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物探与化探  2024, Vol. 48 Issue (1): 272-280    DOI: 10.11720/wtyht.2024.1100
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井—电联合勘探与三维地质建模在某填埋场环境调查中的应用
宋涛1,2(), 包怡1,2, 赵松1,2, 吴建峰1,2, 许元顺3, 涂海峰3
1.江苏华东八一四地球物理勘查有限公司,江苏 南京 210007
2.江苏省地质局,江苏 南京 210001
3.生态环境部 南京环境科学研究所,江苏 南京 210042
Application of logging-resistivity joint exploration to 3D geological modeling for environmental investigation of a certain landfill site
SONG Tao1,2(), BAO Yi1,2, ZHAO Song1,2, WU Jian-Feng1,2, XU Yuan-Shun3, TU Hai-Feng3
1. Jiangsu Eastern China No. 814 Geophysical Exploration Co.,Ltd.,Nanjing 210007,China
2. Jiangsu Geological Bureau,Nanjing 210001,China
3. Nanjing Institute of Environmental Sciences,MEE,Nanjing 210042,China
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摘要 

地质勘探的精度是影响非正规垃圾填埋场环境综合调查成果可靠性的重要因素之一。选择某非正规垃圾填埋场,采用钻井—高密度电阻率法进行联合勘探,实施754个高密度电法测点,12口参数井和航测工作。基于填埋层、填埋基底二元分析方法以及模糊数学理论解释分析了4层填埋物、基底和渗滤液的分布特征。建立填埋场三维地质模型,分析了环境地质要素的空间展布特征。钻孔验证结果与方法适用性评价表明,钻井—高密度电阻率法联合勘探可应用于非正规垃圾填埋场调查,以获取符合场地特征的可靠地质成果。
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宋涛
包怡
赵松
吴建峰
许元顺
涂海峰
关键词 ： 三维建模,  垃圾填埋场,  高密度电阻率法,  环境调查,  工程钻探    
Abstract：

Geological exploration accuracy is a significant factor in the reliability of the comprehensive environmental survey outcomes of informal landfill sites.This study conducted drilling-high-density resistivity joint exploration of an informal landfill site using 754 high-density resistivity measurement points,12 parameter wells,and aerial surveys.Based on the binary analysis method of landfill layers and base,as well as the fuzzy mathematics theory,this study analyzed and interpreted the distribution characteristics of four layers of landfills,base,and leachate.Furthermore,this study established a 3D geological model of the landfill site and analyzed the spatial distribution of environmental geological elements.The drilling-derived verification results and the applicability evaluation demonstrate that the drilling-high-density resistivity joint exploration can be used to investigate informal landfill sites to obtain reliable geological results consistent with site characteristics.
Key words： 3D modeling    landfill    high-density resistivity method    environmental investigation    engineering drilling
收稿日期: 2023-03-17      修回日期: 2023-11-28      出版日期: 2024-02-20
ZTFLH:  P319  
基金资助:中央级公益性科研院所基本科研业务专项(GYZX230412)
作者简介: 宋涛(1986-),男,高级工程师,2008年毕业于河北工程大学,主要从事地质勘查与研究工作。Email:435032138@qq.com
引用本文:   
宋涛, 包怡, 赵松, 吴建峰, 许元顺, 涂海峰. 井—电联合勘探与三维地质建模在某填埋场环境调查中的应用[J]. 物探与化探, 2024, 48(1): 272-280.
SONG Tao, BAO Yi, ZHAO Song, WU Jian-Feng, XU Yuan-Shun, TU Hai-Feng. Application of logging-resistivity joint exploration to 3D geological modeling for environmental investigation of a certain landfill site. Geophysical and Geochemical Exploration, 2024, 48(1): 272-280.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2024.1100      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2024/V48/I1/272
Fig.1  研究区航拍影像
Fig.2  抽取的电测深曲线及同点位参数井柱状
Fig.3  ZK08钻井正演拟合地质—地球物理模型
钻井分层 样本数 极值范围
/(Ω·m)		 常见值范围
/(Ω·m)		 几何平均值
/(Ω·m)
素填土 11 29.1~64.2 33.5~49.4 36.7
杂填土 8 9.3~33.8 10.7~17.1 13.7
建筑垃圾 13 70.3~160.2 96.7~146.8 135.3
生活垃圾 8 1.3~29.9 6.6~17.1 8.2
砂岩 19 28~266.7 49.2~135.4 88.78
Table 1  正演模型电阻率统计
Fig.4  L4线反演处理解释断面
a—带地形二维反演电阻率;b—反演电阻率梯度;c—基岩电阻率小波细节;d—填埋层电阻率值残差;e—解释剖面
Fig.5  L4线隶属度计算等值线
Fig.6  研究区海拔-25 m以浅三维可视化地质模型
Fig.7  研究区海拔-25 m以浅三维可视化地质模型切片
方法 解决环境地质问题 探测效果与工作建议
钻探(参数井) ①建立岩土及填埋物标准地质分层,为地球物理勘探方法提供定量约束参数;
②获取土工样品,提供密度、含水率等关键环境地质参数;
③概略了解基底起伏和空间填埋特征。		 ①探测效果:单点勘探结果可靠性高,平面控制精度取决于网度,受地形限制较多,勘探效率较低。
②工作建议:基于地质勘查多期勘探的思路,部署多尺度测网,以常规区域规则网控制,重点区、初勘异常区加密控制为原则。
高密度电阻率法勘探 ①采集填埋物及基底的视电阻率数据;
②抽取过井视电阻率测深曲线,结合钻孔数据建立地质—地球物理模型;
③提供填埋场二维电阻率断面,实现钻井、断面的点线结合,通过解释获取各填埋层、基底的基本分布特征。		 ①探测效果:横向分辨率主要取决于点距(一般为点距的二分之一),纵向分辨率与地质体电性差异和空间展布密切相关。
②工作建议:建议垃圾填埋场的电法勘探网度点距5~10 m、线距5~20 m,首选规则网部署和三维采集;部署过井测点或测线。
井—电联合处理解释与三维建模 ①建立高分辨率的填埋场三维地质模型;
②弱异常的薄填埋层和基底构造的细节提取;
③渗滤液模糊边界的提取;
④各填埋层的空间分布数据和体积参数。		 ①探测效果:井—电联合处理解释可提高成果可靠性,并且可以获取弱异常薄层及渗滤液的空间信息;三维地质模型可有效反映填埋场各地质体空间分布特征,提高勘探的整体可靠性。
②工作建议:数据处理解释遵循异常由强到弱、界面由主到次的顺序;三维建模的基础分层数据优先权依次为钻孔分层、解释成果、电法提取、插值数据。
Table 2  探测方法适用性分析
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