新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用分析

馬 岳

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

我國的科學(xué)信息技術(shù)日益發(fā)展，逐漸趕超世界的先進(jìn)水平，尤其被廣泛的使用在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作開展的過程中，在各項(xiàng)新技術(shù)新方法的不斷使用中，能極大的提升水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作效率和精確度，為水工環(huán)的地質(zhì)勘查工作順利的進(jìn)行奠定一定的基礎(chǔ)。各項(xiàng)先進(jìn)的信息技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中不斷的使用，為水文地質(zhì)勘查、環(huán)境地質(zhì)勘查、工程勘查提供重要的技術(shù)支撐。因此，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，要重視現(xiàn)代化的科學(xué)信息技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展。

1 新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查的現(xiàn)狀

水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的合稱是水工環(huán)地質(zhì)，目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要保證是勘探水工環(huán)地質(zhì)、了解地下地質(zhì)能源整體分布狀況。然而目前，相當(dāng)多的地區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查使用的技術(shù)手段較為落后，不能滿足當(dāng)下的社會(huì)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查的真實(shí)需求。此外，地區(qū)政府部門對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作投入的資金力度較小，不能保證水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的結(jié)果質(zhì)量，整體的地質(zhì)勘探水平的整體轉(zhuǎn)換效率不高，在長期的使用中，產(chǎn)生消極的影響，給我國的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展帶來阻礙的作用。由于各地區(qū)落實(shí)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的簡繁程度不同，勘查技術(shù)的創(chuàng)新能力不足，高素質(zhì)的地質(zhì)勘查人才缺乏等造成地質(zhì)工作在開展時(shí)，存在不均衡性和局限性。這些高科技的設(shè)備售價(jià)較高，維修成本也較高，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作面臨的問題需要不斷改進(jìn)[1]。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查的必要性

我國政府一直致力于的重點(diǎn)工作是地質(zhì)工作，近年來，在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展之下，水工環(huán)地質(zhì)的各項(xiàng)研究工作都取得了不小的進(jìn)步。在找水源、找礦物等各方面，遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、探地雷達(dá)技術(shù)等新技術(shù)都起到了極大的作用。確保水工環(huán)地質(zhì)勘查工作更加宏觀以及精確，提高勘探人員的工作效率。在落實(shí)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)工作中，在城市化進(jìn)程中各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)，例如，環(huán)境污染、開發(fā)資源、規(guī)劃土地等，在上述的層面，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)已經(jīng)被廣泛的使用。在科技手段不斷發(fā)展的當(dāng)下，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作也出現(xiàn)了不同層次的變化，同時(shí)，要注重對(duì)新技術(shù)、新方法進(jìn)行探究，被廣泛的使用在各領(lǐng)域，可以使用在生態(tài)農(nóng)業(yè)的地質(zhì)勘查、生態(tài)環(huán)境修復(fù)等，這就要求水工環(huán)地質(zhì)勘查需要有與時(shí)俱進(jìn)的時(shí)代性?？傊?，在信息技術(shù)的發(fā)展下，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和應(yīng)用普及，在各方的共同努力下，全面的推進(jìn)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作朝著高端化的目標(biāo)發(fā)展[2]。

3 新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

3.1 瞬變電磁技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

瞬變電磁技術(shù)主要是通過不斷的向地底發(fā)射脈沖磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地底的電阻率進(jìn)行準(zhǔn)確的探測(cè)，全面分析在測(cè)量范圍內(nèi)的地質(zhì)特性和規(guī)律。瞬變電磁技術(shù)主要理論依據(jù)是電磁感應(yīng)定律，對(duì)二次感應(yīng)到的渦流進(jìn)行觀測(cè)，早在20世紀(jì)80年代，瞬變電磁技術(shù)引入到國內(nèi)，經(jīng)過長期的發(fā)展，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中，瞬變電磁技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，瞬變電磁技術(shù)把設(shè)備中的電磁波通過回線的形式發(fā)射到地底，監(jiān)測(cè)兩次發(fā)射中的渦流場(chǎng)。不同類型的地質(zhì)會(huì)有不同的差異，在地底電磁波進(jìn)行傳遞的過程中，由于特殊地質(zhì)的特性會(huì)增加電磁波傳遞的周期，從而形成電磁波煙圈效應(yīng)，對(duì)傳遞的時(shí)間差進(jìn)行分析，就可以全面的了解地底的地質(zhì)狀況。如果，標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果和監(jiān)測(cè)的結(jié)果之間存在異常的數(shù)據(jù)波動(dòng)，就可以說明在該監(jiān)測(cè)區(qū)域的地底存在著特殊的地質(zhì)體。該項(xiàng)技術(shù)的分辨率較高，對(duì)地上部分地形的要求不高，因此，在水工環(huán)地質(zhì)勘探中使用瞬變電磁技術(shù)具有較高的優(yōu)勢(shì)，瞬變電磁技術(shù)能靈活的使用在水工環(huán)地質(zhì)勘查中，目前水工環(huán)勘查技術(shù)中常用的就是瞬變電磁技術(shù)，在落實(shí)實(shí)際工作發(fā)展的過程中，具有較高的使用價(jià)值[3]。

3.2 全球定位技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

我國在各領(lǐng)域中使用最為廣泛的技術(shù)就是全球定位技術(shù)，全球定位技術(shù)具有準(zhǔn)確度高、時(shí)間靈活性高的優(yōu)勢(shì)，能對(duì)各類型的地質(zhì)進(jìn)行立體的三維空間探查。與此同時(shí)，全球定位技術(shù)處在不斷發(fā)展的環(huán)節(jié)，在各行業(yè)中廣泛的應(yīng)用也逐漸的滲透到水工環(huán)地質(zhì)勘查中，需要在地面上設(shè)置接收機(jī)，把勘探信息通過無線信號(hào)傳輸?shù)降乇?，通過智能信息軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。此外，在信息技術(shù)發(fā)展時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷的推動(dòng)著全球定位技術(shù)的發(fā)展。在水工地質(zhì)勘查時(shí)使用全球定位技術(shù)，能將地質(zhì)的定位精準(zhǔn)到厘米的級(jí)別，能有效的提高水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的精準(zhǔn)度。

3.3 遙感技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

目前，在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都廣泛的使用遙感技術(shù)，氣象觀測(cè)、地圖測(cè)繪、軍事、地質(zhì)等。在水工環(huán)地質(zhì)勘查中使用遙感技術(shù)，方便了工作人員對(duì)地質(zhì)信息的采集，為勘探工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)勘測(cè)信息，提高地質(zhì)勘查的質(zhì)量。通過使用遙感技術(shù)，勘查工作人員能對(duì)環(huán)境和資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不受天氣和地理環(huán)境的影響，通過煙感衛(wèi)星對(duì)目標(biāo)區(qū)域的遙感圖像進(jìn)行獲取，總體的提升圖面的畫像，大幅度提高光譜分辨率，對(duì)于區(qū)域的水資源來說，遙感技術(shù)能對(duì)目標(biāo)區(qū)域的水資源的表征進(jìn)行動(dòng)態(tài)水平的監(jiān)測(cè)，對(duì)地下水、地表水等形成大數(shù)據(jù)，給相關(guān)地區(qū)水資源的規(guī)劃提供明確勘查方向。因此，遙感技術(shù)能全面的提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作性能、讓遙感技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中發(fā)揮到最大的效用[4]。

3.4 探地雷達(dá)技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

目前，水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)中探地雷達(dá)技術(shù)是常用的無損技術(shù)，探地雷達(dá)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于自身勘探技術(shù)速度較快、辨識(shí)率高、勘探的成本較低，能夠有效的解決水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中的難題。探地雷達(dá)技術(shù)通過向地底發(fā)射高頻率的脈沖電磁波，探地雷達(dá)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，將電磁波在傳播中形成的波動(dòng)數(shù)據(jù)加以收集，再通過使用數(shù)字化的軟件對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分析、處理，最后形成水工環(huán)地質(zhì)勘探結(jié)果，探地雷達(dá)技術(shù)不僅在水工環(huán)工作中廣泛的應(yīng)用，而且在調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害、檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)、考古等領(lǐng)域被廣泛的使用。探地雷達(dá)技術(shù)電磁波的脈沖頻率在100萬Hz～10億Hz之間，對(duì)于不同的地質(zhì)情況可以分別進(jìn)行選擇。目前，探地雷達(dá)技術(shù)融入了更多的智能自動(dòng)化，在勘查數(shù)據(jù)的采集、輸送、研究等方面發(fā)揮著重要的作用，乃至在最后的過程得到地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)報(bào)告，都是通過一系列軟件的自動(dòng)化完成的。因此，探地雷達(dá)技術(shù)憑借著自身數(shù)據(jù)處理的速度快、在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中有較高的靈活性，特別在地表覆蓋面厚、破碎帶等特殊的地質(zhì)勘查中，被廣泛的使用在實(shí)際勘查工作當(dāng)中。環(huán)境復(fù)雜的熔巖地區(qū)、堤壩等區(qū)域可以使用探地雷達(dá)技術(shù)，發(fā)揮其最高的應(yīng)用價(jià)值。

3.5 載波相位差分析技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)之一就是載波相位差分析技術(shù)，載波相位差分析技術(shù)結(jié)合了全球定位系統(tǒng)，該項(xiàng)技術(shù)主要是當(dāng)下水工環(huán)地質(zhì)勘探工作中的一種高端的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)測(cè)量結(jié)果向動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果的轉(zhuǎn)化。我國北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，使用多顆衛(wèi)星共同測(cè)量的方式，在地面建設(shè)基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)站和流動(dòng)監(jiān)測(cè)站，基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)站和流動(dòng)監(jiān)測(cè)站測(cè)量的數(shù)據(jù)與地面測(cè)量站的結(jié)果進(jìn)行差分處理，通過計(jì)算得到厘米級(jí)乃至毫米級(jí)別的動(dòng)態(tài)測(cè)量精度。使用載波相位差分析技術(shù)，能有效的提高監(jiān)測(cè)效果的準(zhǔn)確性和有效性，此外，在該項(xiàng)技術(shù)中使用虛擬參考站技術(shù)，能加強(qiáng)全球定位系統(tǒng)具有優(yōu)良準(zhǔn)確的性能[5]。

4 結(jié)語

根據(jù)以上的文章內(nèi)容，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作在各個(gè)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用，先進(jìn)的勘查手段是水工環(huán)地質(zhì)勘查持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、探地雷達(dá)技術(shù)、載波相位差分析等技術(shù)為水工環(huán)地質(zhì)勘查工作創(chuàng)造了有利的條件，全面的提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和效率。同時(shí)，水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作人員要與時(shí)俱進(jìn)、在信息技術(shù)時(shí)代充分的挖掘各項(xiàng)新技術(shù)，推動(dòng)水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國各個(gè)領(lǐng)域全面的發(fā)展。