新形勢(shì)下水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及其應(yīng)用分析

羅家豪

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東 惠州 516000）

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察概述

1.1 水工環(huán)地質(zhì)勘察現(xiàn)狀

科學(xué)合理的水工地質(zhì)勘察，應(yīng)科學(xué)地利用當(dāng)?shù)卣块T提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，切實(shí)掌握地下水分布及區(qū)域水位變化，分析區(qū)域地下水深度、地下水資源量及流動(dòng)狀況，掌握水文變化基本規(guī)律和主要特點(diǎn)，分析區(qū)域汛期降雨量、產(chǎn)匯流特點(diǎn)、洪峰流量、最大洪流量等導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的水文資料，同步記錄觀察數(shù)據(jù)，以便直觀體現(xiàn)調(diào)查結(jié)果[1]。

總之，水工環(huán)地質(zhì)勘察具有廣泛的調(diào)查內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，制定科學(xué)的調(diào)查方案，通過(guò)引入地質(zhì)勘察技術(shù)，觀察地下水位變動(dòng)情況及水流流速，同步做好數(shù)據(jù)記錄，為后續(xù)工作提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

1.2 技術(shù)影響因素

一些先進(jìn)的技術(shù)手段，因?yàn)闆](méi)有列入國(guó)家規(guī)范，即使技術(shù)可靠、價(jià)格友好，也不被市場(chǎng)認(rèn)可，缺少實(shí)踐內(nèi)容的有效支撐，因而難以投入使用。企業(yè)為節(jié)省投入，也不會(huì)額外投入實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，技術(shù)壁壘成為掣肘水工環(huán)地質(zhì)勘探效率和技術(shù)發(fā)展、引進(jìn)的重要因素[2]。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 電法技術(shù)、探測(cè)雷達(dá)技術(shù)和遠(yuǎn)程探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

電法技術(shù)引入我國(guó)的時(shí)間較早，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技水平的不斷發(fā)展，技術(shù)越來(lái)越成熟和體系化。在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察時(shí)，電法技術(shù)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用空間，主要有兩個(gè)應(yīng)用方向。一是野外調(diào)查中應(yīng)用較普遍的高密電法。這種方法勘察時(shí)，需要大量地在不同位置設(shè)立測(cè)量點(diǎn)，以便全面、準(zhǔn)確地對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查確認(rèn)。二是激發(fā)極化法，基本原理是對(duì)觀測(cè)區(qū)域加載激電場(chǎng)后，分析激電場(chǎng)的變化狀態(tài)，以此測(cè)出勘測(cè)對(duì)象的地質(zhì)條件和基本特性。

探測(cè)雷達(dá)技術(shù)的基本原理，是比較電磁波發(fā)射和接受過(guò)程中的波形變化，進(jìn)行地質(zhì)勘探。首先在目標(biāo)勘察地點(diǎn)，建立相應(yīng)的基礎(chǔ)發(fā)射設(shè)施，并依照聲吶的基本規(guī)律，通過(guò)與主機(jī)間的電磁波交互，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)信息的獲取。技術(shù)人員對(duì)獲得圖像進(jìn)行編輯，對(duì)測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，了解地質(zhì)環(huán)境，掌握更為精確的地質(zhì)情況。局限性表現(xiàn)為，由于測(cè)量距離較遠(yuǎn)，影響測(cè)量圖像的精度，導(dǎo)致測(cè)量的信息不夠準(zhǔn)確[3]。

遠(yuǎn)程探測(cè)技術(shù)信息收集工作更為高效，在軍事、氣象、地質(zhì)、資源與環(huán)境的監(jiān)測(cè)中應(yīng)用廣泛。由于地理環(huán)境的恒定性，遠(yuǎn)程探測(cè)衛(wèi)星為地理環(huán)境圖像的精確獲取，提供了完備的解決方案。而在開(kāi)展水資源環(huán)境的相關(guān)調(diào)查時(shí)，可以應(yīng)用遠(yuǎn)程探測(cè)技術(shù)，完成對(duì)地表、地下水資源區(qū)域及水量分布的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，從而完成相關(guān)水資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)工作。

2.2 RTK 技術(shù)及探測(cè)雷達(dá)技術(shù)

RTK 技術(shù)結(jié)合了GPS 技術(shù)及載波位差點(diǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)狀態(tài)從靜態(tài)檢測(cè)到動(dòng)態(tài)檢測(cè)的跨越。RTK技術(shù)通過(guò)接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，便于快速建立標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)站及移動(dòng)檢測(cè)站，大幅提升了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率和精度，利用測(cè)量點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，減少了由于數(shù)據(jù)衰減造成的誤差。利用測(cè)量區(qū)域內(nèi)RTK 的測(cè)量成果，設(shè)置虛擬參考區(qū)域，可以擴(kuò)大移動(dòng)監(jiān)測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)距離，減少檢測(cè)工作量（如圖1 所示）。

圖1 RTK 技術(shù)工作原理

探測(cè)雷達(dá)技術(shù)中，探測(cè)雷達(dá)的電磁波頻率集中在100 萬(wàn)～10 億赫茲間，對(duì)于熔巖口、大壩等覆蓋特殊地質(zhì)的環(huán)境，具有很好的探測(cè)效果。探測(cè)雷達(dá)技術(shù)具有無(wú)損耗的技術(shù)特點(diǎn)，其單次探測(cè)成本低、探測(cè)速度快、探測(cè)精度高。應(yīng)用探測(cè)雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行高頻脈沖電磁波的發(fā)射，通過(guò)相應(yīng)設(shè)備接收高頻脈沖電磁波的反饋數(shù)據(jù)，利用配套軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后加以分析，可以很好地反映探測(cè)目的體的情況（如圖2 所示）。

圖2 探測(cè)雷達(dá)技術(shù)工作原理

3 創(chuàng)新思考

為提高水工環(huán)地質(zhì)勘察質(zhì)量，建立水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的規(guī)范體系，應(yīng)著眼于勘察對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化，因地制宜地選擇勘察技術(shù)，確保水工環(huán)地質(zhì)勘察工作節(jié)約高效展開(kāi)。要面向工程的建設(shè)需要，多角度認(rèn)識(shí)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，實(shí)現(xiàn)水工環(huán)總體建設(shè)質(zhì)量、建設(shè)目標(biāo)、勘察對(duì)象的高度統(tǒng)一。在勘察技術(shù)應(yīng)用中，把控水工環(huán)基礎(chǔ)地質(zhì)情況，積極引入新設(shè)備和新方法，提升水工環(huán)地質(zhì)勘察效率，推動(dòng)水工環(huán)勘察技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[4]。

水工環(huán)地質(zhì)勘察專業(yè)性較強(qiáng)，勘察管理、勘察技術(shù)應(yīng)用以及水文地質(zhì)環(huán)境等都會(huì)影響勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。要總結(jié)以往勘察中暴露的不足，分析導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生的原因，提出針對(duì)性的勘察方案，實(shí)現(xiàn)勘察技術(shù)體系的不斷優(yōu)化與完善。融合信息技術(shù)，完成數(shù)據(jù)采集、整合、深化應(yīng)用，構(gòu)建一體化的水工環(huán)地質(zhì)勘察、建設(shè)、管理平臺(tái)。