淺論水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)

【摘 要】本文分析了水工環(huán)工作存在的問(wèn)題，提出了水工環(huán)工作的兩點(diǎn)建議，并介紹了水工環(huán)研究中新技術(shù)、新方法的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水工環(huán)；地質(zhì)勘察；技術(shù)

【Abstract】This paper analyzes the problems of hydraulic ring work， made two proposals hydraulic ring work and describes the application of engineering and environmental studies of new technologies and new methods.

【Key words】Hydraulic ring；Geological Survey；Technology

水工環(huán)地質(zhì)學(xué)科與巖土工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)科的理論體系核心是通過(guò)原始的分散型、局部性水文地質(zhì)、工程地質(zhì)理論成果革新，然后隨著生產(chǎn)力與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，形成了普遍性，全局性，集中型科技創(chuàng)新與發(fā)展，并得到了高度綜合與集成而形成的當(dāng)代水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程學(xué)科。水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程學(xué)科技術(shù)的理論發(fā)展歷程，則由水文與工程地質(zhì)——環(huán)境水文與環(huán)境工程地質(zhì)——巖土工程地質(zhì)——生態(tài)水文與工程地質(zhì)——生態(tài)巖土工程地質(zhì)的全過(guò)程，當(dāng)代水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程學(xué)科技術(shù)應(yīng)用于土木工程建設(shè)的全過(guò)程中。水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程地質(zhì)學(xué)科理論實(shí)踐于各工程建設(shè)領(lǐng)域并相互滲透，互補(bǔ)應(yīng)用。因此，水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程理論的應(yīng)用體系是一脈相承的。兩學(xué)科不僅是不可分割的兩門(mén)相關(guān)相同專(zhuān)業(yè)類(lèi)，而且在國(guó)民建設(shè)項(xiàng)目中兩類(lèi)專(zhuān)業(yè)相互依賴(lài)生存。工程建設(shè)的屬性統(tǒng)歸為水土巖三者之間內(nèi)在的性質(zhì)，例如：利用地下水資源作為工農(nóng)業(yè)及居民供水，需依托地下水儲(chǔ)存空間在巖與土中的立體空間分布和適宜的地質(zhì)條件來(lái)滿(mǎn)足地下水的生存和開(kāi)采利用。又如：城市人口居住密度加大，迫使城市向空中發(fā)展，則加大了高層及超高層建筑群的高密度開(kāi)發(fā)，宜選擇滿(mǎn)足地基荷載的承受能力優(yōu)良的工程地質(zhì)與環(huán)境工程地質(zhì)條件。涉及巖土工程與水文及工程地質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域極為廣泛，例如：城市地下建筑基坑中的水文及工程地質(zhì)問(wèn)題，需要各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選計(jì)算參數(shù)，供基坑設(shè)計(jì)與施工使用。與地下建筑相關(guān)的地下水的抗浮問(wèn)題，建筑物地下基礎(chǔ)的巖溶地下水的防治與治理問(wèn)題，礦山開(kāi)采的邊坡穩(wěn)定及礦床開(kāi)采的充水影響問(wèn)題，大江大河及水庫(kù)大壩防滲及巖土體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問(wèn)題，湖泊淤積治理問(wèn)題，抽取地下水引起的地面沉降問(wèn)題，鐵路、公路、橋涵、以及過(guò)山、過(guò)江、過(guò)海的地鐵隧道等建設(shè)工程遇到的巖溶、軟土、凍土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，都是緊密依靠當(dāng)代水工環(huán)地質(zhì)與巖工程學(xué)科基礎(chǔ)理論與實(shí)際相結(jié)合進(jìn)行解決。也是水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程學(xué)科面向社會(huì)發(fā)展的需要。

1. 水工環(huán)地質(zhì)的概述

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查和研究與人類(lèi)的生存有著密切的關(guān)系，特別是在全球環(huán)境變化和被社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的推崇的大背景之下，各國(guó)都將其引入更廣闊的空間。伴隨著不斷變化和發(fā)展的全球經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境，各國(guó)對(duì)地質(zhì)調(diào)查工作的方向和部署都進(jìn)行了調(diào)整，相對(duì)的，發(fā)生巨大變化的還有水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究的內(nèi)容。水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的界限在傳統(tǒng)意義上被打破，現(xiàn)在發(fā)展的趨勢(shì)就是對(duì)水工環(huán)一體化的研究，它的服務(wù)領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，信息量大、功能多樣的態(tài)勢(shì)不斷出現(xiàn)，環(huán)境地質(zhì)學(xué)日益突顯其重要性。

2. 水工環(huán)工作存在的問(wèn)題

盡管水工環(huán)地質(zhì)工作一直處在國(guó)家、社會(huì)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿，但是仍需“更加緊密地與國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展相結(jié)合，更加主動(dòng)地為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展服務(wù)”。目前，在水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作中尚存在如下亟待改進(jìn)和加強(qiáng)之處：

（1）大調(diào)查隊(duì)伍不健全：為了適應(yīng)地質(zhì)工作由資源型向資源+ 環(huán)境型轉(zhuǎn)變，中國(guó)地調(diào)局機(jī)關(guān)成立了水工環(huán)部，極大加強(qiáng)了水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的管理能力。老一代地質(zhì)工作者仍然是地質(zhì)大調(diào)查的主力，而目前尚未培養(yǎng)出足夠多的具有較高戰(zhàn)略分析和綜合分析能力的中青年骨干隊(duì)伍。

（2）國(guó)家層次的地調(diào)項(xiàng)目不夠：目前水工環(huán)大調(diào)查項(xiàng)目幾乎涉及各個(gè)領(lǐng)域，覆蓋全國(guó)，但是，由于經(jīng)費(fèi)投入明顯不足，因此，像“400個(gè)縣市地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與區(qū)劃”，“鄂爾多斯周緣地下水”，“長(zhǎng)江中下游水患區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查”等反映國(guó)家意志，具有較強(qiáng)公益性、戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性的項(xiàng)目不多。應(yīng)該按照“有所為有所不為”的原則，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)工作全面規(guī)劃，使有限的資金產(chǎn)生更大效益。

（3）成果轉(zhuǎn)化亟待加強(qiáng)：“長(zhǎng)江中下游水患區(qū)地質(zhì)環(huán)境調(diào)查”、“黃河中下游地質(zhì)環(huán)境調(diào)查”、“首都圈地區(qū)環(huán)境地質(zhì)與水文地質(zhì)調(diào)查”、“塔里木盆地地下水資源勘查”等許多項(xiàng)目已在實(shí)施并取得初步成果，應(yīng)該盡快將水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查成果推向社會(huì)，力爭(zhēng)參與到這些地區(qū)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)計(jì)劃中去。

3. 水工環(huán)工作的建議

3.1 工作部署原則：水工環(huán)地質(zhì)大調(diào)查工作部署原則，總體上必須以溫家寶副總理提出的“一個(gè)根本轉(zhuǎn)變，兩個(gè)更加”作為開(kāi)展工作的戰(zhàn)略方針，以壽嘉華副部長(zhǎng)提出的“四個(gè)定位，五個(gè)提升，九個(gè)部署”為工作重點(diǎn)，它要：

（1）更加主動(dòng)地為社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。水工環(huán)地質(zhì)工作是在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中誕生的，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展而迅速成長(zhǎng)壯大。

（2）全面提升調(diào)查水平，更加代表國(guó)家意志。

（3）應(yīng)具超前意識(shí)，并服務(wù)于全過(guò)程。因此，應(yīng)該及早開(kāi)展以生態(tài)環(huán)境地質(zhì)為主題的三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)調(diào)查，重點(diǎn)了解庫(kù)區(qū)第四紀(jì)地質(zhì)與庫(kù)岸變遷、移民遷建區(qū)人工開(kāi)挖與地質(zhì)災(zāi)害、25°以上斜坡地與生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。

3.2 加快戰(zhàn)略和規(guī)劃的制定；以水工環(huán)發(fā)展戰(zhàn)略思想為指導(dǎo)，盡快完善我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃，真正體現(xiàn)國(guó)家意志，并以此作為編制實(shí)施計(jì)劃和項(xiàng)目申請(qǐng)立項(xiàng)的依據(jù)，通過(guò)數(shù)年的努力，真正使我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)工作提升到新的水平。

4. 水工環(huán)研究中新技術(shù)、新方法的應(yīng)用endprint

（1）地理信息系統(tǒng)（GIS），地理信息系統(tǒng)作為一種應(yīng)用技術(shù)是以處理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，而地質(zhì)信息的特點(diǎn)決定了使用GIS技術(shù)的優(yōu)越性，從而使該項(xiàng)技術(shù)在地學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

（2）遙感技術(shù)（RS），遙感技術(shù)在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及新近形成的環(huán)境地質(zhì)學(xué)科中近30年的應(yīng)用，走過(guò)一個(gè)從定性評(píng)價(jià)到半定量、定量評(píng)價(jià)，從指示要素分析到計(jì)算機(jī)模型模擬，從單一解譯到綜合方法互補(bǔ)等階段，充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節(jié)省經(jīng)費(fèi)，且具有多時(shí)相動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)勘查、評(píng)價(jià)、大型工程選線(xiàn)（址）、區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)及地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。

（3）物探技術(shù)，由于物探技術(shù)能提供多種描述地質(zhì)材料的物理參數(shù)并具有速度快、成本低和不破壞地質(zhì)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在水工環(huán)勘查的歷史上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。近十幾年來(lái)，在時(shí)空域內(nèi)利用高分辨率技術(shù)勘查地質(zhì)目標(biāo)的成功，使水工環(huán)物探勘查技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。

（4）水質(zhì)測(cè)試技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段，從分析原理劃分，大致可分為兩大類(lèi)：即化學(xué)分析法和物理分析法。這兩類(lèi)分析方法之間并不是相互孤立和對(duì)立的，在實(shí)際分析工作中，應(yīng)根據(jù)具體情況和要求，綜合考慮儀器分析和化學(xué)分析的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，選用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?。這就要求分析化學(xué)工作者必須同時(shí)掌握好這兩類(lèi)分析方法。這種分析方法是以物質(zhì)的物理、物理化學(xué)性質(zhì)（光譜及電化學(xué)性質(zhì)）為基礎(chǔ)并使用特殊儀器進(jìn)行分析的測(cè)試方法。目前在水、工、環(huán)測(cè)試中主要應(yīng)用以下各類(lèi)方法：原子吸收光譜分析法、發(fā)射光譜分析法、原子熒光光譜法、電化學(xué)分析法、色譜法和同位素測(cè)試。

5. 結(jié)束語(yǔ)

水工環(huán)地質(zhì)與巖土工程兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)科都是地球地質(zhì)大學(xué)科的支學(xué)科，兩個(gè)支學(xué)科的共同持點(diǎn)與目標(biāo)相互一致，都是懷抱地球，面向大自然，為地球的永生及人類(lèi)與大自然生命的存在，用自身的科學(xué)理論與工程實(shí)際相結(jié)合去了解自然與改造自然。這就是本行學(xué)科共同持點(diǎn)與目標(biāo)。水工環(huán)與巖土學(xué)科的理論體系一脈相承，互為一體，誰(shuí)也離不開(kāi)誰(shuí)，同屬自然科學(xué)。用學(xué)科過(guò)硬知識(shí)與技術(shù)解決工程建設(shè)中的實(shí)際問(wèn)題，學(xué)科的理論體系還得依靠多支學(xué)科合作，進(jìn)一步發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新，理論創(chuàng)新，水工環(huán)與巖土工程技術(shù)工作的理論與實(shí)踐水平都將有新的重要突破。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號(hào)]1619-2737（2014）07-18-613

[作者簡(jiǎn)介] 張炔，工作單位：江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局九0一地質(zhì)大隊(duì)（江西省九0一地質(zhì)工程勘察院）。endprint