電法勘探
通過對(duì)人工或天然電場（或電磁場）的研究，獲得巖石不同電學(xué)特性的資料，以判斷有關(guān)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)問題。常用的是直流電法勘探，主要研究巖石的電阻率和電化學(xué)活動(dòng)性，可分為電阻率法、自然電場法和激發(fā)極化法等。
電阻率法
自然界中各種巖石的導(dǎo)電性能不同。一般情況下，巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖中的致密灰?guī)r的電阻率都很高，超過10～歐姆·米，只有當(dāng)它受風(fēng)化，構(gòu)造破碎時(shí)，由于含泥量增多，水分增加時(shí)，其電阻率值才降到102）歐姆·米級(jí)或更小。含泥質(zhì)沉積物或含高礦化度地下水的砂礫石層，其電阻率較低（10～102）歐姆·米級(jí)）。電阻率法常用于探測風(fēng)化殼的厚度，覆蓋層下新鮮基巖面的起伏、盆地結(jié)構(gòu)形態(tài)、儲(chǔ)水構(gòu)造，追索古河道，圈定巖溶發(fā)育帶，確定斷層位置等。
自然電場法
當(dāng)?shù)叵滤诳紫兜貙又辛鲃?dòng)時(shí)，毛細(xì)孔壁產(chǎn)生選擇性吸附負(fù)離子的作用，使正離子相對(duì)向水流下游移動(dòng)，形成過濾電位。因此作面積性的自然電位測量，可判斷潛水的流向。在水庫的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負(fù)異常，而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。
反射波法
反射波形成的條件是界面兩側(cè)的波阻抗（地層速度與密度的乘積）有差異，差異越大反射波越強(qiáng)。由于采用信號(hào)疊加技術(shù)以及輕便的可控振動(dòng)器做振源，已經(jīng)可以獲得深度約50米，甚至更淺的淺層反射記錄。
以上所涉及的激發(fā)方式主要產(chǎn)生縱波（壓縮波）。在測定巖石動(dòng)彈性模量時(shí)，常用垂直于測線方向水平激發(fā)的方式產(chǎn)生橫波（剪切波）。水是不傳遞橫波的，故在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察中發(fā)展橫波技術(shù)是有前景的。
鉆孔地震波測速法
在鉆孔中利用直達(dá)波測定地層波速的方法。有單孔法和跨孔法兩種。單孔測速法是在孔口附近激振，在鉆孔內(nèi)的不同深度上安置探頭測定直達(dá)波的初至?xí)r間。探頭是由兩個(gè)互為正交的水平檢波器和一個(gè)垂直檢波器組成。利用氣壓附壁裝置，可使探頭緊貼井壁。測定縱波速度（vp）時(shí)，須作垂直激振。測定橫波速度（vs）時(shí)，須作水平激振，通常是在壓有重物的厚木板兩端作水平振擊以激發(fā)橫波。根據(jù)直達(dá)波穿過某地層所需的時(shí)間及該地層的厚度可算出地層速度。在較深的鉆孔中可用“附壁式井下錘”激發(fā)橫波。已知激振點(diǎn)到檢波器的距離以及直達(dá)波的行進(jìn)時(shí)間便可算出地層波速。
應(yīng)用地球物理學(xué)的原理進(jìn)行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查的勘探和測試方法。它是地球物理勘探的一個(gè)分支，簡稱工程物探。由于各種巖石或地質(zhì)體在密度、磁性、導(dǎo)電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)上存在著差異，人們用不同方法和不同儀器，測量其天然或人工的地球物理場，并分析研究由于這些物理性質(zhì)差異而引起物理場的變異，再經(jīng)推斷解釋，以了解地下地質(zhì)情況；或利用儀器直接測定巖體的物理特性，提供工程設(shè)計(jì)需要的參數(shù)。水利工程地質(zhì)勘察中廣泛而正確地運(yùn)用工程物探，可加快勘測速度，降低成本，還可得到巖體原位的物性參數(shù)，對(duì)工程地質(zhì)條件的定量評(píng)價(jià)起到促進(jìn)作用。中國水利工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用工程物探始于20世紀(jì)50年代初。常用的方法主要有地震勘探、電法勘探、彈性波測試和測井，此外還有放射性勘探、微重力勘探、磁法勘探等。
地震勘探 由人工激發(fā)的地震波，在往地下傳播時(shí)碰到密度、彈性不同的兩種介質(zhì)的分界面就要發(fā)生波的反射、透射和折射。其中反射波直接返回地面，透射波即透過界面進(jìn)入下部地層。唯有入射角θ1（射向界面時(shí)與界面法線的夾角）等于臨界角i（其值由上、下地層的地震波傳播速度υ1與υ2之比決定）的那部分地震波，在抵達(dá)分界面后將沿入射角平面產(chǎn)生折射，以界面速度（即下部地層的波速υ2）在界面上向前滑行，并在所到之處隨即形成一種新波，此新波以與界面法線呈臨界角i射向地面，稱其為折射波。反射波和折射波返回地面被預(yù)置的檢波器接收，并由地震勘探儀記錄從震源出發(fā)到達(dá)檢波點(diǎn)的傳播時(shí)間和振動(dòng)特性。震源周圍有接收不到折射波的區(qū)域稱為盲區(qū)，傳播時(shí)間是由這些波的行程和沿途介質(zhì)的地震波速度決定的。在震源與檢波點(diǎn)間的距離選定后，波的行程就取決于界面深度，故可借此進(jìn)行地質(zhì)勘探。利用反射波的稱為反射波法，利用折射波的稱為折射波法。
由于工程勘察的勘探深度較淺，折射波法比反射波法干擾少，容易識(shí)別，且能測定界面速度，從而了解下層的巖性和探查斷層等，因此應(yīng)用比較普遍。但折射波法要求震源強(qiáng)度大，又有盲區(qū)和下層波速必須高于上層的限制。為了避免這些缺點(diǎn)，近年來工程勘察部門對(duì)淺層反射波法也在加強(qiáng)研究和實(shí)驗(yàn)。地震勘探在水利工程勘察中主要用來測定地質(zhì)界面的深度和形態(tài)，如覆蓋層、風(fēng)化層、滑坡體的厚度和地下水位，以及探查斷層、破碎帶等（見彩圖）。反射波法還可探查巖溶洞穴。