水工环地质勘察技术浅述

水工环地质勘察技术浅述

王金生 李裕新

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第七地质大队 新疆 833000

摘要：随着我国科技的发展，水工环地质勘察技术也在不断提升，这对许多可应用水工环地质勘察的领域而言有很大的促进作用，特别是在工程建设方面，具有重要的作用，应充分利用。本文详细分析了水工环地质勘察技术。

关键词：水工环；地质勘察技术；意义

随着能源的大规模开采，全球目前面临着越来越严重的能源危机，同时也给地质环境带来了巨大的破坏。为有效解决能源利用和环保等问题，实现水文、工程、环境地质的有效调查与评估，开展水工环地质勘察，充分利用水工环地质勘察技术在地质工作中的有效应用，全面提高地质勘察工作的质量及效率，从而为我国社会经济的发展奠定良好的基础。

一、水工环地质勘察工作的概述

水工环地质勘察是工程、环境、水文地质勘察的简称。在勘察前需精心设计勘察方案，在设计方案中必须从实际出发。在勘察方案设计后，通过对低电阻和高电阻等勘察内容进行分析比较。其中已勘察所得的重要数据有着重要作用，不可忽略。就一般情况而言，在执行勘察过程中，对地下水位和基层岩石中的顶板深度必须做好详实的勘察。在最初的设计阶段，必须对一些应用形式有一个全面的理解，在勘察过程中，要通过设计的形式，实现数据设计的具体要求，通过重视勘察的设计形式，才能为水工环地质勘察奠定坚实的基础。

二、水工环地质勘查工作的意义

1、协调区域间经济的可持续发展。水工环地质勘察工作有利于协调区域间经济的可持续发展。通过水工环地质勘察后制定的详细报告，相关工作人员能获得该地区的可用水资源量、无污染的耕地面积等。通过对这些区域的实际发展状况进行分析，有利于对城市进行规划，发展自身的长处，实现区域间经济的协调和可持续发展。

2、有利于调研地质灾害发生的概率和频率。通过水工环地质勘察工作，能准确获得地质灾害发生的概率和频率，了解到我国近180万平方千米是地质灾害高易发区，占我国陆地总面积的五分之一。特别是对一些复杂地区进行重大工程建设时，比如青藏高原、喀斯特地貌等，利用水工环地质勘察技术能减轻工作负担，提高工作效率。

三、水工环地质勘察技术

1、电法。电法实际上是水工环地质勘察工作的重要组成部分，也是比较常见的一种勘察技术，该技术形式的实用性较强，要对勘察形式进行有效的分析，提升其应用程度。近年来，随着科技的不断发展，需及时对各类技术进行比较分析。电法技术中涉及到内容较多，包括激发极化法、高密电法两种措施，在应用阶段，要及时对不同属性的技术形式进行分析。通常，该技术在找水、金属矿石的勘察中应用较明显，针对高密度电法勘探技术属性要求，对技术进行升级处理，高密度电法通过阵列形式，能对各类地质勘察现象进行有效分析。为减少电极设计的限制，消除故障，要满足阶段性控制形式的要求，对各类故障进行有效审查。

2、GPS技术。GPS卫星定位工作原理为将原来在地面上的无线电信号发射台放在了卫星上，利用卫星的高空运动，组建卫星导航定位系统。在地面上建立3个以上的控制站，利用无线电测距交会原理，就能交会出高空位置的具体位置。同理，只要使用3颗或3颗以上卫星，就可利用卫星已知空间，交会出地面上用户接收机的具体位置。用户的接收机在使用过程的某个特定时间，就可接受多颗卫星的信号，测量出接收机天线中心距离3颗或3颗以上卫星的距离，就能计算出这个时间点GPS卫星在高空中的窄间作标，从而使用交会法计算出测站点的具体位置。GPS进行实时动态测量主要的方法是：在基准站上放置一台GPS，让接收机不断进行可见卫星的观测，将观测数据实时传送给用户观测站。用户观察站在接受GPS信号的同时，就可经过无线电接收设备，将基准站传送过来的数据和参数进行接收，利用GPS相对定位原理，计算出相对基准站基线向量，计算出WGS-84坐标。经已预先设定好的WGS-84坐标和地方坐标系进行参数转换，准确、实时、精确的显示出用户急需的三维坐标精度。

3、RTK技术。RTK由基准站中的接收机、相应的数据链及流动接收机三部分组成，能及时处理测量站间载波观测值数据方面的差异。通过应用RTK技术，可及时接收来自基准站采集的载波信号，结合该信号工作人员可对所测区域进行求差解算，得出相应的坐标。RTK技术采用载波相位动态实时的差分方法，相较于传统的静态测量工作，该技术具有实时性、精确性及自动性特点，能进一步提高地形测量工作的准确性，同时也可为野外作业提供高程数据及相应的坐标系数。另外，工作人员通过应用RTK技术，能为工程放样工作提供数据依据，从而为地质勘察工作的准确性提供保障。

4、TEM技术。TEM技术又称瞬变电磁法，早期应用于航空探物，目前国内引进和应用该技术手段的时间较短，很多精密技术有待进一步成熟。从应用实践来看，这一技术手段在现代金属矿地质勘测过程中应用较广泛，而且逐渐延伸到灾害、工程及环境勘测等领域。TEM技术利用了一系列的电磁设备和装置，将脉冲电磁波借助回线造成的影响直接传至地下，并且利用发送时间差，对二次涡流场等进行测算。比如，若有异常二次场火灾涡流场，则基本上断定在这地区地下存在不均匀带电地质体。需注意的是，在TEM技术应用过程中，一定要注意地下介质对电磁场造成的影响，通过延长电磁波时间，让其向深处扩散，并在此基础上形成一个烟圈效应；同时，工作人员通过分析该效应，即可把握瞬变场的基本规律，为后续地质勘测工作提供依据。水工环地质勘察过程中的TEM技术应用，主要集中在两方面，即垂直磁偶源及电偶源方法的应用，其中前者在实践中的应用更为广泛。基于TEM技术的分辨率高、陡峭地质敏感度强、观测精度高和地形限制性影响小等特点，在当前国内水工环地质勘察过程中得以广范的应用。

5、GPR技术。GPR技术的工作原理和GPS技术相差不大，GPR技术凭借电磁波采集相关的实际地质情况，在操作过程中，必须先建立发射装置，该装置的作用是向地下发射电磁波，利用声呐原理，主机反馈的电磁波，凭借先进的仪器和设备对所得数据进行分析和整合，在计算机上以图形方式进行显示，这样操作人员就可直观、清晰地获取地下地质构造，包含岩石颜色、形态等参数，因GPR技术可对地质构造情况进行清晰真实的反馈，同时可绘制相应的图像。所以，在实际应用中，该项技术得到了较为广泛的认可和推广。所有事物都具有正面性和反面性，GPR技术虽然具有众多优点，但也具有一定的缺点，GPR技术不可进行远距离的勘测，若勘测距离较远，在勘探中就会遇到各种不确定因素，对图形模型的建立十分不利。

6、遥感技术。遥感技术也被称为RS技术，其在对资源、灾害和地质的勘察过程中表现出了重要的作用与优势。随着近年来科技的发展，计算机的应用越来越广泛，而遥感技术也和计算机技术建立了更加密切的联系，所以，在水工环地质勘察里遥感技术的作用更加广泛，逐步发展成水工环地质勘察技术中不能缺少的一个重要环节。而历经多年的发展和实际应用，遥感技术逐步从单一的波段拓展到多元遥感，同时，细致的对多元模型进行分析，可获得详尽的地质勘察结果图像，此外，伴着遥感图像空间和光谱分辨率的不断提高，遥感技术可运用到对城市的建设和对园林的布局设计中去，同时还能运用到对环境的勘察中，并且在以上方面都获取了较好的效果。

总之，随着人类社会的发展，能源短缺、生态恶化及污染严重等问题日益突出。为及时解决以上问题，实现社会经济的可持续发展，必须重视地质勘察工作的开展，尤其是水工环地质勘察工作的开展，必须在保护生态环境的基础上，合理运用各项勘察技术来为地质勘察工作提供有力的保障。因此，研究分析水工环地质勘察中的技术应用具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]李丽平.论水工环地质勘察技术的应用[J].山西建筑，2019(01).

[2]魏威.水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].住宅与房地产,2017(32).