水利水電工程勘測與處理新技術(shù)

李銀剛 黃鳳崗

【摘要】水利水電工程關(guān)系到國家民生，是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施，水利水電的工程勘察對水利水電來說是非常重要的一個環(huán)節(jié)。本文通過對水利水電工程的勘測技術(shù)進(jìn)行分析，對其處理技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹，以對水利水電工程提高一定的建議。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程 勘測技術(shù) 處理

我國大規(guī)模的建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，使得水利水電工程得到了極大的發(fā)展，相應(yīng)的工程勘測技術(shù)也在不斷的實踐中得到了發(fā)展，同時，地質(zhì)復(fù)雜的狀況，也對勘測技術(shù)不斷提出新的要求。傳統(tǒng)的地球物理勘測方法已不能滿足現(xiàn)在施工要求，尤其是喀斯特地區(qū)的水電建設(shè)，我們需要提高勘探精度以及勘探的深度。本文就對水利水電工程勘測的新技術(shù)進(jìn)行簡單的分析。

1、GPS及GIS技術(shù)在水利水電工程勘測的應(yīng)用

1.1、GPS技術(shù)也就是全球定位系統(tǒng)技術(shù)；GPS技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了水利水電工程地質(zhì)勘測的測量以及定位控制當(dāng)中，它能夠準(zhǔn)確的解決跨河、跨溝的高程傳遞問題，工程所處地區(qū)通視條件差、控制點少或者是觀測條件不具備等等復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行勘測作業(yè)時，GPS的運用能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行定位控制，且能夠減少大量的工作時間，大大提高了工作的效率及準(zhǔn)確性。

1.2、GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，它是一種自動繪圖軟件，能夠自動的制作平面圖、剖面圖以及柱狀圖等工程地質(zhì)圖形，同時，它還能夠?qū)D中的相干數(shù)據(jù)，如圖像、圖形及空間等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析等工作。GIS技術(shù)也是水利水電工程勘測的一個發(fā)展趨勢。

2、遙感技術(shù)在水利水電工程勘測的應(yīng)用

遙感技術(shù)一般分為航天遙感、航空遙感以及地面遙感這三個不同高度的平臺操作。它具有視覺廣闊、立體感、且信息較豐富等優(yōu)點，并且資料的獲取時間較短。

2.1、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性的研究

遙感技術(shù)能夠較好的將區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)地貌特征、水文特征等相關(guān)信息詳細(xì)的反應(yīng)出來，并且能將區(qū)域的線形構(gòu)造信息反應(yīng)出來，因此遙感技術(shù)對區(qū)域內(nèi)構(gòu)造的穩(wěn)定性分析具有一定的優(yōu)勢。

2.2、泥石流、滑坡等事故調(diào)查

遙感技術(shù)在對水庫岸坡、泥石流以及滑坡等堆積體的調(diào)查中能夠?qū)ζ渫ㄟ^航片、紅外彩片等技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)解釋，對其進(jìn)行穩(wěn)定性的一個分析。

2.3、巖溶環(huán)境調(diào)查

紅外影響技術(shù)對巖溶環(huán)境的調(diào)查有其特別的優(yōu)勢，尤其是巖溶水文環(huán)境的調(diào)查，能夠?qū)r溶環(huán)境進(jìn)行很好的解譯工作，詳細(xì)的分析地下巖溶環(huán)境中地下水分布。遙感技術(shù)在巖溶環(huán)境中的使用能夠取得非常好的效果，已經(jīng)在黃河萬家寨等水利工程中獲得了好的實踐。

2.4、中小比例尺的測繪填圖

常規(guī)的中小比例尺地質(zhì)測繪需要大量的工作時間及人員，利用遙感技術(shù)能夠大量節(jié)省野外作業(yè)時間，提高工作的效率。

3、物探技術(shù)在水利水電工程勘測中的應(yīng)用

喀斯特地區(qū)存在大量的溶洞、含水管道等，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，我們可以利用周圍巖石的電阻等區(qū)別，進(jìn)行地下物探提高對溶洞等的探測精度。

3.1、CT探測

CT探測技術(shù)是利用電磁波、地震波等對鉆孔進(jìn)行密集的射線掃描，然后對斷面層進(jìn)行及時的分析處理，通過計算機(jī)的軟件生成一個彩色的巖體能量接受圖像，調(diào)整鉆孔的間距能夠精確的探測出零點幾米至幾米間的一個區(qū)間內(nèi)巖溶孔洞的尺寸。在具體的操作時，需要注意測量的精度以及重建的精度會影響到圖像的精度，因此我們?yōu)樘岣邷y量的精度需要注意以下幾點：（1）多次進(jìn)行層析成像，然后從中選擇能精確反應(yīng)灰?guī)r地層中溶洞大小的形態(tài)；（2）通過重建圖像的處理措施，對CT圖像中的異常形態(tài)與溶洞的真實形狀進(jìn)行對比，對溶洞的位置以及大小進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷；（3）波速對巖層的各向異性的影響進(jìn)行分析，實現(xiàn)在二維平面內(nèi)表達(dá)出各向異性層的成像；（4）綜合采用波動成像、頻散電磁波吸收系數(shù)以及波速慢度成像等技術(shù)，確定各種地質(zhì)環(huán)境下的成像精度。

3.2、EH-4探測

這種技術(shù)的原理是電磁集膚處理，它是一種新發(fā)展的物探技術(shù)，最早是用在石油的勘探中，其最大的探測深度能夠達(dá)到400m左右，它也能夠在水利水電工程勘測中得到不錯的應(yīng)用效果。該技術(shù)的特點為：（1）采用四個互相垂直的電通道及一個磁通道在一個地表的測點上進(jìn)行數(shù)字采集，能夠為電磁波的集膚處理采集到非常準(zhǔn)確的資料；（2）人工高頻磁場能夠產(chǎn)生穩(wěn)定且強大的電磁場，同時，大地電磁場為中低頻，兩者結(jié)合使用，能夠?qū)ι畈俊\部不同部位的不均勻電性體生成電磁集膚效應(yīng)；（3）普通環(huán)境下，對測線方向進(jìn)行一次電導(dǎo)率的剖面就能明確異常體，復(fù)雜環(huán)境中，采用張量處理就能判斷出異常情況。通過不同水利水電工程勘測的實踐我們發(fā)現(xiàn)，地表以下200m出的溶洞采用EH-4技術(shù)能夠確定不到1m 的溶洞，定位非常準(zhǔn)確。

3.3、地質(zhì)雷達(dá)探測

地質(zhì)雷達(dá)探測采用雷達(dá)波使用地表作為工作面，探測地下的地質(zhì)情況。一般有三種探測技術(shù)：（1）剖面法，它具有高效率的工作特點，探測的深度為30m以內(nèi)，適用于淺層的探測；（2）鉆孔探測法，它將天線放置在地下，能夠有效減少人工的干擾，探測的范圍較剖面法遠(yuǎn)，最后進(jìn)行CT成像；（3）三維探測法，它在地表上布置出測線網(wǎng)，然后按照一定的順序進(jìn)行測量，最后對其剖面進(jìn)行處理，立體成像，最終實現(xiàn)立體探測。

4、水利水電工程處理新技術(shù)

4.1、防滲帷幕技術(shù)

在滲漏現(xiàn)象較嚴(yán)重的水利水電工程中可以采用高壓灌漿的方法進(jìn)行灌樁，灌漿壓力要能達(dá)到4MPa左右，同時，對帷幕樁的孔距及排距需要充分結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐膶嵉丨h(huán)境進(jìn)行計算，通過在壩基、壩肩下等部位進(jìn)行帷幕灌漿能夠有效的解決滲漏的現(xiàn)象。

4.2、集中巖溶管道的滲漏處理技術(shù)

目前的技術(shù)已經(jīng)能夠精確的確定喀斯特管道的大小，我們可以加工出與溶洞大小形狀都相似的土工模布，然后利用鉆機(jī)將其放置在溶洞內(nèi)，隨后向土工模布內(nèi)注入漿液，這樣就不容易被溶洞內(nèi)的水流沖走，也就是“模袋灌漿”技術(shù)。它具有硬化速度快且固化強度高的優(yōu)點。

4.3、裂隙性強滲流帶的處理

對于裂隙性強滲流帶的處理，一般采用雙液或者是間歇式的灌漿技術(shù)，在滲透的地段注入混合漿液，這種漿液是按照一定的配比進(jìn)行拌合，要求具有速凝性且水穩(wěn)性的特點，使得其能迅速的形成一個帷幕的堵體，新式的材料為丙烯酸鹽材料。

總結(jié)：

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)度與發(fā)展，水利水電的工程勘測中會不斷的出現(xiàn)新技術(shù)，這對我們的水利工程來說是有好處的，同時，也要求我們不斷的加強自身，熟悉新技術(shù)，將其能運用到實際的操作當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 封云亞，沈春勇. 《喀斯特地區(qū)水利水電工程勘測與處理新技術(shù)》[J].《水利水電技術(shù)》，2005.

[2] 包世泰， 余應(yīng)剛， 夏斌等.《GIS 技術(shù)在工程地質(zhì)制圖中的應(yīng)用》 [J].《工程勘察》，2005（02）.

[3] 楊連生.《水利水電工程地質(zhì)》[M].《武漢： 武漢大學(xué)出版社》，2004.