水工環地質勘察技術及其應用

劉杰

摘 要：水工環地質勘探是一項較為綜合、復雜而專業的工程，其所包含的地質勘探技術有多種，各技術原理不同，優勢不同，因此在具體使用時要結合實際情況，確保勘察結果的可靠性。本文將對水工環地質勘探技術進行簡要介紹，最后對應用注意事項進行了分析。

關鍵詞：水工環；地質勘探；GPS技術；RTK技術

1 概述

傳統水工環是指水文地質、工程地質、環境地質三者之間的聯系，隨著社會的不斷進步，水工環內涵有了新的變化，在原有基礎上增加了地質變化帶來的自然災害以及其他相關內容。現階段的水工環地質勘察是一項綜合性較強、范圍較廣，與社會、科學聯系較為緊密的一項專業工程，加強對水工環地質勘探技術的應用研究具有重要意義。

2 水工環地質勘探技術

2.1 水工環地質勘探發展現狀

我國經濟和科技發展較快，地質勘探工作的不足日加明顯，水工環地質勘探技術在實際應用中受到的局限也相對較多。我國地質勘探部門應了解自身工作中存在的不足，積極引進科學的指導思想，提高地質勘探工作人員的綜合素質，利用先進的地質勘探技術和設備，提高我國地質勘探水平。地質勘探部門應加大對水工環地質勘探工作的關注力度，組織調查活動，使水工環地質勘探工作能與社會經濟的發展建立密切聯系，充分利用水工環地質勘探技術，為我國工業經濟的發展、環境保護和資源利用率的提升貢獻力量。

2.2 水工環地質勘探技術應用

2.2.1 全球定位系統

全球定位系統（GPS）信號主要通過系統信號接收機完成接收任務，然后通過無線電接收設備接收信號，該信號是經過基準站轉化后的轉換參數和觀測數據；信號接收后，工作人員再根據GPS原理進行定位，準確算出基準站的基線向量，基準站的WGS-84坐標，再通過此坐標與地方坐標系進行參數轉換，以計算并顯示用戶需要的三維坐標及精準度。GPS定位原理是無線電信號自地面傳送到衛星，這個傳輸過程能夠組成一個定位系統，這與無線電傳輸原理是相似的。通過地面上三個以上的已知點，就能夠得知衛星的位置；同理，根據三顆以上衛星的位置，也能得出地面未知點的位置。工作人員利用接收機，在某一時刻接收來自三顆以上衛星的信號，就能通過計算得出測站點到衛星的距離以及測站點的位置。計算實時動態測量的一般方法是在基準站上安裝GPS接收設備，觀測所見衛星，然后通過數據接收無線電傳輸設備，傳送給用戶觀測站點。

2.2.2 實時動態差分法

實時動態差分法（RTK）是一種降低衛星數據參與誤差及載波相位測量誤差的一種技術，該技術能使誤差將至厘米級。RTK技術常用的有位置差分、相位差分和偽距差分三種，三種方法中基準站和流動基站的功能一致，前者負責改正數據的發送，后者復雜接收數據。RTK技術工作原理是在基準站上設置一臺接收設備，然后在流動站中安裝多臺接收設備；工作人員利用接收設備，可同時接收一個衛星傳輸的信號，將接收信號與基準站接收信號進行對比，將計算出的GPS差分改正數據通過無線傳輸裝置傳送到流動站中，這樣就能有效消除誤差，得到精準位置。RTK技術在環境污染防治工程、地質災害調查中有重要應用，因此可在水工環地質勘察中發揮其檢測功能。

2.2.3 地質雷達技術

地質雷達（GPR）技術也稱為探底雷達技術，其工作原理與GPS技術較為相似，利用電磁波收集地質信息。GPR技術應用時，先在地面上建立一個發射裝置，然后利用發射裝置向地下發射電磁波信號，對地下地質信息進行收集后，利用專業的儀器，將所收集到的地質信息存儲在電腦中，為工作人員提供地質形態、厚度、巖面、狀況等各類信息。GPR技術能將地下圖像清楚、細致、快捷的展現出來，因此具有十分廣泛的應用。

2.2.4 瞬變電磁技術

瞬變電磁技術（TEM）最初用于對太空進行物質探測的一種技術，后經過發展，逐漸擴大了應用領域，現在已經成為水工環地質勘探技術之一。TEM技術與其他技術相比，其應用時間雖然較短，但在勘探作業中所取得的成績是十分明顯的。TEM技術在進行水工環地質勘探時，主要利用電偶源法和垂直磁偶源法，尤其是后者應用范圍更加廣泛。TEM技術在進行水利工程地質勘探時優勢十分明顯，其抗干擾能力、對地形適應能力都是其他技術所無法達到的，這也是TEM技術在水工環地質勘探中具有很高地位的主要原因。

2.2.5 遙感技術

在計算機技術的推動下，遙感技術（RS）應用范圍有了很大發展，目前已經在資源、災害和地質勘探中發揮著重要作用。近年來，RS技術在水工環地質勘探中也有了一定應用，并將逐漸發展成為水工環地質勘探技術體系中不可或缺的一個組成部分。RS技術經過多年的應用和發展，已經從單一的波段逐漸發展成多元遙感；而且RS技術的圖像空間和光譜分辨率不斷提升，該技術也在城市建設、環境勘探和園林布局中有了較為理想的應用效果。

2.3 勘探技術應用注意事項

首先，水工環地質勘探技術較多，在實際應用中，要結合水工環地質實際情況，選取合適的勘探技術，對待測地區的水文、地質、環境等要素進行合理勘探，確保各項資源開發和利用的合理性。其次，要加大研發力度，不斷改進勘探技術。我國城市化進程不斷加快，在此過程中對資源的需求是十分巨大的，資源的開發和利用對環境、土地、水體的影響越來越大，因此需要不斷研發新的勘探技術，確保我國城市化發展與生態環境達到平衡狀態。

3 結束語

近年來，我國城市化進程不斷加快，對能源的需求不斷上升，這就需要不斷提升水工環地質勘探技術，利用先進的技術指導我國經濟建設向著健康、良好的方向發展。水工環地質勘探技術種類較多，在實際應用中要結合實際情況，選擇合適的勘探技術，確保勘探結果的可靠性，為我國城市化健康發展提供技術保障，促進我國水工環地質勘探行業的發展。

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