胡鴻毅,陳則剛,劉 帥
(湖南中核建設工程有限公司,湖南 長沙 410000)
水工環地質勘察包括水文、工程以及環境勘察工作,隨著我國基礎建設工程數量的持續增加,相應的水工環地質勘察規模不斷擴大,頻繁的鉆孔、挖孔等操作極易破壞區域自然生態平衡,若是操作不當甚至會引發山體滑坡、泥石流乃至地下水污染、噪聲污染、空氣污染等問題。基于生態環境保護理念的不斷推廣,水工環地質勘察中應持續改進工作方法、完善技術體系,全面提高勘察質量與水平,將對生態環境的影響降至最低。
水工環地質勘察指的是通過一系列技術方法的運用,對各項地質指標開展檢測分析工作,并將檢測結果與相關數據作為水文分析、工程建設以及環境保護工作開展的重要依據。水工環地質勘察工作內容具體如下:
(1)水文地質勘察:調查區域水文地質條件,明確地表/下水分布及其運動情況,為水資源開發、保護提供依據。
(2)工程地質勘察:主要勘察對象包括地貌特點、水文地質條件以巖石物理力學性質,分析工程結構體穩定性,制定建設方案。
(3)環境地質勘察:監測、分析區域生態環境狀態,預測環境發展趨勢,據此制定相關治理與保護方案。
水工環地質勘察內容眾多,針對不同勘察對象需采用不同勘察方法,保證勘察工作有效開展,滿足區域發展需求。
水工環地質勘察工作涉及范圍廣,且對生態環境的影響較大,具體體現在如下幾個方面:一是對周圍植被與環境產生破壞;二是污染水源與土地資源。究其根本,多數傳統的水工環地質勘察方法自身存在破壞性,勘察工程量普遍較大且工序復雜,需借助相關設備完成勘察工作,直接或間接破壞生態環境。如:部分水工環地質勘察工作中,需對山體進行大量、重復鉆孔,破壞山體與植被;此外,若是勘察方法使用不當,或是設備使用不合理,則極易誘發崩塌、泥石流等地質災害,對自然環境產生嚴重破壞。
水工環地質勘察工作開展中,地下古跡破壞是一個常見問題,勘察中不可避免需深挖,若是未提前進行探測,則極易導致古跡被破壞。此外,水工環地質勘察的負面影響,極易波及周圍居民,如:居民移居往往牽涉多方利益,容易出現矛盾與糾紛,若是居民未遷移,一旦因勘察導致水源污染,則將直接威脅居民健康。
基于生態環境保護背景下,水工環實際工作中需完善相關環境影響評估、生態環境補償機制,并打造一支高素質的勘察團隊,具體工作方法如下:
3.1.1 環境影響評估
水工環地質勘察,涉及較多鉆孔、開挖作業,對區域環境產生不利影響。對此,水工環勘察前,需構建一套完善的環境影響評估機制,提前評估水工環地質勘察方法、技術,分析可能對生態環境產生的不利影響,以此為依據進行勘察方案優化,減小環境破壞;勘察過程中全面分析、判斷環境破壞程度,并據此制定相應的防治方案,做好區域生態修復工作。此外,水工環地質勘察工作完成后,需對環境影響評估機制執行情況與結果進行對比分析,總結勘察工作經驗,為后續工作提供可靠依據。
3.1.2 生態環境補償
生態環境保護背景下區域水工環地質勘察工作中,通過方案優化、技術升級與過程管理,可在一定程度上減小生態環境影響,但是無法完全消除。對此,需完善生態環境補償制度,要求滿足規范要求、符合區域環境特點,通過風險預估工作,對環境補償方案進行不斷優化。環境補償方案制定要點如下:一是對水工環地質勘察所致的環境破壞問題進行全面分析,采取可靠的環境補償方法,如:地貌、植被恢復以及水系管理等;二是根據勘察結果,預判建設活動將產生的生態環境影響,并據此制定針對性的防治方案,保證實際建設活動的有序開展。
3.1.3 高素質勘察團隊打造
生態環境保護背景下區域水工環地質勘察工作的開展,離不開高素質勘察團隊的支撐,由此實現先進勘察技術、可靠管理措施的落地,全面提高勘察工作質量,減小對生態環境的影響。
高素質勘察團隊打造要點如下:一是加強教育培訓,提高勘察團隊工作人員專業素養,提高勘察數據可靠性,減少勘察次數,防止因重復勘察引發更多環境問題;二是積極學習生態環境保護理念,正確把握環境效益與經濟效益關系,在勘察工作中落實環境保護與治理工作;三是完善績效考核體系,將環境保護納入勘察人員考核內容,增強勘察人員環境保護意識。
生態環境保護背景下,必須要對區域水工環地質勘察技術進行升級優化。先進的勘察儀器設備,對生態環境影響較小,具體技術如下:
3.2.1 3S技術
包括GIS—地理信息系統、RS—遙感、GPS—全球定位系統,通過3S技術的運用可全面分析區域地貌、地質與水文環境。3S技術在水工環地質勘察中的運用流程如下圖1所示,其更多的采用遠程遙感、模擬分析以及大數據技術,有效減少了對現場環境的影響,同時3S技術的運用簡化了水工環地質勘察程序,工作量少、難度相對較低,勘察效率較高。

圖1 3S技術在水工環地質勘察中的應用流程
此外,在水文地質勘察中,GIS技術可實現大范圍水系模擬分析,直接反映區域水環境特點,如下圖2所示為基于GIS 技術的水系分布模擬圖。

圖2 基于GIS 技術的水系分布模擬圖
3.2.2 物探技術
生態環境保護背景下,各種先進的物探技術的運用可實現遠距離、非破壞性的勘察,如:激發極電法、超聲波、雷達勘探等。此類物探技術不會對環境產生破壞,通過地質構造模擬與數據解譯,獲得相應的勘察結果。以超聲波法為例(圖3),利用聲波儀器發出彈性波,基于彈性波在巖層中的傳播,模擬巖層結構狀態,精確定位巖層內缺陷,為工程建設提供可靠參考。

圖3 超聲波探測系統
3.2.3 無人機勘察技術
無人機勘察技術主要是通過無人機與遙感技術的結合運用,實現大范圍的勘察,全面掌握區域地形地貌,勘察效率高,且勘察過程不受地形地貌等因素的影響,還可深入人力無法抵達的區域。與此同時,由于無人機在高空飛行,對區域生態環境影響十分小,符合生態環境保護要求,具有較大的應用價值。從水工環地質勘察工作情況來看,無人機勘察技術主要適用于地表地貌方面的勘察,若是想要實現地下深部區域的勘察,還需與其他技術聯合運用,保證勘察效率與質量。
綜上所述,水工環地質勘察是一項系統工作,為保證各項建設工程的順利實施,全面落實水工環地質勘察工作勢在必行。基于生態環境保護背景下,水工環地質勘察應擺脫傳統的工作理念,積極采用3S技術、物探技術、無人機勘察技術等,關注環境影響評估、生態環境補償等工作,減小水工環地質勘察工作對生態環境的不利影響,實現積極響應國家號召,實現可持續發展的目標。