byrjum á könnun, greinum við vatnajarðfræðilegt umhverfi, þar sem þetta er grunnurinn að árangursríkri grunnvatnsrannsókn. Grunnvatn er almennt til í þremur myndum: svitavatni, sprunguvatni og karstvatni. Svitaholavatn er oft dreift í lagskiptu seti, sprunguvatn kemur fram í veðruðum, veðruðum eða frumbrotum og karstvatn er stjórnað af karbónatmyndunum og misgengisbyggingum, sem leiðir til ójafnrar dreifingar.
Í reynd sameinum við jarðfræðileg gögn, landslag og sögulegar vatnafræðilegar upplýsingar til að bera kennsl á helstu vatnslindina. Til dæmis, í karbónatbergssvæðum, er áhersla okkar á karstvatn; á hörðum bergsvæðum er sprunguvatn aðalmarkmiðið; í klesstískum setmyndunum er svitaholavatn aðalmarkmiðið. Við metum einnig dýpt vatnsborðsins til að tryggja að miðvatnslögin liggi undir phreatic yfirborðinu, sérstaklega á svæðum með djúpa dali eða innskorið landslag.
Að bera kennsl á vatnstegundina gerir okkur kleift að sérsníða könnunaraðferðir okkar. Brot og karstvatn sýnir venjulega lágt viðnám, lágan jarðskjálftahraða og lítinn þéttleika, en svitaholavatn getur sýnt tiltölulega hærra viðnám. Að þekkja þessar andstæður gerir okkur kleift að velja heppilegustu jarðeðlisfræðilegu aðferðirnar.
Velja viðeigandi jarðeðlisfræðilegar aðferðir
Jarðeðlisfræðilegar aðferðir fela í sér rafmagns-, rafsegul-, jarðskjálfta- og kjarnasegulómun (NMR) tækni, bætt við þyngdarafl, segulmagnaðir og geislavirkar aðferðir þegar þörf krefur. Reynsla okkar sýnir að engin ein aðferð virkar við allar aðstæður. Lykillinn er að passa aðferðina við jarðfræðilegt umhverfi, vatnsgerð og aðstæður á staðnum.
Rafmagnsaðferðir
Rafmagnsaðferðir eru mikið notaðar í verkefnum okkar vegna þess að þær eru hagnýtar, nákvæmar og skilvirkar. Viðnámskannanir með mikilli-þéttleika veita nákvæmar viðnámsprófíla, sem hjálpa til við að bera kennsl á veðruð brot og lokuð svitaholavatn. Í graníthéruðum suðurhluta Kína gerði hár-þéttleiki viðnám okkur kleift að staðsetja sprungna berggrunna, þar sem boraðar holur mynduðu allt að 298 m³/d.
Fimm-rafskautaaðferðin er gagnleg fyrir ó-laga jarðfræðilega líkama, og með því að færa rafskaut eftir skilgreindri línu fáum við augljósar viðnámsferlar sem leiðbeina brotum og auðkenningu vatnsæða. Framkölluð skautun (IP) fjöl-færibreytukannanir mæla skautunarsvörun í mettuðum lögum og bjóða upp á viðbótarstaðfestingu á staðsetningu vatnsæða. Við sameinum oft þessar aðferðir til að ná bæði hraða og nákvæmni í könnunum okkar.
Rafsegulfræðilegar aðferðir
Rafsegultækni er sérstaklega áhrifarík fyrir djúp vatnslög eða flókið landslag. EH rafsegulmyndataka gefur skýrar upplýsingar um uppbyggingu á stórum svæðum. Hljóð segulmagnaðir (AMT) kannanir nýta náttúrulegt rafsegulsvið, sem er áhrifaríkt í fjallasvæðum með djúpt grafið vatn. Náttúrulegt rafsviðstíðnival og skammvinn rafsegultækni (TEM) aðferðir bjóða upp á hraða gagnasöfnun og skýra uppgötvun vatns-laga. Til dæmis, í verkefni í Hunan héraði, leyfði AMT okkur að bera kennsl á falin bilanir og karstbrot fyrir nákvæma borun, en loftborið TEM í Innri Mongólíu afmarkaði fjórðungsvatnslög og áætlaði nákvæmlega dýpt þeirra, þykkt og geymslu.
Jarðskjálfta- og NMR-aðferðir
Endurvarpsskjálftamælingar greina ölduendurkast við lagamörk, sem gerir okkur kleift að greina sprungur og berggrunnsmannvirki sem stjórna grunnvatnsrennsli. NMR kannanir mæla beinlínis vetniskjarna í vatnssameindum og veita magngögn um vatnsinnihald. Við notum NMR í lagskiptum myndunum og sprungnum svæðum til að bæta nákvæmni borunar.
Samþættar nálganir
Á sérstaklega krefjandi svæðum, eins og rauðum-beðmyndunum eða forkambríísku kjallarabergi, notum við samþættar kannanir sem sameina mikla-þéttleikaviðnám, IP-hljóð og dælupróf. Með því að tengja eðlisfræðilegar færibreytur við væntanlegur ávöxtun, fínstillum við staðsetningu og dýpt brunna og tryggjum áreiðanlega vatnsframleiðslu. Þessari aðferð var beitt með góðum árangri í Sichuan héraði, þar sem boraðar holur framleiddu nægjanlegt vatn fyrir staðbundnar þarfir.
Reynsla okkar sýnir að til að ná háum árangri við boranir þarf sérsniðna nálgun. Háþróuð tæki ein og sér tryggja ekki árangur. Nauðsynlegt er að bera kennsl á gerð grunnvatns, skilning á jarðfræðilegum aðstæðum og greina eðlisfræðilegar andstæður. Að velja rétta samsetningu aðferða og sannreyna niðurstöður með borun tryggir áreiðanlegar niðurstöður. Notkun margra viðbótaraðferða veitir almennt betri nákvæmni og dregur úr hættu á þurrum holum, sérstaklega í flóknu landslagi, djúpum vatnafjöllum eða -fátækum svæðum. Vetrarreynsla gegnir einnig lykilhlutverki við að túlka gögn og laga boráætlanir á staðnum.
Með reynslu okkar höfum við þróað skipulagt og hagnýtt vinnuflæði fyrir grunnvatnsrannsóknir sem virkar þvert á mismunandi jarðfræðilegar aðstæður. Við byrjum á vatnajarðfræðigreiningu, greinum grunnvatnsgerðina og hönnum könnunaráætlun sem er sniðin að aðstæðum á staðnum. Nálgun okkar sameinar raf-, rafsegul-, jarðskjálfta- og NMR-aðferðir og á flóknum svæðum samþættum við margar aðferðir við að dæla prófunargögnum til að auka árangur við borun. Eftir því sem þéttbýlismyndun þróast og eftirspurn eftir vatni í fjallahéruðum eykst höldum við áfram að gera nýjungar í mörgum-breytum, mikilli-upplausn og mikilli-þéttleika könnunaraðferðum. Með því að hámarka könnunarvinnuflæði okkar, tryggjum við að teymið okkar geti staðsett grunnvatn á skilvirkan og nákvæman hátt í margs konar krefjandi umhverfi, og útvegað sjálfbærar vatnslindir fyrir svæði sem standa frammi fyrir skort.
