找水定井位工作中,多数情况下仅知道已知井的涌水量,而不了解已知井的地层岩性。哪一个电测深点与已知井最接近,用目视对比的定性解释方法,其片面性和局限性是显而易见的。为解决这一模糊问题,引进计算电测成果模糊贴近度方法,将描述型定性解释转化为定量化判断,其实际应用效果较好。
对于K、H型曲线可用隶属函数法求其贴近度,对于A、Q型曲线可用机器模式识别法求其贴近度。现举例分述如下。
(一)求贴近度法
以1994年北京市昌平县沙河镇南邵乡找水定井电测深成果为例叙述其计算方法。电测深曲线见图1-4-1。由图可知,测深曲线为KHA型。A为已知井,B为待定井位。以A为样本,计算各待定井位电测深曲线的贴近度。
μ(ai)为隶属函数, 的内积和外积,“∧”、“∨”分别是取小、取大运算符号。
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式中:ρS为ai等于某一电极距时视电阻率实测值;ρSmax为ai等于某一电极距时,诸测深点中视电阻率的最大值;ρSmin为ai等于某一电极距时,诸测深点中视电阻率的最小值。
电测深参数见表1-4-1。
图1-4-1 南邵乡电测深曲线
表1-4-1 昌平县南邵乡电测深参数表
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同理,可计算出 的贴近度,见表1-4-2。由表1-4-2可知, 的贴近度最小。甲方认为 点位最便于使用,坚持在 点钻探成井,结果为涌水量1200t/d,含水岩层为蓟县系雾迷山组白云岩。
表1-4-2Bi与 贴近度表
(二)机器模式识别法
将已知井和待定井位视电阻率测深曲线放在m×n的小方格内,每个小方格内含有曲线的部分用“1”表示,不含有曲线的部分用“0”表示,于是曲线图形的模板可用xm×n和ym×n矩阵表示。
将y输入计算机,按二进制进行不进位的加法⊕,规定两数相同者其和为0,两数相异者其和为1,即:
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若以D代表1的个数,显然D越小越好。F=m×n,表示小方格总数,则公式:
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上式表示了已知井和待定井位的模糊贴近度,其值大于0.5时即可成井。
现以北京市密云县东邵渠井位勘察成果为例予以叙述。
东邵渠74/Ⅰ号点待定井位和西邵渠已知井测深曲线数据见表1-4-3,测深曲线见图1-4-2和图1-4-3。
图1-4-2 东邵渠74/Ⅰ点电测深曲线
图1-4-3 西邵渠水井电测深曲线
表1-4-3 密云县东邵渠电测深数据表
测区第四系为砂卵石层,厚15m,基岩为高于庄组二、三段白云质灰岩和白云岩。甚低频电磁法ρS曲线低阻异常带形态良好,测深曲线为AA型,低阻转折点多次出现,显示基岩破碎含水。
将图1-4-2和图1-4-3中ρS曲线用虚线放在5cm×6cm小方格内,小方格总数F=30;之后列出两个矩阵进行加法运算。
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得不符值D=8,则贴近度:
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由计算结果可知东邵渠74/Ⅰ点可钻井。经北京市地勘局101地质队1994年8月钻探成井后,每天可开采水量2706.7t。
应用模糊贴近度方法定性解释水文电测深曲线前提是已知井和待定井位基岩地层相同,并且都在同一水文地质单元内。