水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及其工作方法研究

董樂亮

摘要：近年來，我國的地質(zhì)勘察取得了明顯的發(fā)展成效，各種地質(zhì)勘察技術(shù)的快速發(fā)展給地質(zhì)工作的開展提供了切實(shí)的技術(shù)保障，地質(zhì)勘察越來越具有了現(xiàn)代化的特征。但現(xiàn)階段的能源資源需求量急劇增加，因?yàn)橘Y源能源所分布環(huán)境相對(duì)復(fù)雜且惡劣，為促進(jìn)開采工作的高效、有序?qū)嵤?，?yīng)加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用?；诖宋恼玛U述了我國水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀，介紹了幾種工作中常采用的技術(shù)及其工作方法，期望能夠?qū)ξ覈刭|(zhì)勘查行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有所幫助。

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

引言

新時(shí)代背景下，節(jié)約資源、環(huán)境保護(hù)是社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展所追求的生態(tài)目標(biāo)，在能源、資源保護(hù)、利用與開發(fā)中，勢(shì)必會(huì)借助水工環(huán)地質(zhì)勘察了解資源利用與周邊環(huán)境之間的關(guān)系，不同環(huán)境、水文及工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等，所形成的水工環(huán)地質(zhì)勘察結(jié)果也成為環(huán)境治理、工程建設(shè)的數(shù)據(jù)支撐、技術(shù)優(yōu)化保障，能夠促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)作的高質(zhì)量目標(biāo)。

一、我國水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀

目前，我國在開發(fā)和使用自然資源的過程中，存在著諸多問題。要想使民眾的生活環(huán)境得到改善，就要對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作予以高度的重視，然而受科學(xué)技術(shù)水平的影響，導(dǎo)致工作的效率和質(zhì)量均不夠理想。鑒于此，有關(guān)部門和工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的研究探索工作，不斷開發(fā)以及從國外引入先進(jìn)的技術(shù)和理念。

二、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的具體情況

2.1TEM技術(shù)

TEM技術(shù)以電磁波的具體變化情況為基礎(chǔ)，借助渦流出現(xiàn)時(shí)間的長短和電磁波傳遞時(shí)引起渦流現(xiàn)象的平率來全面分析地質(zhì)勘測(cè)情況的一種技術(shù)。如今，我國對(duì)該技術(shù)的使用時(shí)間已經(jīng)十年有余，但是對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用主要還是集中在金屬礦勘探工作中。由于TEM技術(shù)的工作原理是發(fā)射電磁波，而地下存在電磁場，電磁場在和電磁波進(jìn)行碰撞的過程中產(chǎn)生煙圈效應(yīng)，工作人員詳細(xì)分析煙圈效應(yīng)以后，發(fā)現(xiàn)了磁場變化的潛在規(guī)律，為今后水工環(huán)地質(zhì)勘察工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。

2.2GPS技術(shù)

將GPS技術(shù)應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，不僅有效減少了勘查工作人員的工作量，而且提高了勘察工作的效率和質(zhì)量，同時(shí)大大增加了所獲取信息的精準(zhǔn)性。目前，我國GPS技術(shù)的發(fā)展水平比較先進(jìn)，徹底的擺脫了過去的工作形式，使轉(zhuǎn)移信號(hào)發(fā)射點(diǎn)和衛(wèi)星定位等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，能夠使用三顆以上的衛(wèi)星來定位地面接收機(jī)的坐標(biāo)和位置，通過定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)距。

2.3GPR技術(shù)

GPR技術(shù)也就是通常意義上的雷達(dá)探測(cè)技術(shù)，借助高頻脈沖波的反射作用完成目標(biāo)體的探測(cè)，應(yīng)用該技術(shù)可以有效解決水工環(huán)地質(zhì)勘察工作之中存在的問題。該技術(shù)的主要工作原理為先將電磁波發(fā)射出去，電磁波在遇到地下介質(zhì)以后，就會(huì)產(chǎn)生反射作用，地面接收器在接收到反射信息后，對(duì)其實(shí)施詳細(xì)的分析，同時(shí)借助電磁反射的輻射和頻率來獲取相關(guān)的各項(xiàng)信息，從而使勘探的目標(biāo)得以全面的實(shí)現(xiàn)。

2.4PTK技術(shù)

PTK技術(shù)是降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)誤差和載波相位測(cè)量誤差的一種先進(jìn)技術(shù)，從PTK技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐過程來看，該技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)誤差降低到厘米級(jí)。PTK技術(shù)主要有三種類型，分別是位置差分、相位差分以及位距差分。PTK技術(shù)主要應(yīng)用在水利工程建設(shè)與維護(hù)、環(huán)境保護(hù)與治理以及地質(zhì)災(zāi)害勘探等領(lǐng)域中，其對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的開展有著關(guān)鍵的技術(shù)支撐作用。

2.5RS技術(shù)

RS技術(shù)也被稱之為是遙感技術(shù)，在所有的地質(zhì)勘察技術(shù)中該技術(shù)占據(jù)著核心位置，借助多維空間來對(duì)電磁波信息實(shí)施接受，使用信息掃描、攝像和傳輸處理技術(shù)來識(shí)別和探測(cè)各類現(xiàn)象和物體。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，RS遙感技術(shù)逐漸的朝著多源遙感的方向發(fā)展，顯著的提升了其分辨率和成像質(zhì)量。

三、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的工作方法

3.1TEM技術(shù)的工作方法

工作人員在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的過程中，應(yīng)用TEM技術(shù)時(shí)一般采用垂直磁偶源的方法。TEM技術(shù)與其他技術(shù)相比，具有一個(gè)無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，即無論地質(zhì)狀況多么惡劣、陡峻，仍然可以通過TEM技術(shù)快速完成勘查工作，并且勘查結(jié)果具備較高的精準(zhǔn)性。通過此技術(shù)可以獲取高精度的數(shù)據(jù)，同時(shí)由于其較強(qiáng)的敏感性使得其能夠在各種水工環(huán)地質(zhì)條件下進(jìn)行工作。此外，具備噪聲較小的優(yōu)點(diǎn)，再加上其能夠進(jìn)行懸空勘查，因此該技術(shù)適用于各種類型的水工環(huán)地質(zhì)條件和地形結(jié)構(gòu)勘查工作中。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用TEM技術(shù)可以有效解決許多難題，值得我國水工地質(zhì)勘查工作人員對(duì)其進(jìn)行深入研究探索，發(fā)掘TEM技術(shù)的潛力。

3.2GPS技術(shù)的工作方法

GPS接收機(jī)接收到衛(wèi)星數(shù)據(jù)之后，通過無線傳輸設(shè)備將接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳遞。GPS接收器將接收的信息傳輸?shù)较嚓P(guān)設(shè)備中后，工作人員使用數(shù)據(jù)處理和信息轉(zhuǎn)換技術(shù)來獲取基站信息，使WGS坐標(biāo)被準(zhǔn)確的計(jì)算出來，隨后使用參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)置和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換技術(shù)為用戶提供其所需要的坐標(biāo)信息。GPS技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于我國各行各業(yè)中，其在環(huán)境保護(hù)和地質(zhì)勘察中發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用，我國有識(shí)之士應(yīng)當(dāng)不斷對(duì)其進(jìn)行研究探索，進(jìn)一步發(fā)掘出GPS技術(shù)的作用。

3.3GPR技術(shù)的工作方法

GPR技術(shù)作為一種物理方法，其分辨率和精度都比較高，在地質(zhì)勘察的過程中得到了普遍應(yīng)用。該技術(shù)使用的過程中，雷達(dá)采集處理電磁波以后，將其轉(zhuǎn)化成圖像的形式反映出來，同時(shí)具備操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，普遍應(yīng)用于各行各業(yè)中，使用范圍比較廣。例如：厚度較大的斷層區(qū)域、起伏明顯的覆蓋層以及巖石地段均可使用，通過采用GPR技術(shù)都能夠有效提高勘察工作的效率和質(zhì)量。而在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，通過應(yīng)用GPR技術(shù)采集的圖像不僅具備較高的清晰度，也具備較強(qiáng)的靈敏度。從應(yīng)用原理來說，GPR技術(shù)在采集水工環(huán)地質(zhì)信息的過程中主要是利用電磁波，在地面上布設(shè)電磁波發(fā)射設(shè)備，電磁波通過儀器設(shè)備向地面發(fā)射信息數(shù)據(jù)，通過聲吶原理來采集勘察地區(qū)的地質(zhì)數(shù)據(jù)。在采用GPR技術(shù)進(jìn)行工作時(shí)，工作人員尤其需要注意的是保證勘察的深度要在其技術(shù)能力范圍之內(nèi)，否則會(huì)在多種外界因素的影響之下導(dǎo)致最終勘查結(jié)果的精準(zhǔn)度不足。

3.4PTK技術(shù)的工作方法

PTK技術(shù)主要是采用差分法降低衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù)誤差，改正數(shù)據(jù)之中的誤差、載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差，該技術(shù)使載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)誤差被控制在最小的范圍之內(nèi)。在開展數(shù)據(jù)誤差差分工作時(shí)，PTK技術(shù)表現(xiàn)出的所有應(yīng)用方法都與地面基站的作用密切相關(guān)，數(shù)據(jù)的接收、調(diào)整、修改和發(fā)送等操作需要借助地面基站方可完成。在采用PTK技術(shù)開展水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時(shí)，一顆衛(wèi)星傳輸?shù)乃行盘?hào)被流動(dòng)基站接收設(shè)備和基站接收設(shè)備同時(shí)接收，做好已有數(shù)據(jù)信息和接收信息的對(duì)比工作，找到其中存在的問題，并采取措施予以處理，再使用無線設(shè)備把所有的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)搅鲃?dòng)基站里，使流動(dòng)基站的坐標(biāo)位置被準(zhǔn)確的獲取。

3.5RS技術(shù)的工作方法

通過RS技術(shù)中的多元遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)手段對(duì)于勘察工作之中的多元模型建立有著促進(jìn)作用，通過該技術(shù)可以得到詳細(xì)、清晰以及全面的水工環(huán)地質(zhì)勘察圖像。通過直接觀察便可以掌握勘察地區(qū)的地質(zhì)狀況和環(huán)境情況，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行全面的分析工作。

結(jié)語

地球上的不可再生能源是有限的，可再生能源其再生時(shí)間過長，因此尋找新的能源勢(shì)在必行，這也對(duì)我國水工環(huán)地質(zhì)勘察工作提出了新的要求標(biāo)準(zhǔn)，不僅需要掌握更多的專業(yè)知識(shí)和技能，同時(shí)還要不斷對(duì)勘察技術(shù)進(jìn)行開發(fā)創(chuàng)新，進(jìn)而提高我國水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率和質(zhì)量。

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