當前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用

劉　雨

(山西省第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊,山西 侯馬　043000)

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當前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用

劉雨

(山西省第二水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊,山西 侯馬043000)

介紹了水工環(huán)地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容，分析了水工環(huán)地質(zhì)勘察的發(fā)展現(xiàn)狀，從電法技術(shù)、GPS技術(shù)、RTK技術(shù)、RS技術(shù)等方面，闡述了水工環(huán)地質(zhì)勘察中常用的技術(shù)措施，為科學選擇地質(zhì)勘察技術(shù)提供了依據(jù)。

地質(zhì)勘察，電法技術(shù)，GPS技術(shù)，RS技術(shù)

地質(zhì)勘察工作是基于國家的發(fā)展需要而進行的，它是通過對某些地質(zhì)進行探索的一項工作，水工環(huán)地質(zhì)勘察就是其中之一。水工環(huán)最初的內(nèi)容包含水文，工程和環(huán)境這三種因素，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今的水工環(huán)勘測內(nèi)容已經(jīng)不止是以上三方面，還包括了地質(zhì)變化等等的勘察。我國的國情是走可持續(xù)發(fā)展的道路，資源浪費的情況已嚴重背離我國現(xiàn)在的國情。因此，要對水工環(huán)地質(zhì)勘察加大重視度，將更加先進的技術(shù)應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘察中。

1　水工環(huán)地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容

水工環(huán)的地質(zhì)勘察主要包括三個階段，即初測、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計，這三個階段缺一不可，需緊密的聯(lián)系在一起。主要的勘測過程是：首先，采取精度較低的勘測方案，對水下地區(qū)進行初測，再利用初測所得的數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的勘測圖表，以反映當前的地質(zhì)情況。在初測過程中，要特別注意地下水位和頂板深度的勘察。其次，在初步設(shè)計這一階段，主要是利用電法等技術(shù)對基巖裂縫、地下水的流動速度、方向等進行勘測，并將所得的數(shù)據(jù)保存起來，為下一步的勘測行動提供理論依據(jù)。最后，利用更加先進的技術(shù)設(shè)備對資源進行勘察。

2　現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察的發(fā)展情形

目前，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作已經(jīng)取得了一定的成就，并且水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的應(yīng)用范圍也是相對比較廣泛的，主要表現(xiàn)在土地資源的利用以及人類疾病的研究方面。

在國家剛剛實行改革開放政策的時候，國家為了大力發(fā)展經(jīng)濟，忽視了能源的損耗問題，造成能源浪費嚴重，相應(yīng)的對生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了影響。就當前的生態(tài)環(huán)境情況來說，我國許多地方的發(fā)展已經(jīng)受到了限制，生存環(huán)境變得糟糕，甚至威脅著人們的生命安全。隨著時間的變換，改革開放政策不斷的加深，人們也漸漸的開始反思，對以往破壞生態(tài)的行為感到懊惱。為了更好的保護環(huán)境并發(fā)展人類事業(yè)，國家提出了和諧社會的理念，也就是要建設(shè)人與自然相統(tǒng)一的生存環(huán)境，因此，國家對資源的勘探提出了更高的要求，在進行資源勘察過程中，要懷著敬畏與尊重的心理進行資源勘探，在保證不破壞生態(tài)環(huán)境下進行資源的開采。

3　水工環(huán)地質(zhì)勘察的技術(shù)

3.1電法技術(shù)

電法技術(shù)是水工環(huán)勘察工作中最普遍的操作方法，這種勘察方法實用性特別高，在一定程度上提高了我國勘察工作的水平。電法技術(shù)由來至今差不多已有百年，從其誕生之日起一直使用到現(xiàn)在，并且在科技的發(fā)展中不斷的完善其自身的功能，使電法技術(shù)始終能夠應(yīng)用在水工環(huán)勘察工作中，并作出了巨大的貢獻。

電法技術(shù)主要包括兩種方法，一種是激化極化法，這種方法是對巖石和礦石進行激化再根據(jù)其中的差異進行對比，得出勘察結(jié)果?，F(xiàn)在，這種方法絕大部分的使用都是在水資源和礦石資源的勘探上。而另一種是高密電法，這種方法利用陣列勘探的形式進行勘察工作，高密電法比較適用野外的勘探工作，并且勘察布置簡單便捷。在目前的勘察過程中，高密電法已經(jīng)采取機器自動化操作進行勘探工作，能夠從勘探地點的各個方面進行勘察，這就極大的方便了數(shù)據(jù)的采集，獲取更加全面的信息，提高地質(zhì)勘察的質(zhì)量。

3.2GPS技術(shù)應(yīng)用分析

GPS也就是全球定位系統(tǒng)，這種勘探技術(shù)在現(xiàn)今的水工環(huán)勘探過程中應(yīng)用極為廣泛。同以前的勘探技術(shù)相比較，GPS技術(shù)節(jié)省了大量的人力資源的投入，也減少了人工勘測出現(xiàn)誤差的幾率，提高了勘察工作的質(zhì)量。另外，GPS技術(shù)是利用衛(wèi)星來進行勘察，勘探的范圍較廣，能夠取得更加全面的勘探數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)的主要操作流程是，首先，水工環(huán)地質(zhì)勘察人員將所要勘探的地點通過無線傳輸給地面基站的GPS接收裝置上，然后經(jīng)過衛(wèi)星同步，將所要勘測的地理位置信息發(fā)回地面的信息接收器，最后，將這些信息轉(zhuǎn)到基準站進行信號的采集，分析和整合。GPS技術(shù)在社會問題的處理方面起到了一定作用，例如：人體健康、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等城市建設(shè)方面也引進了GPS技術(shù)。

3.3GPR技術(shù)應(yīng)用分析

GPR技術(shù)同GPS技術(shù)工作原理大致相同，GPR技術(shù)是通過電磁波進行地質(zhì)情況的收集，在操作時，要事先設(shè)立一個發(fā)射裝置，并向地下發(fā)射電磁波，利用聲納的原理，把從地下反饋回來的電磁波進行收集，再利用相關(guān)的科技儀器，將所得的數(shù)據(jù)進行分析，在電腦中以圖像形式展現(xiàn)出來，從而，勘察人員就能夠在電腦上清晰的看出地下的地質(zhì)構(gòu)造，包括巖石表面的顏色，厚度，形態(tài)等等。又由于GPR技術(shù)能夠真實的反映出地質(zhì)構(gòu)造情況，并繪制出較為符合的圖像，因此，在實際的應(yīng)用過程中得到了廣泛的認可，例如：在城市地下管線的分布探測中起到了較好的作用。

任何事物都是兩面性的，有優(yōu)點就會有缺點，GPR技術(shù)的缺點就是不能進行遠距離的探測工作，因為距離過遠，探測中遇到的不確定因素太多，不利于圖像模型的建立。

3.4RTK技術(shù)應(yīng)用分析

RTK技術(shù)主要利用相位差分的方式進行勘察工作，而這種差分是指將GPS的位置進行差分。RTK技術(shù)的主要工作流程是在一個基準臺上放信號接收器，在接收信號的時候不僅基準臺進行接收，其他的流動臺也可以接收同一信號，信號接收完畢之后，將兩部分所得到的數(shù)據(jù)進行對比分析，取得一個差分值，最后將這一改正值利用無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到流動站，這樣獲得的勘察信息相對比較準確。在使用的過程中，RTK技術(shù)更加靈活，更加便捷，因此，RTK技術(shù)多被應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害勘察以及環(huán)境的調(diào)查當中，它是水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中比較重要的勘測方法之一。

3.5RS技術(shù)應(yīng)用分析

RS技術(shù)是遙感技術(shù)的簡稱，此技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害、資源勘探的過程中具有不可替代的作用。當今時代是信息飛速發(fā)展的時代，計算機的應(yīng)用逐漸走入了社會的各個階層，也讓RS技術(shù)同計算機的聯(lián)系更加密切，RS技術(shù)也普遍應(yīng)用在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，漸漸的成為了地質(zhì)勘察過程中不可或缺的勘測技術(shù)。

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新與研發(fā)，RS技術(shù)從原來的單一波段轉(zhuǎn)變?yōu)榱硕嘣b感模式，這種模式能夠更加具體、詳細的看到地質(zhì)圖像，而且，遙感圖像也隨著科技的進步得到了很大的提升，圖像的分辨率越來越高，圖像也越來越清晰，這對地質(zhì)環(huán)境的分析作用是非常大的。目前，RS技術(shù)多用于城市建設(shè)，園林的布局等等，并取得了一定的成效。

3.6TEM技術(shù)應(yīng)用分析

TEM技術(shù)也叫瞬變電磁技術(shù)，起初它主要應(yīng)用在太空進行物質(zhì)探測，后來才逐漸的被應(yīng)用到其他領(lǐng)域，水工環(huán)地質(zhì)勘察就包括在內(nèi)，雖然這種技術(shù)在水工環(huán)領(lǐng)域應(yīng)用時間不長，但是卻取得了一定的成效。其工作原理是：利用電偶源法和垂直電磁偶源法進行勘探，TEM技術(shù)在應(yīng)用過程中具有精度高、敏感度強、產(chǎn)生噪聲小的優(yōu)勢，最重要的一點是這種技術(shù)不受地點的限制，可以適應(yīng)各種懸空狀態(tài)下的工作。因此，TEM技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察中具有重要的作用。

4　結(jié)語

水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)是多種多樣的，它打破了傳統(tǒng)的勘察內(nèi)容，在不斷的發(fā)展中形成了綜合性的地質(zhì)勘察工作，這不僅為國家的相關(guān)事業(yè)帶來更多的理論依據(jù)，還能夠更加準確、科學的進行地質(zhì)勘探工作。本文對地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用進行了簡要的介紹，主要的勘探技術(shù)有電法技術(shù)、GPS技術(shù)、GPR技術(shù)、RTK技術(shù)、RS技術(shù)以及TEM技術(shù)，在勘察過程中，根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇不同的勘探技術(shù)，能夠提升地質(zhì)勘探的精準性，更好的分析勘探結(jié)果。因此，加強科技的研發(fā)能夠推動水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)得到更好的發(fā)展。

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[3]楊海嘯,陳明超.分析當前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用[J].科技視界,2014(32):352.

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On techniques and application of hydrologic loop geological survey

Liu Yu

(ShanxiNo.2HydrologicalGeologicalEngineeringBrigade,Houma043000,China)

The paper introduces the main contents for the geological survey of the hydrological loop, analyzes the development of its survey, and illustrates the common technical measures from the electrical methods, GPS technique, RTK technique and RS technique, so as to provide some reference for the scientific selection for the geological survey techniques.

geological survey, electrical technique, GPS technique, RS technique

1009-6825(2016)19-0071-02

2016-04-14

劉雨(1987- )，男，助理工程師

TU412

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