水利水電工程地質(zhì)勘測的主要方法探究

吳愛軍

（甘肅省水利水電勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，蘭州730000）

1 引言

水電工程是關(guān)乎國計民生的重大、綜合性工程，加強水利水電地質(zhì)勘測工作，可提升工程方案的有效性和可行性，并提升總體效益。隨著水利水電工程項目規(guī)模的擴大、數(shù)量的增加，對地質(zhì)勘測的質(zhì)量和要求有了明顯提升[1]。因此，應(yīng)積極完善和提升勘測方式，優(yōu)化勘察方案和技術(shù)應(yīng)用效果，確保勘測結(jié)果的科學(xué)性和準確性。地質(zhì)勘測施工方案設(shè)計的完善性是確保水利水電工程施工安全的基礎(chǔ)保障，不僅可以提升水利水電工程的安全性和施工質(zhì)量，而且可以充分發(fā)揮水利水電工程的價值，提升工程的社會效益和經(jīng)濟效益，確保水利水電工程穩(wěn)定發(fā)展。本文針對水利水電工程地質(zhì)勘測的主要方法及其發(fā)展進行研究。

2 我國水利水電工程地質(zhì)勘測中存在的主要問題

2.1 地質(zhì)勘測的質(zhì)量問題

我國水利水電地質(zhì)勘測工作的特征主要為復(fù)雜多變、任務(wù)繁多、涉及面廣等[2]。在進行地質(zhì)勘測工作時，一些工作人員往往會出現(xiàn)以下質(zhì)量問題：

1）實施工程地質(zhì)勘測和分析時，工作人員并未按照現(xiàn)場實際狀況，合理、科學(xué)地選擇分析方式，運用相應(yīng)計算公式，會影響勘測工作進度、勘測效果不理想及其他問題。

2）大部分勘測工作人員無法準確、全面掌握水利水電工程地質(zhì)勘測的難點和重點，對勘測方式的針對性、有效性考慮不足，未及時跟蹤勘測技術(shù)，進而造成勘測效率低、勘測質(zhì)量低的問題。在報告勘測結(jié)果時，也存在信息數(shù)據(jù)不全、報告不規(guī)范及其他問題。同時，也需進一步加強我國水利水電工程地質(zhì)勘測的監(jiān)督力度，進一步提升地質(zhì)勘測質(zhì)量重視度。

2.2 地質(zhì)勘察的周期問題

進行水利水電工程的地質(zhì)勘察時，需嚴格確定工作周期，并合理規(guī)劃各項勘察工作和勘測工作，確保各項工作有序開展。目前，我國部分地質(zhì)勘察工作人員在未制訂工作周期和工作計劃的狀況下加快進度，對基礎(chǔ)準備工作有一定忽略。此類狀況造成部分地質(zhì)勘察人員未做充分的考察，未明確掌握地質(zhì)條件的變化和狀況，會加大后續(xù)工作難度，延誤勘察進度和施工進度，影響工程性能和安全性。

3 利用電子信息科學(xué)技術(shù)

3.1 應(yīng)用GPS全球定位系統(tǒng)

GPS的準確性和精確性可明顯提升工作效率，所以，將GPS技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程地質(zhì)勘測中，不僅體現(xiàn)了此技術(shù)的靈活性和方便性，其應(yīng)用范圍也更為廣泛。另外，此技術(shù)可精確測量地面的面、線、點三要素和空間信息。常規(guī)的勘測工作主要在勘測站點與觀測站點之間完成，需確保通信功能的優(yōu)良性，對觀察站點之間的建設(shè)存在一定的要求。而引入GPS技術(shù)后，則無須觀測站點間所具備的較強通信功能，因此，操作更快捷、方便，工作效率高。此勘測技術(shù)還具有智能功能，可提升勘測工作的精確性，不受空間和時間的局限。

3.2 應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)

利用地理信息系統(tǒng)可在相關(guān)計算機軟件和硬件的支持下采集地理數(shù)據(jù)，并進行儲備、管理、分析、描述等[3]。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到水利水電工程地質(zhì)勘測中，可系統(tǒng)地分析勘測區(qū)域空間資源和相關(guān)數(shù)據(jù)，并按照所得信息進行多次測試和分析，確保數(shù)據(jù)的精確性。

因此，在水利水電地質(zhì)勘測工程中，基于地理信息系統(tǒng)可精確繪制扇形圖、柱形圖、樹狀圖、平面圖等，結(jié)合地理信息進行顯示，確保相關(guān)信息的智能化和科學(xué)化。如GIS可對滑坡發(fā)育分布圖和坡度圖進行疊加求交運算，進而得到各坡度段滑破分布面積。

3.3 應(yīng)用遙感技術(shù)（RS）

RS技術(shù)指利用電磁波原理和傳感器收集、分析遠距離目標或物體所輻射或反射的紅外線、可見光、電磁波等信號，識別和探測目標物體，進而形成人體可視圖像。將此技術(shù)用于水利水電地質(zhì)勘測中，可探測地面景觀和物體，并提升地質(zhì)勘測的準確性，擴大勘測范圍，在水利水電選址和選線方面有積極意義，利于整體控制水利水電工程建設(shè)。若在地質(zhì)勘測過程中遇到特殊、復(fù)雜地貌地質(zhì)，相關(guān)人員在實際勘測中的難度較大，并且無法保證人身安全。在這種情況下，可采用RS技術(shù)進行地質(zhì)勘測，提升工作效率，保證工作人員的人身安全。如在水庫區(qū)泥石流、滑坡、塌方調(diào)查中，在調(diào)查大型水利水電工程庫區(qū)岸坡某類松散堆積體、泥石流、崩塌、滑坡中采用遙感技術(shù)，并用彩紅外片、航衛(wèi)片做地質(zhì)翻譯，根據(jù)野外現(xiàn)場實際觀察狀況和檢查，明確掌握了影響水庫區(qū)岸坡穩(wěn)定性的因素及相互關(guān)系。

3.4 利用物探技術(shù)

為明確水利水電工程地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)的光度、深度及具體位置，可采用物探技術(shù)進行地質(zhì)勘測，其對象為所需勘測的區(qū)域位置，用勘測儀作為載體。此技術(shù)用于特殊條件艱苦和精度要求高的野外勘測中。利用物理層析成像方式，則在勘測中利用外力，進行反射或接受的方法，集中化采集和優(yōu)化處理所產(chǎn)生波長，模擬所收集波速值，建立模型?？蓽蚀_、高效反映建設(shè)水利水電工程部位地質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性。三維地質(zhì)建模體現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 三維地質(zhì)建模體現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖

4 提升水利水電工程地質(zhì)勘測技術(shù)的主要方法

4.1 應(yīng)用先進技術(shù)設(shè)備

隨著科技發(fā)展，水利水電工程地質(zhì)勘測技術(shù)和儀器也有了提升和改進，且水利水電工程地質(zhì)勘測已出現(xiàn)技術(shù)革新。相關(guān)企業(yè)需具備前瞻性，加大有關(guān)地質(zhì)勘測方面的經(jīng)費投入，提升勘測技術(shù)，不僅需顧及企業(yè)短期效益，且需按照時代需求，逐步完善自身技術(shù)裝備，以便滿足建設(shè)水電工程需求，反之若跟不上經(jīng)濟發(fā)展需求，企業(yè)技術(shù)和設(shè)備落后，則會被淘汰。

4.2 做好地質(zhì)勘測人員的教育培訓(xùn)工作

目前，水利水電工程要求和質(zhì)量日益增高，需高技術(shù)、高素質(zhì)的專業(yè)地質(zhì)勘測人員和團隊來確保水利水電工程勘測效率和質(zhì)量。因水利水電工程的地質(zhì)勘測難度較大，相關(guān)企業(yè)和工程管理機構(gòu)需加強培訓(xùn)地質(zhì)勘測人員，提升各勘測人員和團隊的專業(yè)素質(zhì)，嚴控工程勘測質(zhì)量。同時，需具備以人為本的核心觀點，加強企業(yè)內(nèi)部和勘測人員之間的互動、交流，提升地質(zhì)勘測人員技術(shù)水平和工作素質(zhì)。此外，各人員還需具備加強學(xué)習(xí)的觀念，多參與專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)研討會，深入掌握有關(guān)地質(zhì)勘測方面的知識，提升自我工作能力，熟練掌握各儀器設(shè)備的保養(yǎng)方式、維護方式、使用方式，持續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)水利水電及地質(zhì)勘測方面的技術(shù)和知識。

4.3 明確地質(zhì)勘測工作定位

水利水電地質(zhì)勘測過程中易受自然因素干擾，在確定施工地點時，需結(jié)合自然因素，確定勘測定位。避免因自然條件惡劣而影響地質(zhì)勘測。若遇天氣突變，需多次校正儀器，進行多次勘測。如外部光線強，勿將水準尺正面對準光線方向，若光線弱，可用外光讀數(shù)，以確保地質(zhì)勘測準確性。

5 地質(zhì)勘測的注意事項

5.1 需重視水位變化

因各區(qū)域可利用資源存儲量、環(huán)境等存在差異，要確保水利水電工程正常發(fā)揮作用，在前期地質(zhì)勘察過程，技術(shù)人員需要全面分析當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況，避免發(fā)生水位增高影響土質(zhì)層性質(zhì)，進而引發(fā)工程事故，保證施工階段的安全性。

5.2 增強工作人員的責(zé)任意識

針對水利水電施工進行的地質(zhì)勘測，往往發(fā)揮主導(dǎo)作用的為技術(shù)人員，若技術(shù)人員出現(xiàn)責(zé)任意識不強等狀況，會給實際探測工作帶來負性影響。此外，還需定期更新勘測技術(shù)，提高工程勘測工作的效率和勘測數(shù)據(jù)的準確性。

6 結(jié)語

在水利水電工程項目規(guī)模不斷擴大、數(shù)量不斷增加的背景下，對地質(zhì)勘測的質(zhì)量和要求有了明顯提升。為滿足工程建設(shè)的需要，應(yīng)積極完善工程勘測技術(shù)，優(yōu)化勘察方案和技術(shù)應(yīng)用效果，確?？睖y結(jié)果的科學(xué)性和準確性。通過大量的研究報道可知，地質(zhì)勘測施工方案設(shè)計的完善性是確保水利水電工程施工安全的基礎(chǔ)保障，一方面能夠促進水利水電工程的安全性和施工質(zhì)量提升，另一方面則能夠有效提高水利水電工程的價值，并進一步發(fā)揮良好的工程地社會效益和經(jīng)濟效益，確保水利水電工程穩(wěn)定發(fā)展。