論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍

張 兵 徐世光 劉兵川

1. 中鐵二院昆明勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，云南昆明 650200； 2. 云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，云南昆明 650011；3. 云南省鐵路設(shè)計公司，云南昆明 650100

近些年來，我國大部分地區(qū)出現(xiàn)頻繁的地質(zhì)性災(zāi)害，為了盡可能地保證人們的生命財產(chǎn)安全，國家和有關(guān)部門投入了大量的人力、物力和財力加大對地質(zhì)勘察工作的探究。在改革開放以來，我國的科技水平已經(jīng)踏上了一個新的臺階，一些儀器設(shè)備的出現(xiàn)，極大地提高了地質(zhì)勘察工作的效率。地質(zhì)勘察工作是國家經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)的必要手段，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘察會逐漸成為地質(zhì)勘察工作的重點。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的主要內(nèi)容

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作一般有三個階段，分別是初測、初步設(shè)計和技術(shù)設(shè)計。

初測階段主要用一些基本的測量儀器，對測量結(jié)果的精準(zhǔn)度要求并不高，地質(zhì)勘察的位置主要分布在水下。勘察工作主要采用電阻法和磁法，工作人員需要根據(jù)測量的數(shù)據(jù)制成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡刭|(zhì)圖表。一般情況下，第一階段需要勘察的地方是基層頂板的深度和地下水位。

初步設(shè)計階段所采用的技術(shù)與第一階段不同，主要采用電法和井測法，工作人員主要進行勘察的內(nèi)容有建筑材料的檢測、滑坡地帶勘測和基巖裂縫的勘察。通常情況下，地下水的流速和方向是第二階段勘察工作的重點和難點。

技術(shù)設(shè)計階段工作人員需要開展鉆井勘察、巖層勘探和地下淹沒物品的勘察等工作。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及其應(yīng)用分析

2.1 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作

最常用的技術(shù)就是電法，其實用性相較于其他技術(shù)很大程度地提高了我國水工環(huán)地質(zhì)勘察的技術(shù)水平。電法在我國大部分地區(qū)開展地質(zhì)勘察工作時都會用到，從一些記載資料能清楚的看到電法在地質(zhì)勘察工作中的應(yīng)用歷史。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電法技術(shù)已經(jīng)進入了一個新的階段，在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中占有舉足輕重的作用。電法技術(shù)通常分為兩種，一種是高密度電法，另一種是激發(fā)勘察測量。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中最常用的方法是高密度電法，這種電法最受工作人員的推崇。水工環(huán)勘察工作多是在一些野外地進行，高密度電法在野外地較容易施行，并很少發(fā)生故障。伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高密度電法已經(jīng)應(yīng)用了自動化數(shù)據(jù)采集技術(shù)，極大地節(jié)省了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的成本和時間。激發(fā)極化法則是利用巖石、礦山等激發(fā)極化效果的差異來進行地質(zhì)勘察，該方法還因其工作性質(zhì)被稱為“找水法”。

2.2 2GPS技術(shù)

GPS技術(shù)是現(xiàn)代水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中常用的技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，GPS技術(shù)隨之而出現(xiàn)，這種技術(shù)在很大程度上提高了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的精準(zhǔn)度和工作人員的工作效率。這種方法主要是利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)行使特定的功能，無信號在發(fā)射點進行有效的轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移無線信號發(fā)射點時，工作人員需要利用三顆或三顆以上的衛(wèi)星來定位地面上的接收機，工作人員需要給地面上的基站配備一臺GPS接收機，該機器需要對三顆或三顆以上的衛(wèi)星進行檢測，并通過相應(yīng)的設(shè)備完成傳輸?shù)墓ぷ鳌９ぷ魅藛T放置在地面上的GPS可以在很短的時間內(nèi)接收到三顆或三顆以上的衛(wèi)星傳輸出來的信息，GPS接受機在接受到這些信號后需要提供與其本身相連的設(shè)備對接受到的信息進行加工和處理，進而推算出相應(yīng)的結(jié)果。工作人員可以通過一系列的數(shù)據(jù)推算出基準(zhǔn)站的大致方位，并且通過多組數(shù)據(jù)的分析最終得出精準(zhǔn)的結(jié)果。

2.3 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)通過運用一定的方法可以減小衛(wèi)星數(shù)據(jù)的誤差和載波相位測量的數(shù)據(jù)誤差，工作人員通過RTK技術(shù)可以將數(shù)據(jù)誤差控制到幾厘米以內(nèi)。工作人員將RTK技術(shù)分為三種不同相位的差分，這三種相位差主要用來改正基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)發(fā)送和流動基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)接受。工作人員在運用RTK技術(shù)時，需要給基準(zhǔn)站配備一臺高性能的接受設(shè)備，流動基準(zhǔn)站需要設(shè)置多個相同的接受裝置，在相同的時間段內(nèi)接受同一個衛(wèi)星所發(fā)出來的信號。這些基準(zhǔn)站需要將收到的信號進行對比處理，并將加工后的數(shù)據(jù)通過無線傳輸設(shè)置傳送到流動站，經(jīng)過多組數(shù)據(jù)的共同推理，工作人員就能得到流動站的具體位置。

RTK技術(shù)和GPS技術(shù)一樣都可以用于環(huán)境污染的勘察和防治，并能高效的應(yīng)用于水工環(huán)的地質(zhì)勘察工作中。

2.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)相較于上文所提到的GPS技術(shù)和RTK技術(shù)應(yīng)用的范圍極廣，主要有資源勘察、地質(zhì)勘察和自然災(zāi)害防治。尤其是在近些年來，遙感技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，在地質(zhì)工作中起著越來越關(guān)鍵的作用，在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中占有越來越高的地位。

3 結(jié)語

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作大量引進21世紀(jì)的設(shè)備和技術(shù)，極大地節(jié)省了施工單位的成本和工作人員的時間，并且提高了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率。由于越來越多的國家和地區(qū)在大量推行水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)，在一定程度上保護了全球現(xiàn)有的能源，很大程度上緩解了能源危機。雖然電法、GPS技術(shù)、RTK技術(shù)等技術(shù)極大地提高了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，但是這些技術(shù)目前仍存在一定的局限和漏洞。由此可見，我國仍然要投入大量的人力和物力來研究水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)，希望能夠緩解能源危機，并且提高人們的生活水平。

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