Nghiên cứu, áp dụng phương pháp thăm dò điện 2d để tìm kiếm nước ngầm vùng phong ninh, phong thổ, lai châu

Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN CỦA VÙNG .5 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 1.2 SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO, KHÍ HẬU, GIAO THƠNG, DÂN CƯ, KINH TẾ… 1.2.1 Đặc điểm địa hình địa mạo .5 1.2.2 Đặc điểm khí hậu 1.2.3 Giao thông, sông suối .6 1.2.4 Đặc điểm dân cư, giáo dục, kinh tế, văn hóa, giao thơng .8 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÀ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 11 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT .11 2.1.1 Lịch sử nghiên cứu địa chất – địa vật lý vùng 11 2.1.2 Địa tầng 13 2.1.3 Cấu trúc, kiến tạo 17 2.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN .17 2.2.1 Nguồn nước mặt 17 2.2.2 Nước đất .18 2.3 MƠ HÌNH LÁT CẮT ĐỊA ĐIỆN .19 Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN 2D ĐƯỢC ÁP DỤNG 21 3.1 PHƯƠNG PHÁP ĐO SÂU ĐIỆN TRỞ .21 3.1.1 Phương pháp đo sâu điện 21 3.1.2 Cơng thức tính đường cong đo sâu ρk 22 3.1.3 Miền ảnh hưởng điện trở suất biểu kiến ρk 23 3.1.4 Phương pháp kỹ thuật đo sâu điện 2D 23 Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện 3.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC KÍCH THÍCH 24 3.2.1 Hiện tượng nguyên nhân phân cực môi trường dẫn điện ion 24 3.2.2 Độ phân cực biểu ki ến 25 3.2.3 Các quy luật trường điện phân cực kích thích 27 3.2.4 Phương pháp kỹ thuật đo sâu phân cực 2D 29 3.3 MÁY MÓC THIẾT BỊ .31 3.4 PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG TÀI LIỆU ĐIỆN THEO MƠ HÌNH HAI CHIỀU (2D) .34 3.4.1 Giải toán thuận 2D 34 3.4.2 Giải toán ngược 36 3.5 KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TÀI LIỆU KHẢO SÁT .37 Chương 4: KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN DÒNG MỘT CHIỀU TRONG CƠNG TÁC TÌM KIẾM VÙNG PHONG NINH – PHONG THỔ 39 4.1 NHIỆM VỤ TÌM KIẾM .39 4.2 KẾT QUẢ ÁP DỤNG 39 4.2.1 Khu vực di dân Lòng Hồ - cầu Pa So (khu vực 1) 39 4.2.2 khu vực dãn dân- cầu Pa So cũ (khu vực 2) 46 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện MỞ ĐẦU Các phương pháp địa vật lý dựa việc quan sát trường địa vật lý, là: Trường điện, trường từ, trường phóng xạ, trường trọng lực…Kết nghiên cứu phương pháp địa vật lý giúp ta hiểu cấu trúc địa chất, tìm kiếm khống sản lòng đất Trong phương pháp địa vật lý, thăm dò Điện giữ vai trò chủ đạo để nghiên cứu cấu trúc vỏ trái đất tìm kiếm khoáng sản rắn Ngày phát triển mạnh mẽ ngành khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin tạo điều kiện thuận lợi cho cho phương pháp địa vật lý phát triển, phương pháp thăm dị Điện khơng ngừng đổi mới, hồn thiện ngày có hiệu Khu vực miền núi phía Bắc nước ta có địa hình núi cao, dốc phân cắt mạnh; Do nguồn nước cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất thiếu, đặc biệt vào mùa khơ Chính tìm việc kiếm nước cho khu vực nhiệm vụ cấp thiết quan trọng Hiện nay, đề tài cấp nhà nước “Tìm kiếm nước ngầm đới dập vỡ, nứt nẻ, phong hóa, karst đá vơi Cacbonat khu vực Tây Bắc” Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản thực Trong đề tài với khảo sát địa chất địa chất thủy văn phương pháp thăm dò điện 2D thực đạt kết tốt Trong chương trình đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất nhằm tạo điều kiện cho sinh viên kết hợp lý thuyết thực tế, em nhà trường cử phòng Địa vật lý thuộc Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản thực tập Trong thời gian hai tháng thực tập đây, giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình cán kỹ sư phòng Địa vật lý em cử tham gia vào cơng tác thăm dị điện 2D để tìm kiếm nước ngầm khu vực Tây Bắc Dựa vào tài liệu thu thập em nhà trường giao đề tài tốt nghiệp: Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện “Nghiên cứu, áp dụng phương pháp thăm dị Điện 2D để tìm kiếm nước ngầm vùng Phong Ninh, Phong Thổ, Lai Châu” Với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy mơn Địa vật lý, Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất, đặc biệt thầy giáo PGS.TS Nguyễn Trọng Nga với cán kỹ sư phòng Địa vật lý, em hồn thành đồ án tốt nghiệp với nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Đặc điểm, địa lý tự nhiên vùng nghiên cứu Chương 2: Đặc điểm Địa chất Địa chất thủy văn Chương 3: Các phương pháp thăm dò điện 2D áp dụng Chương 4: Kết áp dụng phương pháp thăm dị Điện 2D tìm kiếm nước ngầm vùng Phong Ninh, Phong Thổ, Lai Châu Kết luận Đồ án hồn thành mơn Địa vật lý, khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nhân dịp em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Trọng Nga, thầy cô môn Địa vật lý cán kỹ sư phòng Địa vật lý, Viện Khoa học Địa chất Khống sản người tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng, thời gjan có hạn, kiến thức thân cịn thiếu nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn bè Hà Nội, tháng 6-2009 Sinh viên Nguyễn Tài Tuấn Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện Chương ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN CỦA VÙNG 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Phong thổ huyện tỉnh Lai Châu Đông giáp huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai Tây Bắc giáp Trung Quốc Nam giáp hai huyện Sìn Hồ Tam Đường Huyện có diện tích 103,460 km² Phong Ninh xã trung tâm huyện Phong Thổ có điện tích 7,48km 2, dân số khoảng 7000 người 1.2 SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO, KHÍ HẬU, GIAO THƠNG, DÂN CƯ, KINH TẾ… 1.2.1 Đặc điểm địa hình địa mạo Địa hình Phong Thổ mang đặc trưng địa hình thung lũng đá vơi vùng nhiệt đới Phần trung tâm thị trấn bề mặt phẳng độ cao 900 950m, nghiêng nhẹ phía Đơng Nam xen lẫn chỏm núi đá vôi dạng đỉnh liên kết (peak cluster depression) dạng tháp riêng biệt (peak forest) Vùng bao bọc phía Đơng Bắc dãy núi cao có nhiều đỉnh cao xấp xỉ 2000m, phía Tây Nam dãy núi cao Nùng Nàng có nhiều đỉnh cao 1500m, phía Tây Bắc cao nguyên đá vôi Lan Nhị Thang với nhiều đỉnh cao 1000m, phía Đơng Nam địa hình núi phân cắt có đỉnh cao 1000m 1.2.2 Đặc điểm khí hậu Phong thổ thuộc tỉnh Lai Châu nên chịu ảnh hưởng khí hậu tỉnh Lai Châu có chế độ khí hậu điển hình vùng nhiệt đới núi cao Tây Bắc với ngày nóng, đêm lạnh, chịu ảnh hưởng bão Khí hậu năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng đến tháng có nhiệt độ độ ẩm cao; Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chun ngành thăm dị điện mùa khơ tháng 11 đến tháng năm sau, khí hậu lạnh, độ ẩm lượng mưa thấp Tháng tháng 10 thời gian chuyển giao hai mùa Nhiệt độ khơng khí bình qn năm 22,25oC Lượng mưa bình quân hàng năm từ 2.500 - 2.700 mm, phân bố không đều, mưa lớn tập trung vào tháng 6, 7, chiếm đến 80% lượng mưa năm Các tháng khô hạn tháng 12 năm trước đến tháng năm sau Độ ẩm trung bình 80%; số nắng năm 1.500 Đặc biệt, tỉnh thường có mưa đá, gió lốc xảy vào đầu mùa mưa với tần suất xuất trung bình 1,3 - 1,5 ngày/năm Ngồi cịn có xuất sương muối vào mùa đông, cá biệt vùng 1.2.3 Giao thông, sông suối a/ Giao thông Hiện nay, để lên huyện Phong Thổ - Lai Châu có hai tuyến đường ơtơ từ Hà Nội sau: Tuyến 1: Từ Hà Nội theo quốc lộ khoảng 170km đến thị xã Hịa Bình, tiếp quốc lộ khoảng 230km đến thành phố Sơn La, theo quốc lộ tiếp khoảng 168km tới thị xã Mường Lay – Điện Biên, từ thị xã Mường Lay theo quốc lộ 12 khoảng 118km tới huyện Phong Thổ Tuyến 2: Từ Hà Nội theo quốc lộ 32 lên thị xã Lai Châu, qua thị xã Sơn Tây khoảng 49km, từ Sơn Tây lên thị xã Nghĩa Lộ - Yên Bái 152km, từ lên thị xã Lai Châu 217km, từ thị xã Lai Châu lên huyện Phong Thổ khoảng 28km theo quốc lộ 4D (hình 1.1) Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện : Tuyến đường từ Hà Nội lên huyện Phong Thổ - Lai châu A : Các huyện lỵ, tỉnh lỵ mà tuyến đường qua Hình 1.1 Sơ đồ giao thơng khu vực Tây Bắc Nói chung đường lên Phong Thổ thuận lợi tương đối dễ Do đặc điểm riêng mạng lưới giao thông vận tải Lai Châu thiếu số lượng yếu chất lượng, đặc biệt huyện vùng sâu vùng xa Mạng lưới giao thông tỉnh Lai Châu chủ yếu đường thuận lợi Có đường tơ Lai Châu - Phong Thổ - Trung Quốc, Lai Châu - Điện Biên - Lào Cai Tỉnh Lai Châu có quốc lộ 12 chạy qua, nối từ thành phố Điện Biên Phủ tới Trung Quốc qua cửa Ma Lu Thàng, từ Mường Lay theo tỉnh lộ 127 đến Mường Tè quốc lộ 12 đến Sìn Hồ, Phong Thổ Từ Lào Cai sang thị xã Lai Châu, Tam Đường Than Uyên có quốc lộ 4D quốc lộ 32 Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chun ngành thăm dị điện Giao thơng vận tải huyện Phong Thổ: Có quốc lộ 12, 4D, 32 chạy qua, Phong Thổ có đường tơ đến gần hết trung tâm xã triển khai hàng chục chương trình giao thơng nơng thơn miền núi, đó, có chương trình làm đường giao thơng tới 500 thơn, b/ Sơng suối Khu vực tìm kiếm xuất vài đoạn suối cánh đồng karst thuộc khu vực Bản Màng, Tân Phong Bản Đơng Ngồi khu vực có sơng Nậm Na chảy qua theo hướng Tây Bắc - Đông Nam 1.2.4 Đặc điểm dân cư, giáo dục, kinh tế, văn hóa, giao thơng Huyện Phong Thổ mang nhiều đặc điểm chung tỉnh Lai châu a/ Dân cư Diện tích: 103,460 km² Dân số: 65.250 người Mật độ dân số: 55 người/km2 Huyện có dân tộc Thái, Hmơng, Hà Nhì, Lơ Lơ, Dáy, Dao, người Kinh sinh sống, Lai Châu có 98,95 km đường biên giới với Trung quốc, có 28 vị trí mốc giới, có cửa quốc gia Ma Lù Thàng b/ Giáo dục Quy mô phát triển trường lớp địa phương tăng nhanh, năm học 2004– 2005 tăng 39 trường so với năm trước Lai Châu xóa xong xã trắng giáo dục mầm non Ngành giáo dục địa phương ý nhiều đến việc đạo, tăng cường điều kiện đảm bảo chất lượng giáo dục, đặc biệt với đồng bào dân tộc, vùng sâu, vùng xa, vùng đặc biệt khó khăn c/ Kinh tế Do điều kiện địa hình phức tạp bị chia cắt mạnh với diện tích tự nhiên lớn, mật độ dân cư thấp phân bố không đều, tập trung chủ yếu thị trấn, thị xã vùng chuyên canh sản xuất lương thực tập trung nên Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện việc lại giao lưu hàng hoá vùng tỉnh, tỉnh với địa phương khác nước gặp nhiều khó khăn Điều trở ngại lớn việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội đơn giá cao, suất đầu tư lớn, khả huy động đóng góp nhân dân hạn chế Lai Châu có 80% lực lượng lao động hoạt động ngành nông nghiệp Chất lượng lao động thấp, lao động phổ thơng chiếm đại đa số Ngồi Lai Châu cịn có lợi nhờ vào điều kiện tự nhiên mang nhiều tiềm có diện tích đất đai chưa khai thác rộng lớn; có khu kinh tế cửa với Trung Quốc; nhiều danh lam thắng cảnh địa danh lịch sử; nhiều dân tộc cư trú với sắc truyền thống văn hoá đặc thù, phong phú, nên dù tỉnh miền núi nghèo, Lai Châu hoạch định kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội phát triển nông - lâm nghiệp thương mại - dịch vụ, tích cực đẩy mạnh phát triển du lịch Huyện Phong thổ chủ yếu trồng lúa, ngô, chè, bông, ăn quả, vv., khai thác dược liệu, trồng bảo vệ rừng đầu nguồn Chăn ni: trâu, bị, dê, ngựa Huyện xây dựng nhiều nhà máy điện nhỏ, cơng trình xây dựng trung tâm huyện khu kinh tế cửa Ma Lù Thàng tiếp giáp với Trung Quốc Cơ sở hạ tầng trạm y tế, phòng học kiên cố nhà cho gia đình hồn cảnh khó khăn địa phương quan tâm đầu tư xây dựng d/ Văn hóa Lai Châu tỉnh có phong cảnh thiên nhiên hữu tình, giàu tiềm du lịch Lai Châu tỉnh có nhiều dân tộc cư trú, dân tộc có nét riêng đời sống văn hoá truyền thống Dân tộc Thái có tiếng nói, chữ viết riêng, có nghề dệt vải truyền thống Họ có nhiều tác phẩm cổ viết lịch sử, phong tục, luật tục văn học; có đối thơ, đối đáp giao duyên Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45 Đồ án tốt nghiệp Chuyên ngành thăm dò điện phong phú Dân tộc H’Mơng có trang phục đa dạng màu sắc, kiểu dáng, có vốn văn học nghệ thuật dân gian đặc sắc Tỉnh nơi có làng dân tộc với nhiều phong tục tập quán giữ nét nguyên sơ lễ hội Kơ Pan, lễ hội mừng Măng Mọc Tất dân ca trữ tình; âm sắc loại nhạc cụ cổ truyền trống, khèn; điệu múa xoè, múa sạp; truyện thơ trữ tình di sản quý niềm tự hào dân tộc sống vùng Tây Bắc Việt Nam Văn hoá, giáo dục huyên Phong Thổ ngày nâng cao, gia đình có radio, máy thu hình Phong Thổ, cịn có tiềm du lịch Hang Tiên Sơn, miếu Nàng Han du lịch văn hoá dân tộc Sinh viên: Nguyễn Tài Tuấn Lớp: Địa vật lý K45