水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)與應(yīng)用研究

李凱

摘?要： 作為地質(zhì)勘察的重點(diǎn)項(xiàng)目，水工環(huán)地質(zhì)勘察需要對(duì)周圍環(huán)境準(zhǔn)確測(cè)定，為解決環(huán)境復(fù)雜多變的問(wèn)題，應(yīng)用多種先進(jìn)的技術(shù)，提升勘察精度的基礎(chǔ)上，保證作業(yè)效率，充分體現(xiàn)出勘察技術(shù)對(duì)于作業(yè)活動(dòng)的積極作用。本文將重點(diǎn)闡釋水工環(huán)地勘察技術(shù)的內(nèi)涵，并結(jié)合具體作業(yè)項(xiàng)目解讀技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用，以期強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用的效果，促進(jìn)其優(yōu)化和革新。

關(guān)鍵詞： 水工環(huán);地質(zhì)勘察;技術(shù)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】F407.1?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.006

引言：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)在地質(zhì)勘察項(xiàng)目中逐漸找到了可提升作業(yè)精度和效率的技術(shù)，科學(xué)家們苦心研究技術(shù)革新與優(yōu)化的辦法，充分滿足不同的地質(zhì)條件和環(huán)境，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的勘察效果。對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)工作來(lái)講，相關(guān)人員已提升重視程度，運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)測(cè)定周圍的環(huán)境，細(xì)化新型勘察工作的流程，強(qiáng)化多種管理制度，有效促進(jìn)勘察工作的展開(kāi)，保證收集信息的精準(zhǔn)程度。

1?目前我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的基本情況

1.1?勘察重點(diǎn)

我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察的重點(diǎn)集中于水文環(huán)境和環(huán)境地質(zhì)兩方面，水對(duì)于人類生存環(huán)境的作用不言而喻，但由于尚未形成全民節(jié)約用水的模式，存在水資源濫用的情況，一些人并未意識(shí)到水資源的重要性，破壞生態(tài)環(huán)境，造成水資源污染，不利于正常獲取水資源并加以利用。因而要重視水文環(huán)境勘察工作，查看地下水情況，找到針對(duì)性的辦法緩解用水緊張問(wèn)題，定期設(shè)置勘察任務(wù)，提升水工環(huán)水文環(huán)境的工作進(jìn)程，加快技術(shù)革新的進(jìn)程[1]。在周圍環(huán)境的勘察中，了解地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因，結(jié)合地質(zhì)條件和自然災(zāi)害作用的效果，考察生態(tài)脆弱的區(qū)域，延緩破壞作用的時(shí)間，提升環(huán)境的作用效能。

1.2?技術(shù)應(yīng)用范圍

結(jié)合現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境作用特點(diǎn)，運(yùn)用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)可解決區(qū)域性疾病研究的問(wèn)題，合理規(guī)劃土地和自然資源，保證農(nóng)作物種植的科學(xué)性，拉近城市與農(nóng)村發(fā)展的距離，實(shí)現(xiàn)資源合理利用。隨著城市化進(jìn)程的逐漸深入，自然資源的優(yōu)劣可作為判定城市化進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于其中顯現(xiàn)的資源利用問(wèn)題，應(yīng)用勘察技術(shù)可形成三維可視化圖像，真實(shí)反映在城市建設(shè)中應(yīng)當(dāng)著重處理的部分，有助于提升環(huán)境污染檢測(cè)和防治的效率和效果，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的真實(shí)程度[2]。由此可見(jiàn)，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)可作用于多方面的建設(shè)活動(dòng)中，對(duì)于顯示地質(zhì)調(diào)查結(jié)果起到促進(jìn)作用。

2?水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)

2.1?RTK技術(shù)

此種技術(shù)主要應(yīng)用相位差法檢測(cè)地面實(shí)際情況，結(jié)合不同的地質(zhì)條件和作用要求選擇合適的方法完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。使用此種技術(shù)要首先確定基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的位置，保證接受信號(hào)的實(shí)時(shí)性，并分析實(shí)際勘察情況適當(dāng)增減接收機(jī)數(shù)量，技術(shù)人員將實(shí)際接受的數(shù)據(jù)與所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得出差分改正值，從而確定目標(biāo)的具體位置[3]。利用RTK技術(shù)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)態(tài)采集信息的目標(biāo)，避免因靜態(tài)數(shù)據(jù)影響環(huán)境變化情況反饋效果，對(duì)接水工環(huán)勘察的要求。有些化學(xué)工廠在建設(shè)階段需要確定周圍污水管設(shè)立對(duì)于環(huán)境的作用效果，應(yīng)用RTK技術(shù)，將雷達(dá)探測(cè)器放置于污水井中，并保持一定的間隔區(qū)域，收集不同位置的污染程度信息，展現(xiàn)污水所能夠影響的范圍，提升勘察工作的真實(shí)性。

2.2?GPS和GPR技術(shù)

全球定位和地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是水工環(huán)地質(zhì)勘察中常用的兩種基礎(chǔ)性技術(shù)種類，對(duì)于GPS技術(shù)來(lái)講，其能夠轉(zhuǎn)變控制地面和傳輸作業(yè)的形態(tài)，利用衛(wèi)星和發(fā)射站，通過(guò)衛(wèi)星高速運(yùn)轉(zhuǎn)收集多樣性的數(shù)據(jù)信息，并實(shí)時(shí)傳遞到地面接收裝置中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)[4]。此種技術(shù)需要定位勘查目標(biāo)，設(shè)置三臺(tái)衛(wèi)星共同作用，實(shí)時(shí)同步發(fā)布勘察指令，針對(duì)所定位目標(biāo)，利用三點(diǎn)定位的原理，提升定位的精準(zhǔn)度，構(gòu)建三維空間坐標(biāo)系，傳輸真實(shí)動(dòng)態(tài)畫面。而GPR技術(shù)通過(guò)傳輸電磁脈沖波，調(diào)節(jié)波頻在106-109Hz區(qū)間內(nèi)，可準(zhǔn)確獲取地質(zhì)環(huán)境基本情況。此種技術(shù)的工作原理為：通過(guò)調(diào)節(jié)波頻，使用地質(zhì)雷達(dá)完成電磁波的發(fā)射工作，地面接收器準(zhǔn)確接受電磁波，應(yīng)用電性差異的作用原理，結(jié)合電磁波改變的效果，充分研究波形和振幅變化，確定目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)條件。運(yùn)用此種技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理，將勘察得到的信息和數(shù)據(jù)利用自帶的處理技術(shù)，降低相關(guān)人員的工作量，提升作業(yè)效率，滿足高效勘察水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境的要求。以上兩種技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水庫(kù)、地下巖層結(jié)構(gòu)等測(cè)量作業(yè)中，有助于準(zhǔn)確反映出城區(qū)管道分布情況，但由于頻率的限制，作用范圍并不能完全滿足所有的水工環(huán)作業(yè)，因此技術(shù)人員要積極研究GPS和GPR技術(shù)的優(yōu)化辦法，拓展應(yīng)用范圍[5]。

2.3?TEM技術(shù)

此種技術(shù)是瞬變電磁法技術(shù)的簡(jiǎn)稱，從航空航天延伸到水工環(huán)地質(zhì)勘查中，可準(zhǔn)確作用于災(zāi)情和水文環(huán)境的勘測(cè)中，主要是利用發(fā)射電磁脈沖形成感應(yīng)渦流，從而判斷地質(zhì)環(huán)境情況。但在實(shí)際作業(yè)中，受到地下磁場(chǎng)的干擾，其測(cè)量的結(jié)果存在一定的誤差，因此使用此種技術(shù)應(yīng)當(dāng)找到避免干擾作用的方法，可適當(dāng)延長(zhǎng)電磁脈沖發(fā)射的時(shí)間，盡可能降低誤差，提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用情況，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用垂直磁偶源技術(shù)，保證了測(cè)量的穩(wěn)定性，能夠解決復(fù)雜環(huán)境中不同地質(zhì)元素的干擾問(wèn)題，提升勘查質(zhì)量。

2.4?遙感技術(shù)

遙感技術(shù)的準(zhǔn)確實(shí)施依賴于其自動(dòng)化的工作系統(tǒng)，帶有信息接收、傳輸和圖像處理的功能，遙感器準(zhǔn)確作用于遙感系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)類似于照相機(jī)的作用，并輔助利用光譜掃描儀和合成孔徑雷達(dá)裝置，將地面信息準(zhǔn)確成像。地面勘察數(shù)據(jù)和信息將通過(guò)圖像處理設(shè)備得以準(zhǔn)確校正和濾波，真實(shí)反映出水工環(huán)地質(zhì)條件，展示動(dòng)態(tài)的變化信息。一般應(yīng)用數(shù)字圖像處理功能，使用光學(xué)儀器判讀圖像信息，找到圖中隱藏的信息，并與特征性圖像信息予以比對(duì)，確定目標(biāo)特征，提供判釋依據(jù)。遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是作用范圍廣，能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取到相關(guān)資料，不受到地面條件的限制，可測(cè)量冰川、高山等惡劣環(huán)境，并且充分保證獲取的信息量，廣泛應(yīng)用于多個(gè)勘察領(lǐng)域[6]。

3?水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1?地下水勘察項(xiàng)目

應(yīng)用上述技術(shù)可結(jié)合陸地衛(wèi)星影像，運(yùn)用混合比值圖像強(qiáng)方法對(duì)比數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，準(zhǔn)確處理MSS圖像，顯示出特征性的數(shù)據(jù)和影像，提升后期作業(yè)的效率和質(zhì)量。運(yùn)用組合圖像，反映出水工環(huán)地質(zhì)條件，增加多種圖像細(xì)節(jié)，利用反束光道攝像數(shù)據(jù)，形成完備的圖像信息。例如，在測(cè)量地下水位的過(guò)程中，可結(jié)合圖像信息，分析植被與地下水之間的關(guān)系，并細(xì)致解讀TM圖，了解淺層地下水的分布規(guī)律和位置，確定富水區(qū)域，充分運(yùn)用環(huán)境遙感勘察技術(shù)，查閱原始多時(shí)相遙感資料，獲取測(cè)量區(qū)域的動(dòng)態(tài)信息，顯示出地下水的流域面積，得到湖水和地下水的補(bǔ)給關(guān)系，有助于提升找水效率，確定正確的找水方向，完善水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，提升實(shí)地考察驗(yàn)證的準(zhǔn)確性。

3.2?水土流失項(xiàng)目

在水土流失項(xiàng)目調(diào)查作業(yè)中，可充分應(yīng)用勘察技術(shù)，調(diào)查我國(guó)當(dāng)前水土環(huán)境情況。充分利用遙感技術(shù)，全面勘測(cè)水土流失情況，結(jié)合對(duì)比數(shù)據(jù)，分析治理策略實(shí)施的效果，比較不同區(qū)域所使用方法的契合程度，是否達(dá)到了針對(duì)性作用的效果?？辈烊藛T結(jié)合水土流失報(bào)告，找到其中可繼續(xù)優(yōu)化的部分，確定技術(shù)控制水土流失的程度。不僅能夠準(zhǔn)確反映水土流失情況，而且可結(jié)合資源利用方向，設(shè)定資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，收集勘查環(huán)境信息。聯(lián)系勘察圖像軟件公司，獲取地質(zhì)災(zāi)害和自然災(zāi)害的圖像分析報(bào)告，建立統(tǒng)一的協(xié)議，開(kāi)發(fā)公司可結(jié)合實(shí)際的協(xié)議內(nèi)容，輸出災(zāi)害資料，構(gòu)建圖像處理系統(tǒng)，保證后期圖像處理的效率。

3.3?宏觀觀測(cè)項(xiàng)目

應(yīng)用GPS技術(shù)和信息技術(shù)，準(zhǔn)確分析環(huán)境特點(diǎn)，收集和加工信息，得到勘察區(qū)域的具體圖像，合理分析勘察區(qū)域的基本特征，利用遙感技術(shù)，提升圖像控件和光譜的分辨率，有助于預(yù)防自然災(zāi)害。而應(yīng)用遙感技術(shù)還能夠掃描不同的波段，保證信息傳輸?shù)男?，提升成像分辨率，便于勘察人員準(zhǔn)確獲取到數(shù)據(jù)信息，制定合理的防治計(jì)劃，保證周圍居民的人身安全。例如，在勘察泥石流的過(guò)程中，運(yùn)用遙感技術(shù)能夠確定災(zāi)害多發(fā)區(qū)，獲得實(shí)際的地質(zhì)勘察圖像，從而得到此泥石流發(fā)生的原因，確定是否為暴雨等自然氣候所引起的。不同地貌環(huán)境其溝谷和坡度情況不同，土層穩(wěn)定性影響整體的穩(wěn)固程度，技術(shù)人員能夠結(jié)合給出的圖像，統(tǒng)計(jì)出近幾年的降水量，計(jì)算出平均降水量，有助于相關(guān)人員結(jié)合分析報(bào)告設(shè)定防范措施，提升預(yù)處理的作用效能。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，水工環(huán)勘察技術(shù)可作用多個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確獲取，提升了作業(yè)的精度，控制測(cè)量誤差產(chǎn)生，真實(shí)反映出地質(zhì)環(huán)境和水文條件，相關(guān)人員要注重多種技術(shù)在實(shí)際勘察中的應(yīng)用，提升作業(yè)的效率?，F(xiàn)階段，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)仍處于發(fā)展階段，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)投身于技術(shù)拓展的研究中，強(qiáng)化作用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]?董霞，楊晨.探究水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)與應(yīng)用[J].江西建材，2017，07：230.

[2]?許大建.分析水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及其應(yīng)用[J].世界有色金屬，2017，10：112+114.

[3]?王晨.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].四川水泥，2017，09：260.

[4]?何黎明.水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)與應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2017，15：215+217.

[5]?岳耀武，魏昕.水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用探究[J].決策探索（中），2019，01：42-43.

[6]?鄧擁軍.新時(shí)期下水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及具體應(yīng)用[J].世界有色金屬，2019，14：242-243.