水利水電工程地質勘測的主要方法及其未來發展的研究

文/遲建榮，通化市水利水電勘測設計研究院

水利水電工程地質勘測的主要方法及其未來發展的研究

文/遲建榮，通化市水利水電勘測設計研究院

水利水電工程作為國民經濟建設過程中的重要組成部分，為推動經濟社會發展提供了豐富的物質基礎。在市場經濟的大背景之下，加強水利水電工程地質勘測顯得尤為重要，尤其是勘測方法的優化與完善，直接影響水利水電工程整體經濟效益。本文主要對水利工程中的山地勘測方法、鉆探方法以及物探方法等常用地質勘測方法進行分析總結，并對其未來發展方向進行探討，以期提高我國水利水電工程地質勘測的科學性及合理性，促進水利水電事業朝著良性方向發展。

水利水電工程；地質勘測；主要方法；未來發展

引言

目前，我國經濟整體呈穩中有進、穩中向好的態勢持續發展，支撐工程建設保持高速增長和邁向高端水平的勘測條件不斷積累增多。對于難度不斷加大的勘測工作而言，擴展了勘探的分辨率和精度的有效性，當前勘測方法和技術水平已無法滿足日益增長的精度要求。因此，為加強對工程地質勘測方法及最新情況的研究，應結合水利水電工程項目建設實際，選擇實際相適宜的勘測方法，推動工程勘測在水利水電行業的創新。

1 水利水電工程地質勘測

對于某一工程的地質勘探而言，其實質是對工程所在區域地質的一種繪制形式，通過勘測的方法對地表以下的巖土結構或者地質情況進行采集，并通過資料整合，為工程建設提供可靠的地質信息資料，勘測工作的開展主要通過以下三種方法：山地勘探、鉆探、物探。

①山地勘測。隨著勘測內容的增多，水利水電工程項目的勘測數據也更為復雜，且水利水電工程中山地勘測是重要的組成部分。從勘測深度及范圍上來看，山地勘探主要針對地表淺層地質情況進行勘探，主要是通過人工或機械剝土，開挖探坑、探槽、探井或平峒等方法，可直接進行試驗、取樣和觀察地質現象，具有管理方便、易操作的優點，特別是對于縮短采集施工周期，提高資料處理難度，增加數據的科學性均有重要作用，是山地地區淺層地質勘測較為常用的一種勘探方法。但是，盡管山地勘測具有技術水平高、應用效果好等諸多優勢，但在實際勘測范圍及應用推廣方面仍有一定的局限性。

②鉆探。隨著現代科學技術的不斷發展，不斷有新設備進入鉆探市場，提升了整體鉆探效率和鉆探質量，具體勘測水平上的變化主要表現在以下幾個方面：一方面，鉆頭和鉆機等鉆探設備逐漸優化進步，例如，自上世紀后期開始，鉆機研制朝著功能性方向發展，例如：鉆機旋轉速度不斷增加、擴大扭矩、保持鉆機的高性能及高穩定性。另一方面，利用鉆機對結構較為堅硬的巖土層進行鉆探時，與傳統鋼粒或者硬質合金鉆頭相比，金剛石復合片鉆頭具有較強的適應能力，即使在遇到硬巖的情況下，依然可保持高速鉆進速度以及高度巖心采取率。

③物探。地球物理勘探是地質學上常用的專業術語，通常簡稱“物探”。目前，主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射勘探等。相對傳統的鉆探方法，工程物探技術的使用受場地、地形條件的限制較少，具有節省時間、節省費用、勘探精度高等特點。合理的選擇、運用工程物探技術和傳統勘探手段相結合，可有效的提升勘測質量和勘測速度。

2 水利水電工程地質勘測技術的發展方向

相比于傳統的勘測技術，目前的主流發展方向為全球定位系統（GPS）、遙感技術、地理信息系統（GIS）、以及工程物探技術等。本文就遙感技術與工程物探技術進行簡單的論述。

2.1 遙感技術的應用

2.1.1 區域構造穩定性。通過遙感圖像所提供的構造信息，可較為準確的反應出水利水電工程區域的地質特征、地貌形態及水系分布特征。這有助于判定區域構造、斷裂體系，并準確評價工程與周圍地區構造的準確性。

2.1.2 評價庫岸穩定性。通過調查水庫泥石流、滑坡等，可借助航衛片、彩紅外片與現場觀察確定影響水庫穩定性的因素及分布狀態等。

2.1.3 巖溶調查。借助遙感技術可準確判讀巖溶區水電工程地下泉水、地下水的分布情況，以此深入研究巖溶情況并為解決巖溶滲漏問題提供準確數據。

2.1.4 地質測繪（中小比例尺）填圖。結合傳統的野外勘測和現場校核，遙感技術可完成中小比例尺成圖，大比例尺工程地質圖優先考慮技術，這也符合水利水電規劃總院的“勘測技術發展目標”的發展要求。

2.1.5 編錄巖土工程開挖面。為了更好的反饋設計、預報、存檔所需，通過利用遙感技術有助于高邊坡的開發、大壩基坑開發及大型地下建筑物建設。遙感技術在分析預報現場的穩定性時，可提供科學的地質資料和數據。

2.1.6 有助于水土保持、移民安置。遙感技術對治理滑坡、泥石流發育研究及區域穩定研究有積極的輔助作用。結合遙感數據可提出滑坡防止意見，并構建相應的預警系統。此外，遙感技術中的彩色紅外航片可準確判斷土地利用類型，并為移民安置提供必要的數據支持。

2.2 工程物探技術

2.2.1 CT技術（地球物理層析技術）。該技術可有效判斷區間巖體，并能進行科學評價。由于目前探測技術無法準確了解巖體情況，CT技術在查明空洞間巖體完整性方面具有突出優勢。該技術不僅有效控制了勘探工作量，還能科學的評價巖體物理性。

2.2.2 鉆孔彩色電視系統。該技術可應用于水利水電工程勘測，由于電路設計集成度高、性能穩定，其彩色圖像具有失真小、重現性能高等優勢。隨著數字技術水平的提升，鉆孔踩點又出現了彩色鉆孔電視系統，從而實現了控制、監視、錄像的同步。

3 結束語

總之，隨著我國科技水平的提升，各種先進的技術逐漸應用于水利水電工程勘測之中。這對于勘測質量和勘測速度有著明顯的推動作用。結合傳統的工程地質勘測方法，合理的選擇全球定位系統(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)等，可有效提升水利水電工程勘測水平。

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