分析當前水工環地質勘察中的技術及應用

楊海嘯 陳明超

（內蒙古第十地質礦產勘察開發院，內蒙古 赤峰024000）

隨著我國經濟的快速發展，水工環地質勘察備受關注。水工環地質勘察在能源開發、建筑領域都發揮著重要的作用，水工環地質勘察若是出現了偏差，我國的能源開發就會遇到很大的問題，工程建設就失去了效益，我國的能源和生態都會遭遇風險。分析水工環地質勘察的方法，并且不斷進行優化升級，對提高水工環地質勘察具有重要意義。

1 水工環地質勘察現狀分析

在我國的地質學發展中，工程地質學開始只是地質學的一部分，工程地質學才發展了90多年。在這90多年的發展過程中，工程地質學已經積累了相當多的經驗，為我國的經濟建設做出了重要的貢獻。我國的工程地質學在發展過程中，不斷引進國外先進的技術，和我國的實際相結合，成就了地質學發展的新理論。

水工環地質勘測是人們生活中重要的組成部分，特別是人們大力推行可持續發展和應對全球變化的大環境下，水工環建設得到了空前的重視。全球的環境、資源都處在變化時期，每個國家都在不斷的調整產業結構和環境地質的部署，水工環一體化研究也成為各國研究的重點。

2 水工環地質勘察技術應用

2.1 GPS技術和應用分析

GPS衛星定位工作原理為將原來在地面上的無線電信號發射臺放在了衛星上，利用衛星的高空運動，組建衛星導航定位系統。在地面上建立3個以上的控制站，利用無線電測距交會原理，就可以交會出高空位置的具體位置。同理，只要使用3顆或者3顆以上的衛星，就可以利用衛星已知的空間，交會出地面上用戶接收機的具體位置。用戶的接收機在使用過程的某個特定時間，就可以接受多顆衛星的信號，測量出接收機天線中心距離3顆或者3顆以上衛星的距離，就能夠計算出這個時間點GPS衛星在高空中的窄間作標，從而使用交會法計算出測站點的具體位置。GPS進行實時動態測量主要的方法是：在基準站上放置一臺GPS接收機，讓接收機不斷的進行可見衛星的觀測，將觀測的數據實時的傳送給用戶觀測站。用戶觀察站在接受GPS信號的同時，就可以經過無線電接收設備，將基準站傳送過來的數據和參數進行接收，利用GPS相對定位原理，計算出相對基準站基線向量，計算出WGS—84坐標。經過已經預先設定好的WGS—84坐標和地方坐標系進行參數轉換，準確的、實時的、精確的顯示出用戶急需的三維坐標精度。

2.2 RTK技術和應用分析

RTK技術采用三種相位差分，分別是相位差分、偽距差分、位置差分。這三種差分方式由基準站傳輸改正數，流動站接受改正數，并且進行測量結果改正，從而得到精確的定位。RTK在基準站上放置一臺接收機，在流動站中放置另外的一臺或者是多臺接收機，實現了基準站和流動站能夠同時接受同一個GPS衛星發射的信號。基準站把得到的數值和位置信息相比較，就能夠得到GPS差分改正值，使用無線電數據將GPS差分改正值傳送給流動站，從而得到精準的實時位置。流動站在進行工作的時候，可以在運動狀態或者是靜止的狀態。在之前，GPS都是單點采集，之后GPS進行改進，改進為連續采集。在很多工程地質的測量過程中，使用三維軟件包進行包路線的偏移、背景清除、噪聲濾波、頻率顫動等，加強了水工環地質勘察的水平。

2.3 TEM技術和應用分析

瞬變電磁法被稱為TEM技術，最早在航空探物中應用，我國引進這項技術的時間還不到40年，技術還不夠成熟。這種技術在金屬礦勘測中得到了空前的發展，并且在災害勘測、工程勘測、環境勘測中都得到了一定的應用。TEM技術首先就是使用電磁設備，將脈沖電磁波借助回線的影響傳送到地下，利用發送時間之間的差距來觀測二次渦流場、在觀察過程中，若是出現了異常二次場、不均勻體的渦流場，那么基本上就可以確定在這處地下有帶電的不均勻的地質體。在進行TEM技術使用的時候，應該注意到地下介質對電磁場會產生一定的影響，將電磁波的時間進行了延長，讓電磁波擴散到深處，形成煙圈效應。工作人員對煙圈效應進行仔細的分析，就可以掌握瞬變場存在的一些規律，能夠為以后的地質勘測提供可靠的依據。

TEM技術在水工環地質勘測中，主要是使用垂直磁偶源和電偶源兩種方法，垂直磁偶源方法應用更加廣泛。TEM技術有一些獨到的優勢，它的分辨率很高，尤其是在陡峭地質中，能夠有很高的敏感度，觀測的精度非常高，地形的影響和限制很小，所以在我國的水工環的地質勘測中應用非常廣范。

2.4 GPR技術和應用分析

GPR技術是探地雷達技術或者是地質雷達技術，地質雷達在寬帶為10-1000MHz高頻時域電磁脈沖波協助下，就可以進行地質的測量。地質雷達通過地面發射天線的幫助下，發送電磁波到地下，經過地下的目標體反射到地面的接收天線上，然后再對接收的電磁波進行分析，就可以準確的測量出水工環的地質性質和形態。這種探測方法短距離探測分辨率高，在水工環的測量中得到了很大的應用。

地質雷達能夠實現數據的全自動化處理，并且形成的圖像非常清晰，很容易進行識別，自身的分辨率非常高，施工非常簡便，在基巖面覆蓋層厚度和起伏狀況、破碎帶查找、隱伏斷層、考古調查中得到了很大的應用。在水工環的地質勘測中，地質雷達也得到了很大的應用，在探測水庫地下壩體或者防滲墻的結構、探測建筑物地下邊坡孤石、老城區地下管道的展布和埋深探測等都有很好的效果。GPR技術主要使用在短距離的探測中，在進行短距離水工環地質勘測時候，有獨到的優勢。

3 總結

隨著我國信息技術水平的不斷發展，水工環地質勘測水平也得到了空前的提升，使用的方法逐漸增加，GPS技術、TPK技術、GPR技術在水工環地質勘察中都有自己的長處，都是常見的勘察方法。我國相關部門不斷的進行信息技術的升級優化，將現有的水工環的探測技術不斷進行提高改進。使用先進的水工環地質勘測技術，能夠有效的進行探測任務，對我國的經濟建設有很重要的作用。

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［3］劉富強.論當前水工環地質勘察中的技術及應用范圍[J].大科技,2014(15):67-68.