梅琪
(湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊 湖南常德 415000)
論當前水工環地質勘察中的技術及應用范圍
梅琪
(湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊 湖南常德 415000)
本文先闡述了水工環地質勘察工作的現狀,并對其應用范圍進行了分析,再對水工環地址勘察應用的相關技術進行一個詳細的介紹,以促進我國地質勘察技術的不斷發展,進而推動能源勘察技術以及城市化進程的進一步提高。
水工環;地質勘察;技術;應用范圍
水工環原本是指水文、工程和環境這三者之間的聯系,但是隨著社會的不斷發展以及經濟的不斷進步,如今的水工環則不僅僅是指水文、工程、環境,還的勘察以及與其相關的一系列的內容,因此說,現階段的水工環地質勘察是一個范圍較廣、綜合性較強,并且與社會、科學聯系緊密的一項工作。
目前,我國國土資源部以及地質相關部門正在積極的開展地質勘察工作改革,其改革的中心思想為“樹立大地質、大服務理念”,革新思想,摒棄以往的傳統思想,打破舊思想的束縛。對現有的地質勘察方式與方法進行創新,轉變工作理念,不斷創新,不斷完善我國水工環地質勘察工作技術。現如今水文地質、環境地質遺跡工作地質勘察工作早已與以往的地質勘察工作發生了巨大的變化。自改革開放后,我國很多地方的經濟發展都十分的迅速,但這些經濟的發展大都是以破壞當地的生態環境、自然資源為代價,為人們的生活與發展帶來巨大的影響,這時候,人們才認識到保護環境就是在保護自己生活的家園。人自然和諧相處、可持續發展是當今世界發展的主旋律,我國水工環地質勘察工作也應該積極響應社會發展的潮流,向可持續發展方向發展。對與社會的發展與自然生態環境保護越來越多的沖突,使得水工環地質勘察的工作量也在不斷增加。比如:環境水文地球化學與地方病和人體健康的研究、生物地球化學與土地資源利用規劃、農業生態地質研究等。
3.1 GPS技術的應用
GPS就是全球定位系統,這項技術現如今在水工環的地質勘查工作中應用十分廣泛,其構成如圖1所示。GPS技術的應用是通過衛星定位的方式,由于地球本身的特性以及衛星所能夠監測到的范圍,嚴格來說,只要3個衛星就能夠將地球的任意位置都能夠監測到,其工作的流程是:勘測的人員把將要勘測的位置通過無線傳輸裝置發送個地面基準站所設立的一臺GPS接收機上,然后再通過同步衛星,將所檢測到的信號傳送給地面上信息接收裝置,最后由基準站中的接收裝置就對信息進行收集、整理。除此之外,GPS技術也常用于社會的其他問題中,如地質災害問題、環境污染問題、人體健康問題等。

圖1 GPS系統組成示意圖
3.2 GPR技術的應用
GPR技術又叫做地質雷達技術或者探底雷達技術,其工作的原理與GPS技術相近,主要就是通過電磁波來收集地質的信息。首先在地面上建立一個發射裝置,然后由發射裝置向地下發射電磁波,然后再通過聲吶的原理,將地下的地質數據信息進行收集,在通過相關的儀器,將所收集到的數據在電腦中構圖,這樣,相關的人員就能夠清楚的獲得地質的形態、厚度、狀況、巖面等信息了。也正是由于該技術能夠將地下的圖像更清晰、更細致、更快捷的展現出來,所以,GPR技術在實際的應用中得到了廣泛的應用,如:老城區地下埋線分布情況的探測以及建筑物地下不良地質的勘察等。但是,GPR技術也有其不足之處,就是僅適用于短距離的地址探測工作中,在較長距離的地址探測中受到的影響因素較多。
3.3 RTK技術的應用
RTK技術采用差分GPS位置差分、偽距差分、相位差分3類中的相位差分。RTK技術應用于水工環地質勘察工作中,其優點體現在以下幾個方面:
3.3.1 作業效率高
以一般的地質條件以及地形地勢來說,利用RTK技術來進行水工環地質的勘測,則在5km的范圍內,測量的次數只需要采用一次,從這一點就說明,RTK技術在實際的測量工作中,其需要的控制點數量在不斷的減少,相關的測量儀器也不需要多次進行搬運,這樣就降低了施工的難度,操作也變得更加的簡便,RTK數據鏈如圖2所示。相較于傳統的勘測,采用這一技術進行勘測,只要操作得當,一個人都能夠完成測量工作,而且每個放樣點的測量時間只需要耗費1.2s,這樣就大大縮減了測量的時間。

圖2 RTK數據鏈示意圖
3.3.2 精確度較高
RTK的高程精度以及平面精度都達到了厘米的程度,只要滿足相應的工作條件,就可以使得RTK在既定的5km工作半徑之內,精確度達到最高,而且不會出現任何誤差的情況。
3.3.3 全天候作業
相較于傳統的測量技術,RTK技術在實際的應用過程中,不需要光學通視的支持,其只要能夠充分的滿足于相關電梯波通視提出的要求即可。RTK技術在作業的過程中,作業的方式可以采用全天候作業方式,其在作業的過程中,所受到的干擾也會降低,其作業的精確度會相應的得到提升。
3.4 RS技術的應用
3.4.1 遙感技術在調查水土流失方面的應用
用遙感技術,可以準確的調查我國水土流失的現狀。比如:我國在
2013年的時候利用遙感技術對我國水土流失的狀況進行了調查研究,調查的結果與上次全國范圍內水土流失的調查相比較,明確的顯示出我國當前的水土流失情況得到了有效的控制,很多地區水土流失也相應的得到了改善,同時將遙感技術應用到水土流失調查工作中,也有利于我國能夠快速的制定預防水土流失的策略。
3.4.2 遙感技術在宏觀觀測方面的應用
在進行水工環地質勘察工作的時候,利用遙感技術,地質勘察工作人員能夠從不同角度對勘察地點進行勘察,了解更多的地質情況。其中,遙感技術最早應用于宏觀普查和動態監測中,科學的發展使得遙感技術在地質勘察工作中得到了越來越廣泛的應用,地質勘察工作人員可以利用遙感技術對環境以及資源的開發進行實時有效的監控,也可以獲得更加充分的地質情況。利用衛星遙感技術可以得到一些相關的地質圖像,這些圖像無論是分辨率或是圖畫的整體效果都有著很大的提高,所以遙感技術的應用已經發展成為包括遙感地理信息系統和全球定位技術等在內的一個應用系統。
3.5 TEM技術的應用
TEM技術也被稱為瞬變電磁技術,最早是用來對太空進行物質探測的一項技術,后被用于其它的領域,而水環工地質勘查就是其中之一,相比于其它的技術,瞬變電磁技術在我國應用的時間并不長,但是在勘查中獲得的成果卻是十分顯著的。瞬變電磁技術在進行水工環地質勘察中時,主要運用的方法就是電偶源法以及垂直磁偶源法,而垂直磁偶源法的應用范圍則更加的廣泛。瞬變電磁技術在進行地址勘察中有著獨特的優勢,即精度更高、擁有更高的敏感度、都到耦合噪聲的干擾更小、不會受到地形的限制以及更能夠適應在懸空狀態下進行工作,也正是因為以上的優點,瞬變電磁技術在水工環地址勘察中具有很高的地位。
本文主要是從兩方面來對水工環地址勘察技術及應用進行分析的。①水工環地址勘察發展的現狀以及應用的范圍,以促進相關人員對水工環地址勘察技術及應用有一個更深層次的了解;②對水工環地址勘察中的技術應用進行一個詳細的介紹,包括GPS技術、GPR技術、RTK技術、RS技術以及TEM技術的應用,以推動相關技術的更好發展。
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1004-7344(2016)12-0173-02
2016-4-10