水工環(huán)地質(zhì)勘察重點(diǎn)及其新技術(shù)分析

劉偉君 畢芳楨 向守志

（云南省地質(zhì)工程勘察總公司 云南昆明 650600）

水工環(huán)地質(zhì)勘察重點(diǎn)及其新技術(shù)分析

劉偉君 畢芳楨 向守志

（云南省地質(zhì)工程勘察總公司 云南昆明 650600）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作提出了更為嚴(yán)格的要求，為了辦公水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率，需要勘察人員深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地質(zhì)地貌等展開深入調(diào)查，保證地質(zhì)信息的準(zhǔn)確性。近些年，新型技術(shù)類型的應(yīng)用取得了明顯成效，引起了人們的廣泛關(guān)注，對(duì)此，本文展開研究。

水工環(huán)；地質(zhì)勘察工作；新技術(shù)

1 引言

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作對(duì)于信息的要求更為嚴(yán)格，為了保證信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，需要對(duì)新技術(shù)加上研究，根據(jù)不同的情況選擇適宜的勘察技術(shù)，保證勘察結(jié)果的有效性，為工程建設(shè)提供借鑒。但是就當(dāng)前的應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，仍然存在不足之處，需要對(duì)各類問(wèn)題進(jìn)行深入分析，保證地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，需要準(zhǔn)確把握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，保證應(yīng)用效果。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀與工作重點(diǎn)探析

國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)勘察工作的規(guī)范化建設(shè)，并逐漸完善了相關(guān)法律法規(guī)，引導(dǎo)地質(zhì)勘察工作的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)勘察管理存在弊端，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，地質(zhì)勘察工作過(guò)程中會(huì)存在諸多不可控因素，導(dǎo)致勘察工作的質(zhì)量大打折扣，且管理工作難以開展。對(duì)此，需要對(duì)當(dāng)前工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行整合研究，并結(jié)合市場(chǎng)變化以及社會(huì)發(fā)展主流趨勢(shì)對(duì)地質(zhì)勘察工作計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，糾正地質(zhì)勘察工作方向，并準(zhǔn)確掌握地質(zhì)勘察工作重點(diǎn)，并對(duì)工作內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和細(xì)化，使得地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行更加秩序井然。

2.1 開展水文地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)

隨著我國(guó)人口的逐漸增長(zhǎng)，使得人們對(duì)于水的需求量更高。但是當(dāng)前人們對(duì)于水資源的節(jié)約意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致水資源過(guò)度開發(fā)，對(duì)水文環(huán)境造成了不同程度的破壞。因此，需要通過(guò)水文地質(zhì)勘測(cè)工作對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集和整理，從而深入了解地下水源、附屬區(qū)域和水資源的分布位置，并對(duì)其進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。這樣一方面可以提高水資源的利用率，另外一方面保證了生態(tài)環(huán)境的平衡，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的共贏。

2.2 開展環(huán)境地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)

當(dāng)前我國(guó)的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，為了保證生態(tài)環(huán)境的建康，需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)，且對(duì)環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行全面的勘察，深入了解地質(zhì)構(gòu)造以及水文變化，避免工程建設(shè)的過(guò)度開發(fā)以及對(duì)環(huán)境的破壞。

2.3 開展工程地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)

在工程建設(shè)過(guò)程中，工程地質(zhì)勘察工作的開展具有舉足輕重的地位。其可以收集環(huán)境地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，提高工程建設(shè)的可行性，并且維護(hù)施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，也不會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)問(wèn)題影響工程進(jìn)度。通常情況下，在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時(shí)，需要了解地下水水源位置、分布和附屬區(qū)域的相關(guān)情況，在保證對(duì)水資源的合理開采與利用，避免其對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性的負(fù)面影響。因此，在工程建設(shè)階段，需要先進(jìn)行地質(zhì)勘察，并施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，分析當(dāng)場(chǎng)地質(zhì)構(gòu)造可能會(huì)對(duì)工程建設(shè)造成的風(fēng)險(xiǎn)。然后對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值。在設(shè)計(jì)階段，需要盡可能避開風(fēng)險(xiǎn)值較大的項(xiàng)目，選擇風(fēng)險(xiǎn)值適宜的項(xiàng)目，保證工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中的新技術(shù)的分析

在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時(shí)，GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用單位已經(jīng)十分廣泛，將其用于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)外業(yè)測(cè)量精度的提高，也可以節(jié)省人工工作量，縮短作業(yè)時(shí)間。

3.1 GPS RTK新技術(shù)應(yīng)用的基本原理

3.1.1 GPS技術(shù)的基本應(yīng)用原理

GPS的定位原理為：從地面將無(wú)線電的信號(hào)傳輸給太空衛(wèi)星，利用衛(wèi)星導(dǎo)航的定位功能，借助無(wú)線電進(jìn)行測(cè)距。對(duì)衛(wèi)星所處位置可以使用三個(gè)以上的地面位置點(diǎn)的交會(huì)進(jìn)行確認(rèn)。反過(guò)來(lái)，已知地面上的一點(diǎn)，也可以利用三顆以上的太空衛(wèi)星進(jìn)行交會(huì)定位。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，其工作方法具體闡述為：將GPS接收機(jī)安裝于基準(zhǔn)站之上，再使用GPS進(jìn)行跟蹤觀察，借助無(wú)線電傳輸裝置將實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸給衛(wèi)星，再借助無(wú)線電信號(hào)接收裝置對(duì)基準(zhǔn)站獲得的轉(zhuǎn)換參數(shù)和觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。在GPS的技術(shù)指導(dǎo)下，對(duì)基準(zhǔn)站獲取的基線向量進(jìn)行測(cè)算和驗(yàn)證，并獲得和顯示三位坐標(biāo)。

3.1.2 RTK技術(shù)的基本應(yīng)用原理

RTK有名實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，該技術(shù)是在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸形成的。RTK的工作原理如下：將一臺(tái)GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站內(nèi)，再利用接收機(jī)可見(jiàn)的GPS衛(wèi)星連續(xù)觀測(cè)，借助無(wú)線電傳輸設(shè)備將得到的數(shù)據(jù)信息傳送給地面用戶觀測(cè)站。在該站內(nèi)，GPS接收機(jī)可以順利接收到衛(wèi)星發(fā)回的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)無(wú)線電接收設(shè)備以后就可以得到實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖1）。然后按照相對(duì)定位原理，立即計(jì)算出整周模糊度的未知數(shù)值，顯示出用戶站所處位置的詳細(xì)坐標(biāo)。這時(shí)可以在定位計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)解算數(shù)據(jù)的正確與否進(jìn)行判斷，刪除無(wú)用的觀測(cè)數(shù)值，縮短觀測(cè)時(shí)間。

圖1 RTK作業(yè)模式

3.2 GPS RTK新技術(shù)應(yīng)用

3.2.1 GPS RTK技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì)

GPS RTK技術(shù)可以保證定位的準(zhǔn)確性，只要符合RTK技術(shù)的基本要求，就可以實(shí)現(xiàn)定位功能，也可以將誤差控制在可控范圍內(nèi)。在一定的檢測(cè)范圍內(nèi)，RTK技術(shù)的平面精度以及高程精度都可以達(dá)到厘米級(jí)別。同時(shí)，GPS RTK的應(yīng)用單位比較廣泛，其在很多地形中都可以應(yīng)用，也可以在5000m單位內(nèi)進(jìn)行測(cè)量工作。和傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比，RTK設(shè)置的測(cè)量點(diǎn)數(shù)量更少，只需一個(gè)工作人員就可以完成全部的勘測(cè)工作，每一個(gè)放樣點(diǎn)的工作時(shí)間只需持續(xù)1.2s即可，也支持24h全天作業(yè)。在實(shí)際操作過(guò)程中，只需要設(shè)置兩個(gè)放樣點(diǎn)就可以完成光學(xué)通視，也可以滿足電磁波對(duì)于通視的要求，如圖1所示即為GPS RTK作業(yè)模式。所以，將其和其他勘察技術(shù)相比，其功能更加多樣化，操作更加便捷，勘測(cè)數(shù)據(jù)更加精確，集成化程度高，能夠滿足各種條件下的作業(yè)需求，只需要在流動(dòng)站內(nèi)操作，并開啟觀測(cè)設(shè)備就可以自動(dòng)完成測(cè)繪工作，將誤差控制在了最小范圍內(nèi)。

3.2.2 應(yīng)用實(shí)例

通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐發(fā)展，GPS RTK操作日趨成熟，其在不斷地實(shí)踐發(fā)展過(guò)程中，在地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮了不可替代的作用。其功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：地下埋藏物、隧道、巖溶調(diào)查等。在水文地質(zhì)勘測(cè)中，可以對(duì)地下水位置以及周邊環(huán)境進(jìn)行深度調(diào)查。若需要對(duì)某個(gè)特定區(qū)域進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，可以在特定地層中使用雷達(dá)反饋其影像，再反映出一般情況下的雷達(dá)圖像有關(guān)定，其實(shí)就是指雷達(dá)的剖面資料，人眼可以直接看見(jiàn)的反射波組合形式。在對(duì)雷達(dá)資料進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，可以使雷達(dá)產(chǎn)生并且形成某種的特征效應(yīng)，是地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征與地質(zhì)構(gòu)造能夠產(chǎn)生的相應(yīng)影響，在國(guó)外的地質(zhì)勘察中，通常使用GPS RTK技術(shù)，對(duì)于各種的水文地質(zhì)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行成像，GPS RTK技術(shù)，也能夠用于評(píng)價(jià)水文地質(zhì)相應(yīng)目標(biāo)的特征。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用新型技術(shù)，可以解決當(dāng)前傳統(tǒng)管理工作中存在的弊端，促進(jìn)地質(zhì)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但是需要注意的是，很多技術(shù)類型的發(fā)展和應(yīng)用實(shí)踐都還存在不足之處，需要工作人員加強(qiáng)對(duì)工作內(nèi)容的總結(jié)，控制工作中存在的客觀和主觀因素，對(duì)其進(jìn)行完善，使得技術(shù)的應(yīng)用效果更加完善，提高水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量，為工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)等提供必要的依據(jù)。

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P623

A

1004-7344（2016）09-0164-02

2016-3-12

劉偉君（1985-），水工環(huán)助理工程師，本科，研究方向?yàn)樗きh(huán)勘察設(shè)計(jì)。