湘阴垃圾场区地球物理探测

赛盈地脉 · 发表于 2020-4-24 11:02

目的与任务

测试区域位于湖南省湘阴县，无底部防护措施的垃圾掩埋场，邻近周围农地并有垃圾渗出水渗出问题，掩埋物种类主要为生活垃圾，本次地球物理探测范围约25000平方米，试验区域如下图1-1所示。

本测试通过对污染场区分析，并依据场区不同的物性特性与需求，选择合适的地球物理探勘调查方法技术，建立可行的评估判断方式或测量准则。本测试场区将同时测量高密度电阻率法和感应电磁法，以评估物探技术对大面积废弃物掩埋场区的适用性及了解地下掩埋分布，包含评估掩埋范围边界、掩埋深度、掩埋体积、垃圾渗出水特征及周围农地地层现况，为后期施工提供可靠信息。

图1-1试验场地位置图

工作规划及部署

本项目垃圾场探测范围约26000平方米，规划进行全面网格化的高密度电阻率法与感应电磁法调查，垃圾场内共布置13条高密度电阻率法测线，另外于周围农田布置5条高密度电阻率法背景测线，最后依据探测结果评估掩埋层垃圾厚度变化特征、掩埋层底部深度、估算掩埋量体、掩埋材料电性特征，垃圾渗出水电性特征及可能的垃圾渗出水地下汇集区域，后续可结合既有开挖钻探等数据，左证大范围掩埋边界与深度变化趋势，进而准确评估掩埋体。由于场区地质（高电阻率）、掩埋层垃圾及垃圾渗出水（极低电阻率）有明确电性差异，适用电性类探勘，垂向的实际掩埋物深度与掩埋物特性判定则通过高密度电阻率法或钻探采样分析，探测配置与数量如图2-1与表2-1所示，现场工作照片如图2-2所示。

感应电磁法成果分析

依据多频率感应电磁法探测结果显示，成果图中色阶以红色系代表高导电度（低电阻率），而蓝紫色系则属于低导电度范围（高电阻率），不同高低频率数值代表测量深度由浅层至深层，经五个不同的探测频段分析，均显示整体导电度偏高，探测数值约在100-300 ms/m区间，且几乎涵盖整个调查区域，评估本场区垃圾掩埋物中，已复合大量垃圾渗出水导致导电度偏高，其中在场区西南侧区域有特别明显的高导电率地层分布，为场区导电率最高的区域，数值呈现大于400mS/m以上的绿色至黄色色阶，而且随着深度增加而扩大分布位置，如图4-2的低频成果图红色虚线所标示区域，评估此高导电率区域与垃圾渗出水大量汇集有关，并且可能为垃圾场垃圾渗出水地下流通通道，分析推断场区西南侧与周围农田的地下水可能已受垃圾渗出水污染影响，同时结合高密度电阻率探测结果评估相关掩埋深度。

高密度电阻率法成果分析

综合13条高密度电阻率法探测结果，显示原始地层电阻率与生活垃圾掩埋电阻率有明显差别，其中含有垃圾渗出水的电阻率呈现5～10 Ohm-m的低电阻率特征，平均垃圾掩埋深度约在10～18米，并将垃圾掩埋深度描绘于成果图中。综合周围农田5条高密度电阻率法探测结果，E-14～E-16邻近农田测线，有轻微垃圾渗出水渗入的局部低电阻率特征，E-17～E-18测线分析有垃圾渗出水影响，并可将垃圾渗出水影响区域描绘于成果图中，各测线垃圾掩埋深度分析与渗出水评估如表4-2。

高密度电阻率法调查具有快速查明废弃物掩埋深度与范围的能力，可依据不同掩埋深度与废弃物掩埋状况，规划间距网格密度，每日调查工作效率约300～600米，面对大范围及掩埋深度分布变化大的场区，可有效准确查明废弃物掩埋深度及范围、垃圾掩埋量体估算、可能有害废弃物掩埋区域，提供后续废弃物清运规划与土地修复参考信息。

3D成果图及切面图

将垃圾掩埋场区的高密度电阻率法E-1～E-13测线的电阻率结果建立三维模型，可获得全区的3D高密度电阻率成果，如图4-21所示，3D等深度切面成果如图4-22所示，分析整体0～15米多数均为低电阻率地层，电阻率数值低于20 Ohm-m，通过3D深度切面图显示深度达15米后，地层电阻率已开始有上升特征，分析已开始接近原始地层，推测3D切面图深度18～20米为原始地层，无垃圾掩埋电阻率特征。经分析15～20 Ohm-m以下的3D电阻率分布区域，平均掩埋深度11.5米～13.5米，垃圾体积量体分析约在30万～35万立方米。