水工环采样技术方法及其应用

水工环采样技术方法及其应用

祝悦航1,夏凡2

1.浙江地博勘测设计有限公司，浙江省杭州市，310000  2.甘肃智广地质工程勘察设计有限公司，甘肃省兰州市，730030

摘要：我国的信息化技术手段不断的发展，在水工环地质勘查中使用新技术新方法是必然的趋势。在水工环地质勘查中广泛的使用各种新的技术方法，能在一定的范围内提高水工环地质勘查工作的质量和效率。本文主要分析水工环采样技术的不同阶段与技术方式，同时探索水工环采样技术的应用，希望可以提升水工环采样的工作效率。

关键词：水工环；采样技术方式；应用；分析

引言

随着科技技术的快速发展，使人们在水工环采样过程中加强了对多项技术的应用，同时也取得了很好的成绩。但是随着能源危机的不断加剧，导致能源供需方面出现了的较大的矛盾。另外，随着人们对能源需求的不断加大，需要运用多项先进技术来分析地质环境，以此来满足技术的整体需求。

1.国内外水工环地质工作现状

1.1国内水工环地质工作的现状

我国关于水工环地质工作，在多年以来一直未停止过对地质勘查事业的研究与创新，尤其是在近三十年来，随着各种新理论、新技术的提出，地质勘查事业的研究与探索更是得到了飞速的发展，为促进社会经济的发展做出了卓越的贡献。但随着社会的发展人们对各种能源和资源的需求不断增加自然环境和社会环境也在不断变化。特别是在中国特色社会主义新市场经济条件逐步成熟的新时代，各行各业的发展都出现了新的问题。在日常工作中也面临着新的挑战和机遇。例如在新的社会经济发展中，部分基础矿产资源都出现了明显的枯竭，国家对矿产开采发展过程中可能造成严重生环境污染的整治，以及“绿水青山就是金山银山”生态安全环保教育理念，从而导致我国近几年重大的找矿工作成果不多，找矿工作信息技术不断创新教学手段管理存在问题明显的不足等原因，严重遏制了传统地勘行业的矿产勘查与开发的研究分析力度。因此，在今后的工作中，我们应以生态环境保护为中心，结合各种先进的科技方法和手段，对水文地质、工程地质、环境地质工作进行总结和研究，以确保工作效率，提高经济效益。

1.2国外水工环地质工作的现状

国外水文地质、工程地质、环境地质调查工作是纳入各国填图计划的一个重要方面，调查中普遍运用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感系统（RS）和先进的物探及测试技术等高新技术，向全程计算机化、成图数字化、信息网络化及地质三维分析可视化（Visualization）方向发展。水文地质、工程地质和环境地质调查的服务领域越来越广泛，呈现出信息大、功能多样化的趋势。

从70年代以来，水文地质、工程地质基础教育调查人员工作在世界经济范围可以进行的较为普遍，之后大多数中国国家将重点管理工作时间放在了环境地质调查结果评价企业目前我国国际社会环境地质调查方法研究和服务的几个具有重要技术领域有：（1）城市水工环工作；（2）地质灾害调查；（3）地下水污染和固体废物处置调查学生评价；（4）土地资源利用网络调查与保护；（5）海岸带地质调查工作；（6）生态地质调查工作。

2.水工环地质勘查的必要性

我国政府一直致力于的重点工作是地质工作，近年来，在科学技术的不断发展之下，水工环地质的各项研究工作都取得了不小的进步。在找水源、找矿物等各方面，遥感技术、全球定位技术、探地雷达技术等新技术都起到了极大的作用。确保水工环地质勘查工作更加宏观以及精确，提高勘探人员的工作效率。在落实可持续发展目标工作中，在城市化进程中各个环节都离不开水工环地质勘查技术，例如，环境污染、开发资源、规划土地等，在上述的层面，水工环地质勘查技术已经被广泛的使用。在科技手段不断发展的当下，水文地质、工程地质、环境地质工作也出现了不同层次的变化，同时，要注重对新技术、新方法进行探究，被广泛的使用在各领域，可以使用在生态农业的地质勘查、生态环境修复等，这就要求水工环地质勘查需要有与时俱进的时代性。总之，在信息技术的发展下，对水工环地质勘查技术进行创新和应用普及，在各方的共同努力下，全面的推进水工环地质勘查工作朝着高端化的目标发展。

3.水工环工作在不同阶段的工作目标

首先为预查阶段。预查阶段水工环采样工作主要以收集预查区域已有水工环样品资料，然后对其进行分析和研究，进而布置相应的水工环采样工作。

其次为普查阶段。主要为收集和的分析普查区域已有水工环样品测试资料的同时，然后采样具有代表性的水工环样品，以此了解和掌握矿区地表水的分布情况水质特点，查明矿体顶板围岩和矿石的稳定以及地质条件等。

再次为详查阶段。详查阶段需要查明矿区水文地质与工程地质以及环境地质等，同时明确矿坑水因素与矿坑的水量，进而提出矿山工业与生活用水的水源方向，针对露天采场边坡的稳定性提出相应的评价意见，对矿区地震与有害元素以及放射性地质灾害等因素对矿山建设与生产影响进行科学且合理的评价。

最后为勘探阶段。勘测阶段需要合理的评价矿坑冲水因素，同时融合矿床开拓方案，估算矿坑的涌水量，然后预测开采水平和最低开采水平的涌水量，进而提出矿山工业与生活用水的准确水源方向，对预测矿床开采过程中可能出现的问题提出有针对性的防治建议，并且对矿床开采之前的地质环境质量做出科学评价，预测矿区在开采过程中对矿区环境与生态形成的影响与破坏，进而提出相应防治建议。

4.阐述水工环采样技术方式与应用

随着科技技术的快速发展，多种新型技术不断涌现，促进了水工环采样技术的发展与创新。在过程中，运用最为广泛的就是CPS技术、RTK技术，该技术不仅提升了水工环采样效率，同时还提升了水工环采样的准确定与精准性。下面对其进行方式与应用进行分析。

4.1水工环采样工作的实际情况

将采样技术运用到水工环勘测工作中，相关工作人员需要先调查好检测区域的地质数据信息，全面了解和掌握该区域地质情况以及存在的问题，例如地下水资源与污染情况等等，工作人员可以融合问题来选择采样技术和勘察方式。水工环采样工作不可将所测对象进行单独处理，在过程中需要合理运用CPS技术和RTK技术，这样能够全面提升采样的准确性与精准性。

4.2RTK技术

4.2.1RTK技术原理

RTK主要为基准站接收机与数据链以及流动接收机等共同组成，能够及时准确处理测量站之间载波观测数据值数据信息方面的差别。借助RTK技术，能够准确接收基准站所采集的信号，然后分析该信号源，工作人员就可以对所测区域开展求差解算，最后得出相应的坐标。RTK技术运用这种微波相位动态差分方式，其与传统静态测量技术相比较，RTK技术有实时性与自动性等特征，能够有效提升采样的准确定性，还能够为野外作业提供高程数据与坐标的系数。同时，工作人员借助RTK技术，能够为放样工作提供数据支持，进而保障水工环采样工作的准确性与精准性。

4.2.2RTK技术的优越性

RTK技术与传统水工采样技术相比较，可以有效帮助勘察对水工环地质环境进行全面勘察，同时还可以有效对地下水成分进行综合分析，为社会群众科学利用土地资源提供帮助。另外，RTK技术还可以准确勘测出地下水成分，帮助相关工作人员分析出地下水中的有害成分。RTK技术可以帮助那些因为饮用水中有害物质而引发疾病的人们，同时还可以科学且合理的治理被有害物质污染过的水资源，进而为我国水资源发展奠定基础和提供保障。基于此，RTK技术能够为我国水资源科学利用提供一定的帮助。

4.2.3RTK技术应用分析

RTK技术借助相位差分，差分主要为GPS位置差分与相位差分以及伪距差分等。RTK技术在水工环采样中的运用就是把一台可以接收到信号的装置放在基准站中，然后在流动站中安装多台可以收到信号设备，使得流动站与基准站设备可以实现同时接收发射出来的信号，之后在比较已知信息与基准站接收的最新信息，这样能够对差分进行合理修正。最后在借助无线传输技术来将修正之后差分值传递到流动站内，这样可以得到一个准确的位置信息。流动站有着时而运动时而静止的特征，所以，RTK技术有着方便灵活的特点，这种技术运用在水工环地质调查与地质灾害中，可以有效检测到对环境污染的因素，同时也可以提出相应的防治措施，对检测水工环地质采样有着十分重要的帮助。

4.3CPS技术

4.3.1CPS技术原理分析

CPS的技术原理就是将地面信息位置借助信息系统传递到太空卫星上，然后依照卫星功能在地面信息准确行为。水工环采样运用CPS技术主要就是在流动站内设置信号位置接收点，同时运用无线电装备来接受基准站所传递出来的信号和数据信息参数，另外，还需要会进一步融合CPS技术中定位原理来确定所测区域的实际位置，这样的方式可以准确得出坐标参数。CPS技术在进行勘察的过程中，主要利用的是WCS一84原理与基准站基准矢量融合的原理来得出实际位置坐标。在水工环采样过程中借助CPS技术能够准确计算出观测点和卫星之间的实际距离，然后借助交汇发能够得出准确参数，该技术类型有着极高的准确定与实时性。

4.3.2CPS技术的优越性

CPS技术与以往传统的水工环勘察技术有着一定的优势，CPS技术不需要工作人员花大量的时间在勘察工作中，太空卫生就能够帮助工作人员采集地下水的运行情况和水质情况等。在过程中工作人员只需要在区域内附近构建一个观测点，就可以借助卫生定位系统收集相关地质环境资料，进而提升工作人员的勘察效率。

另外，水工环采样是一项较为危险的工作类型，工作人员需要勘察的位置都是地下，这一区域有很多未知的可能，工作人员在实际工作中会遇到诸多困难，以往传统的水工环采样技术不仅会加大工作人员的勘察难度，同时还会对其身体健康情况造成极大影响。CPS技术能够有效保障工作人员的身体健康情况与生命安全。

4.4CPS技术应用分析

CPS属于全球定位系统，该技术类型与传统人工地面勘测技术相比较来讲，CPS技术能够有效减少到人工的投入力度，为相关企业减少资金成本支出，同时还可以进一步减少工作人员的工作量。另外，CPS技术可以获取到更加准确且精准水工环勘测信息。CPS技术是一种卫星定位技术，在应用的过程中仅需要三个卫星就可以准确检测到地球上的任意位置，主要运作流程为下述内容：水工环采样工作人员借助无线传输装置将需要勘测的区域发送到基站中的CPS接收机中，然后再由卫星将检测到信息传递到地面接收机械中，以后来基站内接收设备会对此信息进行收集与整理。另外，CPS技术还可以运用到地质灾害以及人体健康等社会问题中。

结语

综上所述，随着当前科技技术的快速发展，相关学者也对水工环采样技术进行了深入研究，其研发技术的应用也在不断扩大，同时随着水工环勘察准确度与分析能力的不断提升，其会对人们科学利用水资源提供较大的帮助，最为重要的是可以有效缓解当前水资源的紧缺情况，符合我国战略发展目标。另外，水工环采样创新技术也在快速发展，使得社会群众对地质环境有了更高且更加全面认识，所以，相关研究人员需要对地质环境中可能存在的有害物质加强防范，以此来保障社会群众身体的健康，同时还可以降低疾病的发生了。由此可见，水工环采样技术对人们生活的重要作用。

参考文献

[1]李建龙.探析新技术新方法在水工环地质勘查中的应用[J].西部资源,2018(4):50~51.

[2]陈磊.金属矿区水工环地质勘探工作中的技术要点[J].世界有色金属,2018(15):162~163.

[3]孟令辉,李亚冬.基于环境保护水工环地质勘察工作探析策略[J].环境与发展,2018(9):89~90.

[4]唐磊,张海波,卢丹枝.GPS技术在矿区水工环地质勘查中的应用研究[J].世界有色金属,2017(17):245~246.

[5]赖波.水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用研究[J].云南化工,2018(4):205~206.

[6]刘兴隆.水工环地质勘查及遥感技术在地质工作中的应用[J].世界有色金属,2018(17):264~265.