水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境勘察中的技術(shù)應(yīng)用及關(guān)鍵點(diǎn)分析

黎春霖

（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)，廣東惠州 516008）

中國(guó)現(xiàn)已成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力增長(zhǎng)背后也是建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展。在這樣的形勢(shì)下，建筑業(yè)就不得不面臨著地質(zhì)區(qū)域環(huán)境復(fù)雜的工程建設(shè)項(xiàng)目要如何實(shí)施的問(wèn)題。所以在工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施之前，地質(zhì)勘察為首要任務(wù)，必須要將清水、環(huán)境、工程之間的關(guān)系、矛盾，詳細(xì)勘察清楚，從而有效地避免地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)的各種環(huán)境破壞。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察必要性

近年來(lái)，在我國(guó)部分城市群、大城市和小城鎮(zhèn)開(kāi)展了城市地質(zhì)調(diào)查，在城市地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境、城市發(fā)展空間和制度等方面的調(diào)查評(píng)價(jià)工作取得了豐碩成果。在城市管理等方面開(kāi)展地質(zhì)信息服務(wù)建設(shè)，在調(diào)查方法、產(chǎn)品、服務(wù)、協(xié)調(diào)機(jī)制等方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。但與新型城鎮(zhèn)化的要求相比，還存在工作理念落后、地質(zhì)資料更新緩慢、標(biāo)準(zhǔn)體系缺失、工作機(jī)制不完善等諸多不足。

在國(guó)家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略中，提出了新的城市發(fā)展理念。城市地質(zhì)調(diào)查對(duì)于支持優(yōu)化城市布局結(jié)構(gòu)、拓展城市發(fā)展空間、推進(jìn)綠色城市建設(shè)、提高城市安全水平等工作勢(shì)在必行。新時(shí)期，城市地質(zhì)調(diào)查要以新思路和大資源、大環(huán)境、大數(shù)據(jù)的理念開(kāi)展。需要對(duì)空間、資源、環(huán)境、災(zāi)害等因素進(jìn)行綜合調(diào)查，為城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理等方面服務(wù)。還需要開(kāi)發(fā)城市三維可視化地下地質(zhì)模型，完善地質(zhì)資源環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，建立開(kāi)放、共享和動(dòng)態(tài)更新城市地質(zhì)信息服務(wù)與決策支持系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)服務(wù)產(chǎn)品體系、城市地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和保障體系。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要建立城市資源環(huán)境承載力、城市多層互動(dòng)帶和地下空間資源協(xié)同規(guī)劃理論，研究解決城市地質(zhì)勘探與監(jiān)測(cè)中遇到的這些技術(shù)難題。陸地空間開(kāi)發(fā)地質(zhì)適宜性評(píng)價(jià)、地下空間開(kāi)發(fā)利用地質(zhì)安全評(píng)價(jià)、3D城市地質(zhì)建模與公共服務(wù)等。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用

2.1 全球定位技術(shù)應(yīng)用

從以往對(duì)水力環(huán)境的地質(zhì)研究的角度來(lái)看，使用GPS 技術(shù)可以有效改善測(cè)量結(jié)果，減少不必要的工作量，并使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和高效。全球定位技術(shù)可以在不同的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行實(shí)地的監(jiān)測(cè)。

這主要包括以下方面：

（1）區(qū)域在目標(biāo)范圍內(nèi)的位置；

（2）衛(wèi)星向地面基站發(fā)送特定數(shù)據(jù)；

（3）從安裝在參考站中的GPS接收器，可以有效地接收具體地質(zhì)信息與衛(wèi)星信號(hào)；

（4）有效處理收集的信息。

GPS 技術(shù)可以有效監(jiān)測(cè)地面環(huán)境污染，有效研究各種地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)用。

2.2 地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用

探地雷達(dá)（GPR）技術(shù)類(lèi)似于全球定位（GPS）技術(shù)。在具體工作實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)相關(guān)設(shè)備的傳輸實(shí)現(xiàn)電磁波信號(hào)的傳輸，并根據(jù)聲納原理和具體地質(zhì)條件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最后使用計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?？茖W(xué)合理地應(yīng)用該技術(shù)，才能真正實(shí)現(xiàn)地下地質(zhì)勘探的有效性。

例如，在城市建設(shè)過(guò)程中，有必要對(duì)地下管線進(jìn)行測(cè)量和應(yīng)用，有效的探地雷達(dá)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精確的分布式測(cè)量。但在大深度測(cè)量中，測(cè)量結(jié)果會(huì)受到許多因素的改變。

2.3 遙感技術(shù)應(yīng)用

在水利工程環(huán)境地質(zhì)勘察過(guò)程中，遙感技術(shù)因?yàn)槠溆行砸苍趶V泛地使用，特別是在處理地質(zhì)災(zāi)害引起的環(huán)境問(wèn)題時(shí)，遙感技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。隨著該領(lǐng)域技術(shù)的完善、創(chuàng)新與改進(jìn)，相近設(shè)備的性能越來(lái)越突出，這就是無(wú)人機(jī)技術(shù)。

此外，遙感技術(shù)不僅是單波段數(shù)據(jù)采集技術(shù)，而且更具針對(duì)性和全面性。特別是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、多傳感器技術(shù)建立多變量模型，可以為測(cè)量工作提供更多的立體圖像，性能數(shù)據(jù)更全面，便于開(kāi)發(fā)工作。

2.4 瞬變電磁技術(shù)應(yīng)用

瞬變電磁技術(shù)是地質(zhì)勘探中的一項(xiàng)新技術(shù)。在復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境中，工人有更多的選擇。該技術(shù)應(yīng)用時(shí)間在頻率上來(lái)講很短，但具有明顯的地質(zhì)勘探優(yōu)勢(shì)，已在工程中得到廣泛應(yīng)用。通常使用垂直磁耦合源法和電源法。通過(guò)該技術(shù)獲得的最終數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，對(duì)數(shù)據(jù)變化更敏感，并且耦合噪聲對(duì)該技術(shù)的使用影響較小。它可以在空氣中工作，不容易受到地質(zhì)環(huán)境等因素干擾。

3 水文地質(zhì)勘察實(shí)例應(yīng)用分析

本文以惠州大亞灣獅子山公園一期建設(shè)項(xiàng)目為例，對(duì)水文地質(zhì)勘察進(jìn)行應(yīng)用分析，具體內(nèi)容和方法如下文所述。

3.1 調(diào)查的關(guān)鍵點(diǎn)

為了在工作中取得更好的效果，對(duì)大亞灣獅子山公園水文地質(zhì)勘察項(xiàng)目先制定了詳細(xì)的相關(guān)計(jì)劃和具體目標(biāo)，然后再開(kāi)展實(shí)地調(diào)查?？辈炷繕?biāo)完全制定后，并對(duì)勘察工作的目標(biāo)與地質(zhì)勘察工作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要求進(jìn)行同步分析。從而保證了地質(zhì)勘察工作的安全性，又避免了因勘察準(zhǔn)備工作不充分導(dǎo)致的事故。此外，更有利于在地質(zhì)調(diào)查研究資源之前確定調(diào)查目標(biāo)，選擇研究性能更好的設(shè)施與技術(shù)設(shè)備，合理科學(xué)地使用勘察經(jīng)費(fèi)和技術(shù)人員的工作安排，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，對(duì)整體項(xiàng)目規(guī)劃起了決定性意義。

3.2 水文地質(zhì)測(cè)繪

本次區(qū)域的地質(zhì)測(cè)繪是按照1∶2000，實(shí)際面積為1km2的水文地質(zhì)勘察測(cè)繪。在實(shí)際的工作中，嚴(yán)格按照現(xiàn)行的規(guī)程與規(guī)范進(jìn)行。本項(xiàng)目的工作重點(diǎn)是：勘察現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)中的地形與地貌，含水巖層，隔水巖層，斷層的地質(zhì)水文的類(lèi)型、分布、形態(tài)，再通過(guò)地理環(huán)境中的泉地質(zhì)、井、鉆探、溝渠、沼澤、山川河流等數(shù)據(jù)的調(diào)研，將區(qū)域的地質(zhì)水文地下水的現(xiàn)有條件全部查明。對(duì)于水文地質(zhì)的測(cè)繪，現(xiàn)場(chǎng)共完成了75處，整體長(zhǎng)度在15km，面積為1km2，勘察結(jié)果完全符合相應(yīng)的規(guī)范精度。

測(cè)繪巖石的節(jié)理面的實(shí)際狀態(tài)時(shí)，因地制宜地采用傳統(tǒng)的羅盤(pán)或者相應(yīng)的輔助設(shè)備，獲得現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)。例如：巖石的編號(hào)、名稱(chēng)類(lèi)型、產(chǎn)狀、相應(yīng)要素；巖石狀態(tài)成因、寬度、長(zhǎng)度、相應(yīng)描述、膠結(jié)程度、巖石的走向、傾向與傾角等。對(duì)于本次水文地質(zhì)勘察的整體來(lái)看，目的明確、重點(diǎn)突出，調(diào)查嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)據(jù)的內(nèi)容全面、精確、管理統(tǒng)一，質(zhì)量良好。

3.3 水文地質(zhì)物探

地球物理勘探項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)地震處理所需驗(yàn)證的數(shù)據(jù)應(yīng)主要包括所有地震采集數(shù)據(jù)，如初始地震數(shù)據(jù)、觀測(cè)系統(tǒng)和測(cè)量數(shù)據(jù)，包括不可能自檢的地震設(shè)備的月度驗(yàn)證數(shù)據(jù)、采集的初始數(shù)據(jù)的噪聲級(jí)、地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量等級(jí)、地震數(shù)據(jù)，檢測(cè)點(diǎn)的精度和驗(yàn)收狀態(tài)（死線、異常線、反向線、漏電等）。在原始輪廓上記錄所得數(shù)據(jù)的質(zhì)量和目標(biāo)層的圖像質(zhì)量。

外業(yè)數(shù)據(jù)采集質(zhì)量評(píng)價(jià)時(shí)，主要針對(duì)采集記錄中的削波和通常地震勘查中的壞道，采集記錄的長(zhǎng)度滿(mǎn)足最大源檢距基階波采集的記錄，采集記錄中基階波應(yīng)為強(qiáng)勢(shì)波，采集記錄中相鄰兩道為壞道視為不合格記錄，采集記錄中壞道數(shù)大于使用道數(shù)10%的記錄為不合格記錄。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格記錄，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。本次物探工作質(zhì)量良好，完全滿(mǎn)足本次工作的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

從上文的內(nèi)容分析，現(xiàn)如今的水工環(huán)地質(zhì)勘探工作中的實(shí)地問(wèn)題不少，這也是制約我國(guó)地質(zhì)勘探工作的順利與否的關(guān)鍵因素。我國(guó)的地質(zhì)勘探部門(mén)對(duì)這些問(wèn)題，近年來(lái)也在不斷地關(guān)注、重視。除了推廣更為先進(jìn)的技術(shù)之外，針對(duì)水文地質(zhì)治理的手段與工藝也在不斷地強(qiáng)化與改進(jìn)，使我國(guó)的水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)日臻完善，也為我國(guó)的水工環(huán)地質(zhì)工作提供了最有力地支持。