水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的運(yùn)用分析及研究

趙敏

摘要：水工環(huán)為水文、工程與環(huán)境的統(tǒng)稱(chēng)，無(wú)論在哪個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際發(fā)展進(jìn)程均應(yīng)做好水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，并借此為基礎(chǔ)，讓建設(shè)項(xiàng)目穩(wěn)步開(kāi)展和全面落實(shí)。水工環(huán)地質(zhì)勘查也能促進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)，為此，勘查的有效性十分重要，決定著新能源的實(shí)際開(kāi)發(fā)質(zhì)量。筆者將聯(lián)系往期的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)剖析水工環(huán)地質(zhì)勘查相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：水工環(huán)；地質(zhì)勘查技術(shù)；運(yùn)用；研究

地質(zhì)勘查于地質(zhì)學(xué)研究而言具有重大的作用。但隨著科技的進(jìn)步，地質(zhì)勘查技術(shù)愈發(fā)精進(jìn)，并在地質(zhì)學(xué)研究中取得了顯著的成績(jī)。近幾年，能源應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，能源需求不斷加大，致使能源短缺問(wèn)題也更加突顯，急需改進(jìn)地質(zhì)勘查技術(shù)，尤其要做好水工環(huán)地質(zhì)勘查的優(yōu)化，合理運(yùn)用，讓地質(zhì)勘查技術(shù)可得到有效應(yīng)用。

一、水工環(huán)地質(zhì)勘查情況

工程地質(zhì)學(xué)以往歸屬于地質(zhì)學(xué)范疇，然而，經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展現(xiàn)已獨(dú)立。它在工程地質(zhì)探索中發(fā)揮著巨大作用，隨著經(jīng)濟(jì)的提升，工程地質(zhì)學(xué)的未來(lái)發(fā)展也愈發(fā)光明，與此同時(shí)，地質(zhì)勘查應(yīng)用也得到了大眾的廣泛關(guān)注。從水工環(huán)地質(zhì)勘查層面而言，隨著現(xiàn)代技術(shù)的逐步應(yīng)用，外加上述技術(shù)和具體的勘查環(huán)境之間的融合所形成的全新的地質(zhì)探索理論能夠進(jìn)一步滿(mǎn)足地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn)，并可全面提升地質(zhì)勘查的整體質(zhì)量。

二、水工環(huán)地質(zhì)勘查的主要技術(shù)流程

（一）鉆孔靜水位檢測(cè)。運(yùn)用勘查技術(shù)時(shí)，應(yīng)先完成鉆孔靜止水位檢測(cè)工作，基本步驟是先鉆孔，再測(cè)量。水工環(huán)地質(zhì)勘查面向水位測(cè)量結(jié)果的有效性提出了較高的標(biāo)準(zhǔn)，在第一小時(shí)需間隔6分左右觀察一次，認(rèn)真記錄。待一小時(shí)過(guò)后，間隔一小時(shí)觀察一次，不斷重復(fù)這一觀測(cè)待鉆孔水位于四小時(shí)內(nèi)未出現(xiàn)任何明顯波動(dòng)。

（二）鉆孔抽水試驗(yàn)。保證鉆孔靜止水位符合規(guī)定要求后，需開(kāi)展鉆孔抽水試驗(yàn)，此試驗(yàn)通常依賴(lài)穩(wěn)定流來(lái)開(kāi)展。另外，不同的深度，所花費(fèi)的試驗(yàn)時(shí)間也存在差異，對(duì)應(yīng)要求也迥異。

（三）鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)條件觀測(cè)。該過(guò)程較為重要，與水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)整體質(zhì)量密切相關(guān)。簡(jiǎn)易水文地質(zhì)條件觀測(cè)既全面，又嚴(yán)格，因此，在勘測(cè)過(guò)程，應(yīng)認(rèn)真觀測(cè)各個(gè)鉆孔，并通過(guò)鉆孔施工單位完成鉆孔觀測(cè)工作，詳細(xì)記錄。因該過(guò)程施工周期長(zhǎng)，一旦停工，當(dāng)重新開(kāi)工時(shí)務(wù)必要檢測(cè)鉆孔水位。

（四）巖芯項(xiàng)目地質(zhì)編錄。巖芯于鉆孔而言至關(guān)重要，因此，開(kāi)展地質(zhì)勘測(cè)活動(dòng)時(shí)，一定要認(rèn)真觀測(cè)鉆孔巖芯，詳細(xì)記錄，主要包含巖芯的主要名稱(chēng)和基本結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，并確定地下水的實(shí)際流動(dòng)情況，明確巖石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，清楚不同巖組對(duì)應(yīng)的RQD值的實(shí)際范圍與平均值。

（五）坑道水文地質(zhì)項(xiàng)目地質(zhì)編錄。要求和地質(zhì)編錄一起開(kāi)展，從坑道口著手，依據(jù)層位和巖性認(rèn)真觀察、準(zhǔn)確描述巖性的實(shí)際情況，依照具體情況制作地質(zhì)素描圖。

（六）地表水和地下水實(shí)時(shí)觀測(cè)。泉水與坑道等圍繞流量、水溫和氣溫展開(kāi)觀測(cè)，而鉆孔需圍繞水位與氣溫展開(kāi)觀測(cè)。通常間隔10天定期觀測(cè)，在雨季需加密觀測(cè)，最終獲得當(dāng)前流量與水位峰值。

（七）巖石物理試驗(yàn)。著手該試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保證各巖組均存在對(duì)應(yīng)樣本，同時(shí)，樣本數(shù)量為20塊。在實(shí)際取樣過(guò)程，可借助鉆孔巖芯來(lái)采取，使樣品的規(guī)格滿(mǎn)足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

（八）水質(zhì)綜合分析。選擇區(qū)中典型的泉水、坑道與抽水鉆孔來(lái)采樣。面向采樣點(diǎn)借助所取水對(duì)瓶、蓋進(jìn)行沖洗，至少三次，隨后采取水樣，待水樣取好后馬上用石蠟來(lái)封堵瓶口，清晰標(biāo)注取樣位置和水點(diǎn)編號(hào)等內(nèi)容。

（九）水質(zhì)專(zhuān)項(xiàng)分析。選擇區(qū)中典型的泉水、坑道與抽水鉆孔來(lái)采樣，依據(jù)生活飲用水的基本水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)分析，實(shí)施放射性檢驗(yàn)。其中生活飲用水的主要分析項(xiàng)目包含色、渾濁度和味等。

（十）氣象資料收集。因水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)面向各方面數(shù)據(jù)都提出了較高的標(biāo)準(zhǔn)，因此，為進(jìn)一步落實(shí)該項(xiàng)工作，一定要深入氣象部門(mén)系統(tǒng)收集所需氣象數(shù)據(jù)。

三、技術(shù)運(yùn)用方法

對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)勘查，應(yīng)用最多的即GPSRTK技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)用是將無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)射臺(tái)添設(shè)到衛(wèi)星中，以此構(gòu)建導(dǎo)航定位系統(tǒng)，待無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)生交會(huì)后，依照多于3個(gè)的控制站便能夠明確衛(wèi)星的實(shí)際位置，利用多于3個(gè)的空間位置明確的衛(wèi)星便能夠面向地面未知點(diǎn)實(shí)施定位處理。待定位時(shí)，則地質(zhì)勘查人員通過(guò)接收機(jī)接收由衛(wèi)星發(fā)射出來(lái)的信號(hào)，同時(shí)，借此獲得測(cè)站點(diǎn)至多于3顆GPS衛(wèi)星之間的距離，最終獲得衛(wèi)星的實(shí)際窄間坐標(biāo)，另外，依照上述數(shù)據(jù)還能夠可靠地計(jì)算得到勘查人員的實(shí)際位置。從具體層面來(lái)說(shuō)，勘查人員通過(guò)接收機(jī)獲得GPS傳送出的信號(hào)，借助無(wú)線(xiàn)接收器獲得衛(wèi)星傳送的觀測(cè)數(shù)據(jù)，基于此，參照衛(wèi)星定位原理能夠科學(xué)計(jì)算基線(xiàn)向量以及基準(zhǔn)站坐標(biāo)，利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換便能夠得到最終的三維坐標(biāo)。

在水工環(huán)地質(zhì)勘查過(guò)程，所用GPSRTK技術(shù)是參照相位差分來(lái)落實(shí)，該差分為流動(dòng)站獲取基準(zhǔn)站傳送出來(lái)的改正數(shù)，適當(dāng)糾正，認(rèn)真分析，進(jìn)而讓勘查人員可合理定位未知點(diǎn)。該技術(shù)的踐行原理為面向基準(zhǔn)站和流動(dòng)站單獨(dú)固定接收機(jī)，這兩種站點(diǎn)可能在相同時(shí)間獲取相同GPS衛(wèi)星傳送的信息。對(duì)比研究基準(zhǔn)站獲取的觀測(cè)值與確定的位置后，則便可獲取差分改正值，通過(guò)流動(dòng)站獲得這一數(shù)值值后，便可有效定位流動(dòng)站。

最近幾年，GPSRTK被大面積應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘查活動(dòng)中，其勘查效果也有所提高。與此同時(shí)，運(yùn)用該技術(shù)前一般通過(guò)多態(tài)雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)施地質(zhì)勘查，由于三維雷達(dá)技術(shù)可有效攻克淺層地質(zhì)勘查的具體結(jié)果，但該技術(shù)應(yīng)用除會(huì)耗費(fèi)較多的時(shí)間外，也會(huì)花費(fèi)較多精力。但RTK技術(shù)運(yùn)用相對(duì)較為高效、快捷，并能夠切實(shí)提升勘查效果，顯著改善勘查質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：在國(guó)家的不斷發(fā)展過(guò)程，高新科學(xué)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，尤其在水工環(huán)的基本地質(zhì)勘查工作中最為突出。目前，在具體的水工環(huán)地質(zhì)勘查過(guò)程，勘查人員為改善勘查工作，提升勘查質(zhì)量，正在大力研究勘查技術(shù)，積極優(yōu)化，而這有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并在某種程度上迎合了能源需求。

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