摘要:近年來,隨著我國經濟社會的快速發展,水利工程建設迎來了新的發展高峰,機遇與挑戰共存,科技發展日新月異,帶動我國水利工程地質勘測技術不斷成熟完善,其中遙感技術在水利工程地質勘測中發揮著重要作用。本文就遙感技術在水利工程地質勘測中的應用做一深入分析,以期對提高地質勘測效率有所幫助。
關鍵詞:遙感技術;水利工程;地質勘測
勘測設計工作是水利工程建設的重要組成部分,受傳統勘測方法限制,工程所在地的地質狀況、地形地貌、外部環境等情況無法準確掌握,尤其對于地形環境復雜的地區,給工程建設帶來很大困擾。隨著遙感技術的成熟與發展,將遙感技術應用于江河湖海治理、大型水利水電工程的穩定性分析以及庫區淹沒問題等方面有很大優勢,遙感技術在水利工程地質勘測方面也發揮著重要作用。
1.遙感技術及其特點
遙感技術正式運用于各行各業始于1972年前后,隨著遙感技術的不斷發展與完善,遙感在現代社會中發揮著重要作用,不僅廣泛應用于室內工業測量、大范圍陸地與海洋信息的采集,還應用于全球環境變化的監測等諸多方面。遙感具有勘察范圍廣、獲取信息快速、綜合性強以及受外界影響小等特點,衛星遙感資料有很強的抗干擾性,不會受各種人為因素的影響,調查得來的數據資料更為客觀準確。
2.遙感技術在工程勘測應用中的必要性及效果
工程勘測是工程建設的基礎,科學準確的勘測才能保證合格的工程質量。一項合格的工程不僅需要國家宏觀政策的支持,還要充分掌握外界自然環境,傳統的地面勘測方法受自然環境條件限制較大,對于大面積勘測地形地質、水文氣候等復雜的地區不能有效進行,勘測質量有待提高。由于勘測不利,在工程開始后,往往還要變動選址或工程選線,甚至在施工過程中,還要不斷進行勘測,為工程后期收尾及日后運營帶來巨大的安全隱患和各種問題,這種情況在日常工程中較為常見。
在工程勘測中運用遙感技術,不僅能有效克服地面勘測的不足,還能夠與其他多種勘測手段相結合運用,提高了勘測質量和勘測效率,具有明顯的技術經濟效益。總體來說,遙感技術的優勢集中在以下幾點:首先,遙感技術能夠做到大面積地質測繪,在提高填圖質量和選址、選線質量方面有無與倫比的優越性。其次,遙感技術能夠彌補地面勘測的弊端,減少盲目性,增加預見性,有效提高工作效率和工作質量。最后,遙感技術的運用大大減少了外業的工作量,大量工作可由室外轉向室內,工作環境和工作條件有了明顯改善。
經過實證研究,在工程勘查中使用遙感技術可使工作效率提高兩倍至三倍,在可行性研究階段,能夠提高一倍。在工程勘察中,使用遙感技術獲取地貌、地層(巖性)、地質構造、水文地質、不良地質等信息,尤其是對工程影響較大的滑坡、崩塌、錯落、巖堆、墜石、泥石流、巖溶、沙丘、沼澤、鹽漬土、河岸沖刷、水庫坍岸、沖溝、人工坑洞、地震地質等不良地質現象,其判釋效果更為明顯。遙感著重研究各種正式、非正式遙感填圖單位的分布,巖性、巖相及其厚度的橫向變化情況,楷皺構造的形態及演化特點,斷裂構造的展布、性質、規模及相對時序等,見圖表:
3.遙感技術在水利工程地質勘測中的應用
遙感技術根據遙感平臺的不同高度,大致可分成三類,即地面遙感、航空遙感和航天遙感。遙感技術具有視野廣泛、信息容量大、立體感強、獲取資料便捷以及衛星影像周期性出現等優點,因此被廣泛運用于水利工程地質勘測工程以及與環境有關的問題調查等領域。
3.1水庫區塌、滑坡、泥石流調查
在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調查中,需要運用遙感技術拍攝航衛片或是彩紅外片以進行相關的地質解譯,然后通過在野外進行現成觀察、復查以及檢查等手段,查明影響庫岸穩定性評價的大型或較大型、塌滑體的數量,分布及其穩定狀態。
3.2巖土工程開挖面地質編錄
大型水利工程需要進行安全預報工作、反饋設計工作以及存檔備查工作,這些工作對工程的順利進行有重要作用。在人工開挖高邊坡、開挖大壩基坑以及大型地下建筑物等方面利用遙感技術有明顯優勢,采用地面遙感能夠進行地質編錄工作,并且能夠準確提供與地質有關的穩定性分析,為現場預報提供便捷的參考資料和數據。
3.3區域構造穩定性研究
運用遙感技術能夠獲得豐富的遙感圖信息,這些遙感圖像能夠提供宏觀的線性地質構造信息,這些信息較好的反映了該區域的水系分布特征、地質特征以及整體地貌形態等,因此,有助于研究該區域的構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性,遙感技術是研究該問題的重要手段。
3.4水土保持、防洪與移民安置容量研究
在移民安置容量研究方面,彩紅外航片或是航衛片能夠根據土地類型進行判讀,為移民容量分析提供準確數據。例如,長江勘測技術研究所曾經承擔長江上游水土保持重點治理區滑坡、泥石流發育程度與穩態區域研究項目,該項目在研究中利用TM 衛片對隴南、金沙江下游、三峽庫區三大片進行解譯與發育程度的劃分作出了區劃圖,提出了防治意見和預警系統建立的基本設想。
3.5 巖溶調查
利用遙感影像,尤其是彩紅外影像對巖溶進行調查有十分明顯的優勢,它不僅能準確快速的讀出各種巖溶地貌狀況,并且能夠利用光譜差異,判斷出地下泉水分布狀況,地下水文狀況一目了然。實踐過程中,清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程都曾經運用該種技術進行研究巖溶滲漏問題,并且取得了成效。
總結:
近年來,我國水利水電工程勘測技術正處于上升期,有廣闊的發展空間,綜合采用各種勘探方法有助于勘探技術定量化和科學化,勘探人員要善于采用新技術新方法,同時也不能忽視傳統經典技術。遙感技術具有覆蓋面廣、收集信息快、綜合性強和受影響小等眾多優點,因而在水利工程勘測中發揮著重要作用,隨著遙感技術和水平的不斷提高,該技術的應用領域將會更廣。
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