論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍

梅琪

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊(duì) 湖南常德 415000）

論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍

梅琪

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊(duì) 湖南常德 415000）

本文先闡述了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀，并對(duì)其應(yīng)用范圍進(jìn)行了分析，再對(duì)水工環(huán)地址勘察應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹，以促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)勘察技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)能源勘察技術(shù)以及城市化進(jìn)程的進(jìn)一步提高。

水工環(huán)；地質(zhì)勘察；技術(shù)；應(yīng)用范圍

1 引言

水工環(huán)原本是指水文、工程和環(huán)境這三者之間的聯(lián)系，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，如今的水工環(huán)則不僅僅是指水文、工程、環(huán)境，還的勘察以及與其相關(guān)的一系列的內(nèi)容，因此說(shuō)，現(xiàn)階段的水工環(huán)地質(zhì)勘察是一個(gè)范圍較廣、綜合性較強(qiáng)，并且與社會(huì)、科學(xué)聯(lián)系緊密的一項(xiàng)工作。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查發(fā)展的現(xiàn)狀以及應(yīng)用范圍

目前，我國(guó)國(guó)土資源部以及地質(zhì)相關(guān)部門正在積極的開展地質(zhì)勘察工作改革，其改革的中心思想為“樹立大地質(zhì)、大服務(wù)理念”，革新思想，摒棄以往的傳統(tǒng)思想，打破舊思想的束縛。對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)勘察方式與方法進(jìn)行創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變工作理念，不斷創(chuàng)新，不斷完善我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作技術(shù)。現(xiàn)如今水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)遺跡工作地質(zhì)勘察工作早已與以往的地質(zhì)勘察工作發(fā)生了巨大的變化。自改革開放后，我國(guó)很多地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都十分的迅速，但這些經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大都是以破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、自然資源為代價(jià)，為人們的生活與發(fā)展帶來(lái)巨大的影響，這時(shí)候，人們才認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境就是在保護(hù)自己生活的家園。人自然和諧相處、可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界發(fā)展的主旋律，我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作也應(yīng)該積極響應(yīng)社會(huì)發(fā)展的潮流，向可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。對(duì)與社會(huì)的發(fā)展與自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越多的沖突，使得水工環(huán)地質(zhì)勘察的工作量也在不斷增加。比如：環(huán)境水文地球化學(xué)與地方病和人體健康的研究、生物地球化學(xué)與土地資源利用規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)研究等。

3 水工環(huán)地址勘察中的技術(shù)應(yīng)用

3.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

GPS就是全球定位系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)如今在水工環(huán)的地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用十分廣泛，其構(gòu)成如圖1所示。GPS技術(shù)的應(yīng)用是通過(guò)衛(wèi)星定位的方式，由于地球本身的特性以及衛(wèi)星所能夠監(jiān)測(cè)到的范圍，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，只要3個(gè)衛(wèi)星就能夠?qū)⒌厍虻娜我馕恢枚寄軌虮O(jiān)測(cè)到，其工作的流程是：勘測(cè)的人員把將要勘測(cè)的位置通過(guò)無(wú)線傳輸裝置發(fā)送個(gè)地面基準(zhǔn)站所設(shè)立的一臺(tái)GPS接收機(jī)上，然后再通過(guò)同步衛(wèi)星，將所檢測(cè)到的信號(hào)傳送給地面上信息接收裝置，最后由基準(zhǔn)站中的接收裝置就對(duì)信息進(jìn)行收集、整理。除此之外，GPS技術(shù)也常用于社會(huì)的其他問(wèn)題中，如地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題、環(huán)境污染問(wèn)題、人體健康問(wèn)題等。

圖1 GPS系統(tǒng)組成示意圖

3.2 GPR技術(shù)的應(yīng)用

GPR技術(shù)又叫做地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)或者探底雷達(dá)技術(shù)，其工作的原理與GPS技術(shù)相近，主要就是通過(guò)電磁波來(lái)收集地質(zhì)的信息。首先在地面上建立一個(gè)發(fā)射裝置，然后由發(fā)射裝置向地下發(fā)射電磁波，然后再通過(guò)聲吶的原理，將地下的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，在通過(guò)相關(guān)的儀器，將所收集到的數(shù)據(jù)在電腦中構(gòu)圖，這樣，相關(guān)的人員就能夠清楚的獲得地質(zhì)的形態(tài)、厚度、狀況、巖面等信息了。也正是由于該技術(shù)能夠?qū)⒌叵碌膱D像更清晰、更細(xì)致、更快捷的展現(xiàn)出來(lái)，所以，GPR技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用，如：老城區(qū)地下埋線分布情況的探測(cè)以及建筑物地下不良地質(zhì)的勘察等。但是，GPR技術(shù)也有其不足之處，就是僅適用于短距離的地址探測(cè)工作中，在較長(zhǎng)距離的地址探測(cè)中受到的影響因素較多。

3.3 RTK技術(shù)的應(yīng)用

RTK技術(shù)采用差分GPS位置差分、偽距差分、相位差分3類中的相位差分。RTK技術(shù)應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.3.1 作業(yè)效率高

以一般的地質(zhì)條件以及地形地勢(shì)來(lái)說(shuō)，利用RTK技術(shù)來(lái)進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)的勘測(cè)，則在5km的范圍內(nèi)，測(cè)量的次數(shù)只需要采用一次，從這一點(diǎn)就說(shuō)明，RTK技術(shù)在實(shí)際的測(cè)量工作中，其需要的控制點(diǎn)數(shù)量在不斷的減少，相關(guān)的測(cè)量?jī)x器也不需要多次進(jìn)行搬運(yùn)，這樣就降低了施工的難度，操作也變得更加的簡(jiǎn)便，RTK數(shù)據(jù)鏈如圖2所示。相較于傳統(tǒng)的勘測(cè)，采用這一技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)，只要操作得當(dāng)，一個(gè)人都能夠完成測(cè)量工作，而且每個(gè)放樣點(diǎn)的測(cè)量時(shí)間只需要耗費(fèi)1.2s，這樣就大大縮減了測(cè)量的時(shí)間。

圖2 RTK數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)疽鈭D

3.3.2 精確度較高

RTK的高程精度以及平面精度都達(dá)到了厘米的程度，只要滿足相應(yīng)的工作條件，就可以使得RTK在既定的5km工作半徑之內(nèi)，精確度達(dá)到最高，而且不會(huì)出現(xiàn)任何誤差的情況。

3.3.3 全天候作業(yè)

相較于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)，RTK技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，不需要光學(xué)通視的支持，其只要能夠充分的滿足于相關(guān)電梯波通視提出的要求即可。RTK技術(shù)在作業(yè)的過(guò)程中，作業(yè)的方式可以采用全天候作業(yè)方式，其在作業(yè)的過(guò)程中，所受到的干擾也會(huì)降低，其作業(yè)的精確度會(huì)相應(yīng)的得到提升。

3.4 RS技術(shù)的應(yīng)用

3.4.1 遙感技術(shù)在調(diào)查水土流失方面的應(yīng)用

用遙感技術(shù)，可以準(zhǔn)確的調(diào)查我國(guó)水土流失的現(xiàn)狀。比如：我國(guó)在

2013年的時(shí)候利用遙感技術(shù)對(duì)我國(guó)水土流失的狀況進(jìn)行了調(diào)查研究，調(diào)查的結(jié)果與上次全國(guó)范圍內(nèi)水土流失的調(diào)查相比較，明確的顯示出我國(guó)當(dāng)前的水土流失情況得到了有效的控制，很多地區(qū)水土流失也相應(yīng)的得到了改善，同時(shí)將遙感技術(shù)應(yīng)用到水土流失調(diào)查工作中，也有利于我國(guó)能夠快速的制定預(yù)防水土流失的策略。

3.4.2 遙感技術(shù)在宏觀觀測(cè)方面的應(yīng)用

在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的時(shí)候，利用遙感技術(shù)，地質(zhì)勘察工作人員能夠從不同角度對(duì)勘察地點(diǎn)進(jìn)行勘察，了解更多的地質(zhì)情況。其中，遙感技術(shù)最早應(yīng)用于宏觀普查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，科學(xué)的發(fā)展使得遙感技術(shù)在地質(zhì)勘察工作中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，地質(zhì)勘察工作人員可以利用遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境以及資源的開發(fā)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控，也可以獲得更加充分的地質(zhì)情況。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以得到一些相關(guān)的地質(zhì)圖像，這些圖像無(wú)論是分辨率或是圖畫的整體效果都有著很大的提高，所以遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成為包括遙感地理信息系統(tǒng)和全球定位技術(shù)等在內(nèi)的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。

3.5 TEM技術(shù)的應(yīng)用

TEM技術(shù)也被稱為瞬變電磁技術(shù)，最早是用來(lái)對(duì)太空進(jìn)行物質(zhì)探測(cè)的一項(xiàng)技術(shù)，后被用于其它的領(lǐng)域，而水環(huán)工地質(zhì)勘查就是其中之一，相比于其它的技術(shù)，瞬變電磁技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間并不長(zhǎng)，但是在勘查中獲得的成果卻是十分顯著的。瞬變電磁技術(shù)在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察中時(shí)，主要運(yùn)用的方法就是電偶源法以及垂直磁偶源法，而垂直磁偶源法的應(yīng)用范圍則更加的廣泛。瞬變電磁技術(shù)在進(jìn)行地址勘察中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即精度更高、擁有更高的敏感度、都到耦合噪聲的干擾更小、不會(huì)受到地形的限制以及更能夠適應(yīng)在懸空狀態(tài)下進(jìn)行工作，也正是因?yàn)橐陨系膬?yōu)點(diǎn)，瞬變電磁技術(shù)在水工環(huán)地址勘察中具有很高的地位。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要是從兩方面來(lái)對(duì)水工環(huán)地址勘察技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行分析的。①水工環(huán)地址勘察發(fā)展的現(xiàn)狀以及應(yīng)用的范圍，以促進(jìn)相關(guān)人員對(duì)水工環(huán)地址勘察技術(shù)及應(yīng)用有一個(gè)更深層次的了解；②對(duì)水工環(huán)地址勘察中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的介紹，包括GPS技術(shù)、GPR技術(shù)、RTK技術(shù)、RS技術(shù)以及TEM技術(shù)的應(yīng)用，以推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的更好發(fā)展。

[1]蘆躍峰.水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（4）：362.

[2]王偉.淺談GPS RTK在水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用[J].環(huán)球人文地理，2014（10）：64.

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2016-4-10