水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用探討

王志強(qiáng)

(安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院,蚌埠 233000)

水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用探討

王志強(qiáng)

(安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院,蚌埠 233000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地質(zhì)勘查工作逐漸完善，其中水工環(huán)地質(zhì)勘查是較為基礎(chǔ)的工作，其重要性日益顯著，但水工環(huán)地質(zhì)勘查在發(fā)展過程中受諸多因素的制約，其技術(shù)不能滿足地質(zhì)勘查的需求，也不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。在此基礎(chǔ)上，本文將分析水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的概況，并闡述水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，旨在提高水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用的能力，促進(jìn)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的有序開展。

水工環(huán)；地質(zhì)勘查技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用

在社會(huì)不斷發(fā)展之際，能源問題日益嚴(yán)峻，為了解決能源問題，地質(zhì)工作得到了廣泛的關(guān)注與研究，其中水工環(huán)地質(zhì)勘查是較為重要的環(huán)節(jié)，主要是由于水工環(huán)地質(zhì)勘查工作涉及眾多的內(nèi)容，如：水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)與工程地質(zhì)等，此項(xiàng)工作的開展能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但由于水工環(huán)地質(zhì)勘查中存在各種問題，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也制約著水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的開展。在科學(xué)技術(shù)的支持下，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)也在完善與發(fā)展，從而為地質(zhì)勘查工作提供了必要的技術(shù)保障。在實(shí)際工作中，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)得到了積極的應(yīng)用，有利于促進(jìn)勘察工作的工作效率與工作質(zhì)量的提高。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的概況

1.1 水工環(huán)地質(zhì)勘查的概述

在經(jīng)濟(jì)全球化與一體化的環(huán)境下，各國為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，紛紛關(guān)注能源問題，水工環(huán)地質(zhì)勘查的作用逐漸突出，各個(gè)國家均開始調(diào)整水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作內(nèi)容、工作方向，進(jìn)而使其趨于一體化的發(fā)展。在傳統(tǒng)工作中，主要的工作內(nèi)容是對(duì)水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)與工程地質(zhì)等進(jìn)行分析與研究，從而為社會(huì)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供可靠的依據(jù)，但在新形勢下，傳統(tǒng)的工作模式需要進(jìn)行改革與創(chuàng)新，在地質(zhì)勘查應(yīng)用日益廣泛之際，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用更加全面，服務(wù)領(lǐng)域也有所拓展，進(jìn)而其工作模式也具有了一體化、信息化與全面化的特點(diǎn)。

1.2 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展

在社會(huì)不斷發(fā)展之際，能源問題制約著社會(huì)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，在此背景下，為了解決能源不足的問題，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)隨之產(chǎn)生，該技術(shù)與人類的生活與生產(chǎn)有著緊密的聯(lián)系，同時(shí)也是促進(jìn)社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的重要技術(shù)方法。

水工環(huán)地質(zhì)勘查理論于20世紀(jì)80年代初逐漸形成，為了發(fā)展與完善此方面的理論，中國科室積極借鑒國際的相關(guān)理論，同時(shí)，隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的日益完善，水工環(huán)地質(zhì)勘查的重要性得到了普遍的重視，通過對(duì)工程地質(zhì)、資源地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)等方面工作的開展，緩解了發(fā)展中出現(xiàn)的各種矛盾。水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展主要分為三個(gè)階段，分別為初測技術(shù)階段、初步設(shè)計(jì)階段與技術(shù)設(shè)計(jì)階段[1]。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查中存在的問題

首先，政策問題，地質(zhì)勘查在政策方面的問題主要是由于水工環(huán)工作未能得到有效的落實(shí)，在地質(zhì)找礦工作中，過于重視礦石的質(zhì)量與數(shù)量，從而影響了水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的有序開展。地質(zhì)勘查投資人為控制成本，僅是保證了資源及其儲(chǔ)量，未能關(guān)注礦床的開采規(guī)模，致使地質(zhì)勘查和礦山設(shè)計(jì)二者存在沖突，同時(shí)，政策問題對(duì)地質(zhì)找礦的安全也有一定程度的影響。

其次，人員問題，地質(zhì)勘查投資人過于重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)，為了加快其開發(fā)的速度，未能對(duì)礦床和礦山的具體情況進(jìn)行分析，也未能保證地質(zhì)勘查工作的有序開展；水工環(huán)地質(zhì)勘查的技術(shù)人員其綜合素質(zhì)偏低，主要表現(xiàn)在人員的專業(yè)技術(shù)能力不足，人員的工作經(jīng)驗(yàn)有限，致使勘查工作的問題逐漸增多，在工作中，存在不合理、不科學(xué)的勘查，還存在資金、設(shè)備等浪費(fèi)的現(xiàn)象。

最后，技術(shù)問題，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中各種高新技術(shù)并未得到廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際工作中，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作與野外環(huán)境勘查均缺少技術(shù)的支持，技術(shù)問題嚴(yán)重制約著地質(zhì)勘查工作效率的提高[2]。目前，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中最為主要的問題便是技術(shù)，只有有效的保證地質(zhì)勘查技術(shù)的先進(jìn)性與科學(xué)性、保證技術(shù)應(yīng)用的實(shí)效性與廣泛性，才能改革傳統(tǒng)的工作方法。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 在電法方面

電法技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中得到了普遍的應(yīng)用，此技術(shù)的應(yīng)用有利于水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的高效性與實(shí)用性。電法技術(shù)通過大量的實(shí)踐應(yīng)用，從而積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，通過改革，電法技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善，進(jìn)而保證了水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的穩(wěn)步開展。

電法技術(shù)主要分為兩種，一種是高密度電法，另一種是激發(fā)極化法。高密度電法屬于陣列式的勘探方法，它有效結(jié)合了電測探法和電剖面法，該方法主要應(yīng)用于野外地質(zhì)勘查，主要是由于它的布置過程十分簡單，能夠降低設(shè)備的故障率。

在科學(xué)技術(shù)的作用下，高密度電法的實(shí)施也改變了手工操作的方式，而運(yùn)用全自動(dòng)化的方式進(jìn)行工作，通過全自動(dòng)化的數(shù)據(jù)收集，豐富了電極的排列方式，與此同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)勘查的高效性與準(zhǔn)確性。電法技術(shù)對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)勘查有著重要的作用，主要是由于該技術(shù)的應(yīng)用為地質(zhì)勘查工作提供了可靠的信息。

例如：廣西地質(zhì)勘查單位對(duì)電法技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，由于該單位主要從事的勘查任務(wù)在野外，因此，選擇的方法為高密度電法。該單位將此次工作的人員進(jìn)行了分組，分別為小組1與小組2，兩個(gè)小組均采用高密度電法，對(duì)同一個(gè)地點(diǎn)的礦產(chǎn)進(jìn)行勘查，兩個(gè)小組獲取的勘查數(shù)據(jù)具有一致性，因此，不僅證實(shí)了此方法的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，同時(shí)也保證礦產(chǎn)勘查的系統(tǒng)性與全面性，使礦產(chǎn)資源得到了合理的開發(fā)。

安徽省地勘局326地質(zhì)隊(duì)承接了《樅陽縣1∶5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目》，其中對(duì)于錢鋪鄉(xiāng)虎棧村齋家凹組月山滑坡的調(diào)查就利用了電法，通過電法查明了滑坡體的類型、分布、規(guī)模，找出誘發(fā)因素和發(fā)生原因、地質(zhì)環(huán)境條件、巖土體結(jié)構(gòu)特征，確定其不穩(wěn)定性，評(píng)價(jià)其危害性，為其后期的防治提供了最直接的依據(jù)。

樅陽縣錢鋪鄉(xiāng)虎棧村月山滑坡原始斜坡坡高15 m，坡度22°，滑坡體長120 m，寬70 m，厚度5～8 m，面積約8 000 m2，滑坡體體積約為18 000 m3，為小型滑坡。滑坡體表層主要由殘坡積物構(gòu)成，巖性主要為含礫粉質(zhì)粘土，滑坡中下部松散層厚度較大，坡度較平緩，后緣松散層厚度較小，坡度較陡，后緣陡坎底部局部巖體呈裸露狀。平面形態(tài)為半圓形，其側(cè)翼有沖溝，滑坡剖面形態(tài)呈三級(jí)階梯狀，第一級(jí)階梯位于滑坡中下部距前緣約38.0 m處，階梯高度0.5 m，二級(jí)階梯位于滑坡中上部距后緣約18.0 m處，階梯高度0.7 m，第三級(jí)階梯為滑坡后緣陡坎，高度2.0～2.5 m，土體滑塌嚴(yán)重，存在多個(gè)滑塌體，不穩(wěn)定。

3.2 在GPS技術(shù)方面

GPS技術(shù)屬于動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘查之中，主要是對(duì)載波相位進(jìn)行測量。GPS技術(shù)應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的勘查方法，通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)與無線信號(hào)發(fā)射點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，可以有效保證地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確性。在具體的應(yīng)用中，最少需要4顆衛(wèi)星的支持，才能定位出地面接收機(jī)的位置，并且這一過程的成功是建立在地面基準(zhǔn)站內(nèi)放置GPS接收機(jī)的基礎(chǔ)之上，并通過連續(xù)的觀測，再運(yùn)用無線傳輸設(shè)備對(duì)觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳輸，當(dāng)?shù)孛娴腉PS接收機(jī)接收到傳輸信息后，將對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而形成無線信號(hào)，并且核算基準(zhǔn)站的基線向量，從而得出WGS-84的坐標(biāo)。最后，對(duì)此坐標(biāo)的系參數(shù)進(jìn)行解算與變換，能夠得出實(shí)際勘查的坐標(biāo)值?，F(xiàn)階段，GPS技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害研究與環(huán)境污染研究等方面均有所應(yīng)用，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用空間較為廣闊。

例如：寧夏地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局對(duì)GPS技術(shù)的應(yīng)用，組成了領(lǐng)導(dǎo)小組，有組長、副組長及其組員構(gòu)成，對(duì)寧夏水工環(huán)地質(zhì)情況進(jìn)行了全面的掌握，從而對(duì)地下水進(jìn)行了勘查。通過導(dǎo)航定位，從而獲取寧夏地區(qū)的經(jīng)緯度信息，在定位完成后，電子地圖上將顯示出其位置，在具體的勘查過程中，利用導(dǎo)航軟件能夠?yàn)楣ぷ魅藛T規(guī)劃出了最佳的路線，進(jìn)而提高了工作效率。

安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院于2014年承接的《安徽省大地?zé)崃骰A(chǔ)數(shù)據(jù)測量項(xiàng)目》充分利用了GPS定位技術(shù)確定了測量單元，把安徽省劃分為18處大地?zé)崃鳒y量點(diǎn)，其中華北地層區(qū)有7個(gè)大地?zé)崃鳒y量單元，北淮陽地層分區(qū)有2個(gè)(或1)大地?zé)崃鳒y量單元，下?lián)P子地層分區(qū)5個(gè)(或6)大地?zé)崃鳒y量單元，江南地層分區(qū)4個(gè)大地?zé)崃鳒y量單元，提高了工作效率與工作質(zhì)量。

3.3 在遙感技術(shù)方面

遙感技術(shù)對(duì)于地質(zhì)勘查、資源勘探等方面有著顯著的作用，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中應(yīng)用此技術(shù)，可以指導(dǎo)工作的高效開展。遙感技術(shù)的應(yīng)用要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)才能得以實(shí)現(xiàn)，此技術(shù)也在不斷發(fā)展與改革，其形式為多源波段，并且建立了多元模型，進(jìn)而提高了水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量，使勘查的圖像更加清晰、勘查的實(shí)施更加完整。同時(shí)，隨著遙感圖像空間的進(jìn)一步優(yōu)化、廣譜分辨率的進(jìn)一步提升，遙感技術(shù)的應(yīng)用也更加廣闊。

例如：北京地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，對(duì)先進(jìn)的、科學(xué)的技術(shù)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，其中便包括遙感技術(shù)，利用此技術(shù)，對(duì)地下水資源實(shí)現(xiàn)了全面的了解，從而根據(jù)地下水的實(shí)際情況，指導(dǎo)自身的工作，對(duì)地下水資源管理中存在的問題，進(jìn)行了有效的解決，從而促進(jìn)了資源的高效利用。

3.4 在RTK技術(shù)方面

RTK技術(shù)的應(yīng)用要借助系統(tǒng)差分法才能得以實(shí)現(xiàn)，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用主要是對(duì)數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行改正，同時(shí)也能夠?qū)d波相位數(shù)據(jù)誤差進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)的誤差值可以控制在厘米單位。 RTK技術(shù)的應(yīng)用主要有三種不同的相位差分，其中相同的特征便是均可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與發(fā)送。

RTK技術(shù)的工作原理如下：明確接收設(shè)備的放置，主要的地點(diǎn)有基準(zhǔn)站位置與流動(dòng)站的位置，根據(jù)同一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的接收，與固定位置所獲得的信息進(jìn)行對(duì)比，并且運(yùn)用GPS差分改正數(shù)據(jù)，同時(shí)使用無線傳輸?shù)男问?，?duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳送，保證流動(dòng)站的接收[3]。

例如：吉林地質(zhì)勘查企業(yè)，對(duì)RTK技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，此技術(shù)的應(yīng)用使勘查的數(shù)據(jù)得到了有效的傳遞，從而為地質(zhì)勘查企業(yè)的發(fā)展提供了可靠的信息數(shù)據(jù)支持，也利于東北自然資源的有效勘查與高效利用。

現(xiàn)階段，RTK技術(shù)在其他領(lǐng)域，如：環(huán)境污染防治與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等方面均有顯著的效果，在水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用中也是較為重要的技術(shù)之一。

4 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)勘查工作在先進(jìn)技術(shù)的作用下，其工作的開展更加高效，并取得了諸多的成果，從而緩解了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中存在的矛盾。針對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中存在的問題進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，技術(shù)問題嚴(yán)重制約著地質(zhì)勘查工作效果的呈現(xiàn)，本文研究了水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用，通過先進(jìn)的、現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用，保證了工作的準(zhǔn)確性與高效性。相信，通過各種技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用水平將不斷提升。

[1] 楊曄. 論當(dāng)前我國水工環(huán)的現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)新突破的辦法[J].黑龍江科技信息,2013，(8)：13.

[2] 呂會(huì)敏.試論水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013，(7)：14.

[3] 畢研發(fā)，宋曉雨，鄭拓飛.論水工環(huán)地質(zhì)勘察中GPSRTK的技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2015,(36)：2.

[4] 李偉,何應(yīng)彬.論水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,(3):295.

[5] 郝佳偉.論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍[J].黑龍江科技信息,2014,(11):124.

[6] 段立春.淺析水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014,(29):48-49.

作者簡介： 王志強(qiáng)(1968- )，男，漢族，現(xiàn)任職于安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院助理工程師，大學(xué)本科，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)研究工作。 E-mail：wzq8522@163.com

PRACTICAL APPLICATION OF HYDROGEOLOGY PROSPECTING TECHNOLOGY DISCUSSED IN THIS PAPER

WANG Zhi-qiang

(The first of hydrogeology and Engineering Geology Exploration Bureau of Anhui Geological Exploration Institute of Anhui province,Bengbu 233000, China)

With the rapid development of social economy, perfecting geological prospecting work, the hydrogeology survey is a basic work, its importance is increasingly significant, but in the development process of hydrogeology survey is restricted by a number of factors, the technology can't meet the needs of geological exploration, can’t meet the needs of economic development. On this basis, this article will analyze hydrogeology prospecting technology overview, and explains the practical application of hydrogeology survey technology, aims to improve the ability of hydrogeology prospecting technology application, promoting orderly development of hydrogeology prospecting work.

hydraulic ring; geological exploration technology; practical application

陳建永(1978- )，男，江蘇省宿遷市人，碩士，宿遷市建設(shè)工程造價(jià)管理處高級(jí)工程師。E-mail:jssqszjc@163.com

1006-4362(2017)01-0102-04

2016-11-04 改回日期： 2017-01-11

P624

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