水工环地质勘察技术与应用初探

水工环地质勘察技术与应用初探

莫定宣

曲靖合盛勘测有限公司  云南曲靖  655000

摘要：随着科学技术的发展，工业化的发展，我国的一系列工业生产活动，如化工生产，都得到了迅速的发展。然而，这种发展给人们带来了巨大的经济效益，也给生态系统造成了很大的损害，这对人与自然之间的可持续发展造成了很大的负面影响。与此同时，我国目前的社会和经济发展对能源的依赖程度较高，并且在对能源的需求量上也是一年一年的增长，而这一时期的能源危机也是日益严重。面对当前的能源危机，人类必须借助科学技术对地质进行更深层次的科学探索，才能保证对未来的能源供应。水工环勘查技术所牵涉的领域比较广泛，本文就水工环勘查技术及其在工程中的运用进行了探讨，旨在提高工程勘查的工作效率和工作品质。

关键词：新形势；水工环地质；勘察技术；应用方法

1水工环地质勘察概述

近年来，社会和经济的快速发展，使得地质工作的重要性变得更加凸显出来，其主要是依靠对地质地貌、自然环境等多方面的勘探，以及对工程建设、矿产资源开采等众多方面的地质状况的认识。然而，在目前的阶段，我国的地质环境问题变得越来越明显，在这样的情况下，很容易就会产生水工环地质，这不但对当地的自然环境产生了一定的影响，也会给当地的社会和经济发展带来极大的困境。水工环地质调查具有综合性和复杂性，为社会经济发展、社会规划和资源保护与利用提供了服务，而水工环地质调查又分为水文地质调查、环境地质调查和工程地质调查三大类。社会的发展和全球资源与环境的错综复杂，使水工环地质调查的工作范围不断扩大，灾害地质调查和城市水工环地质调查已逐渐形成了新的研究方向，并在此基础上提出了相应的对策建议。通过对水工环地勘工作的研究，可以发现，目前水工环综合已是地勘工作的发展方向，它与可持续发展的中心思想相结合，同时也关注了生态环境和人为因素的相互影响，从而为我们国家的现代化提供了一条新的道路[1]。

2水工环地质勘察工作要点

①进行水情调查。在开发和利用水资源、工程建设过程中，都要进行水文地质勘探，以获取地下水活动、地下水位、地下水发展规律等方面的信息和数据，对地下水及地表水的化学组成进行全面的认识，以预防出现重大的水文地质灾害。在实施“双评价”的大背景下，对地区的资源进行合理的开发和使用，不仅要兼顾地区发展的适宜性，也要兼顾地区的生态承载能力。在工程建设的过程中，工程选址、工程结构设计、工程施工阶段划分等都要将工程地质勘探的成果进行运用，在对影响工程建设的所有地质要素进行充分的了解的前提下，并与建设地点的地质物理学性质、力学性质、岩土体结构、地下水活动、可能发生的地质灾害等数据相结合，构建地质灾害应急处置方案，避开风险施工阶段，从而确保工程建设的安全。由于水工环地质勘察工作的内容越来越多，工作的难度也越来越大，加之现代通讯、信息和科技的飞速发展，因此，在勘察工作中，必须重视勘察技术的创新和工作过程的改进，针对具体勘察内容，制定科学的勘察方案，建立高素质的勘察队伍，加强新技术和新方法的运用，使水工环地质勘察工作真正为社会经济发展服务，为环境质量改善服务，为工程建设服务，为地质灾害预防服务[2]。

3水工环地质勘察技术的具体应用

3.1GPS技术及其应用

GPS技术的具体内容有：（1）在彼此相连的轨道上，布置多个工作卫星和备用卫星，保证每个测量点有6～9个卫星，组成一个基于卫星网络的 GPS定位系统。（2）以接收三颗或更多颗卫星的信号为基础，对其进行对应的操作及转换，得到 GPS卫星的窄间隔座标；（3）由接收器天线中心将测量结果即时传输给观测站，并根据参照物及相应的变换及解析算法，得到勘察区的准确坐标。GPS定位系统可快速准确地定位出特定的环境地质污染物，其探测精度高、覆盖面大、使用方便快捷等优势，可为水工环地质调查提供实时的资料，提高水工环地质调查结果的转化效能。

3.2GPR技术及其应用

GPR技术的基本原理是：在10MHz-2.6 GHz范围内，利用无限大的偏振频率，将雷达波由雷达发射装置发射到地表，并对雷达接收天线所接收的反射角度、残余能量以及雷达天线所反射的反射时间等电磁能量信号进行分析处理，进而获得地表之下的成像。将 GPR技术运用于工程建设，可有效地显示地质、土体及地层结构等地质特征。该系统无需开挖和钻孔就能实时获得井下图像，为施工过程中的施工提供实时的现场参数；由于该方法具有探测准确度高、图像清晰度高、使用方便等优点，已被广泛用于矿山施工、工程施工中。

3.3RS技术及其应用

目前， GPS, RS和计算机技术已被普遍用于水工环工程勘查，其中遥感技术主要包括传感器，卫星，中继卫星，地面观测站，以及专门的数据处理系统等。首先，使用航空摄像机为获取地表的多种地理信息，通过相应的成像模式如TM3、MSS5等，能够较为准确的获取目标的位置、轮廓、空间构造等。其次，利用遥感校正和几何校正等手段，把所获得的数据转化为能够真实反映被测目标的图像。所能展现的主要是地形地貌，植被分布，人类活动区域等。通过对上述图像的深入研究，能够从光照和反射率两个方面了解人为因素对植被的作用，从而做出科学的评判。运用遥感技术对水力环境进行调查，可以对地下水的埋藏情况，对这一区域的水土流失情况等情况有一个比较完整的了解，所获得的图像也比较清晰，细节也比较完整，具有较高的应用价值

[3]。

3.4RTK技术及其应用

RTK技术是 GRS卫星接收系统中一项新的资料处理及传输技术，通过多颗卫星在多个不同环境下，对4颗以上的卫星所提供的影像资料及空间位置信息进行实时的处理，并运用了模糊合成的解析及解法，使水工环地质局的调查工作有较大的成效。在水利环境地质调查中，由于 GPS观测资料的数量及精度， GPS标准时间的偏移，以及电离层的折射率等因素的影响，会使 GPS产生较大的偏差。利用 RTK的工作模式，可以提高测量和定位精度。具体动作就是将参考台的观测资料和坐标资料从本地台传送到流动站。可在此基础上，将参考平台接收到的差值数据与静态和动态数据相结合，实现实时和动态处理，最终获得毫米量级的定位精度。

3.5TEM技术及其应用

瞬变电磁法是一种快速、简便的测量方法，可用于对各种复杂地貌进行测量。以高速公路边坡岩体调查为例，采用 TEM小回线方法进行调查，回线长度应按场地周边建筑物的种类及密度来决定。例如，在密集建筑物中，回线边长为5米，最大为300米，可以清楚地表现其电特性。TEM的视剖面图能更好地反映出岩层断裂特征。TEM技术既能用于工程地质问题的勘查，也能用于深度超过800 m的地下空间，施工工艺简单，需要的仪器设备较少，测量精度高，得到的资料是真实可靠的。利用透射电镜技术，既要掌握原位条件的改变，又要了解不同层位条件对探查成果的影响，以确保透射电镜技术在实际下水工环工程中的使用，这就对操作技术提出了更高的要求。

结束语：

随着社会的发展和科技的发展，越来越多的技术被运用到水工环地质勘察中，如 GPS、 RTK等，都有自己的应用领域和使用的技巧，在实践中，勘察工作者要根据工作环境、条件和条件，根据勘察的目的和重点，科学地选用合适的技术，使水工环地质勘察的效率、质量和数据的准确性得到最大限度地提高，新技术和新方法的推广，为地质勘察的高质量发展积累动能和赋能力量。

参考文献：

[1]刘秧,孟希.新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2023（04）:113-115.

[2]陈荣.新形势下矿山水工环地质勘察技术及其应用研究[J].世界有色金属,2023（01）:145-147.

[3]王立林.试析矿山水工环地质勘察中的技术应用[J].世界有色金属,2022（23）:118-120.