水利水電工程地質勘測方法與技術應用

祁玉峰

（甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設計院，甘肅 張掖 734000）

0 引言

社會生產生活建設過程中，電力能源是其中十分重要的能源，在科技革命中產生電力能源，以及社會各個行業發展中凸顯著十分重要的作用。伴隨經濟實現全球化發展，我國抓住重要機遇，積極發展社會主義市場經濟，在長時間發展后，社會主義建設事業成就突出，在不同領域中均實現迅猛發展。水利水電工程建設過程中，占據電力能源傳輸整體項目中的重要部分，基于上述社會背景，以往水利水電工程勘測技術難以滿足現階段工程項目需求，在新型化技術項目開發以及應用過程中具有必要性。將水利水電工程勘測技術作為重要研究對象，分析目前較為常見的先進化勘測技術，為水利水電工程順利開展提供重要指導。

1 水利水電工程地質勘測作用

水利水電工程中，地質勘測發揮著重要作用。一方面，地質勘測可以提高工程規劃建設科學合理性。水利水電工程設計建設規劃與工程質量決策有關，尤其需要注重方案是否可行，需要重點考慮工程投資、整體規劃、施工管理等方面，保證建設規劃科學規范。對于水利水電工程而言，地址標準會影響工程基建質量，若是地址不穩定，不僅會導致施工難度增加，也會導致安全施工受到影響。因此，為提高工程質量，需要保障地質構造，制定可行性的建設規劃。另一方面，地質勘測可以提高工程安全性，水利水電工程涉及內容較多，工程施工時間長、難度大，基建施工涉及階段也比較多，需要保證各階段施工質量才能夠保證工程整體質量。因此，相關人員需要貫徹落實好各階段施工質量，并對施工工地進行定期檢查，將地質勘測作用發揮出來，指導工程施工，保證施工安全性。

2 工程鉆探以及山地勘探情況

目前，工程勘察過程中，鉆探是其中較為重要的措施，山地勘探階段，其內容主要包括山硐勘探以及豎井勘探等。勘察工作進行階段，相比之下平硐的實際鉆探量可占據豎井勘探量的十分之一。近些年，勘探工作實現不斷發展，過程中會增加平硐以及豎井的勘探量，占比數值逐漸接近五分之一。

2.1 金剛石鉆進技術

我國勘探工作的實際起步時間相比于其他國家來說較晚，初步發展時間是在20世紀70年代，直至20世紀80年代才實現逐漸推廣。過程中借助這一技術可有效轉變鋼粒鉆進以及硬質合金鉆進落后局面，鉆探效率得以有效提升。金剛石鉆進技術實現不斷發展進步，這一過程中也逐漸帶動相應設備以及儀器的發展與進步，實現勘探事業的良好有效發展。

2.2 金剛石繩索取芯鉆進技術

與其他技術相比，此種技術屬于比較先進的技術之一，技術凸顯的原理內容是在勘測過程中不提鉆的情況下獲取巖芯。早在20世紀80年代，此項技術已經應用在深孔中，但在實際淺孔中的應用也凸顯著一定的優勢。

2.3 砂卵石層鉆進技術內容分析

水利水電工程鉆探過程中，其中難度較高的技術之一是砂卵石鉆進技術，伴隨社會不斷進步，我國對此項技術的認識逐漸深化，解決該技術難題過程中，深入化研究了砂卵石鉆進以及取樣技術，難題得到有效解決。這一過程中，研制成功的技術內容有SM植物膠以及MY-1A植物膠，深入化研究砂卵石層鉆進階段提供十分重要的支持作用。

2.4 軟弱夾層鉆進技術

通常情況下，金剛石鉆進技術難以有效處理軟弱夾層問題，成功率數值僅僅在50%左右，因此難以滿足生產需求，產生較大的成本壓力。出于解決這一問題的目的，需采取一定措施。將原有技術作為基礎，利用其他新型化技術，例如，懸掛裝置或者是扶正裝置等。此項技術在長時間應用過程中效果反映較好，因此凸顯了較強的實用性，現階段這一技術已經被納入行業規范標準中。

3 遙感技術內容分析

3.1 深入化研究區域構造穩定性

遙感技術凸顯的主要特點是遼闊的視野，因此使用過程中可形成宏觀性線形結構化指征，以此研究人員可更有效掌握地質情況以及水文情況等。施工資料部分可提供給區域構造框架以及斷裂體系重要作用。在目前社會生產生活中遙感技術可妥善解決相關問題。

3.2 地質測繪填圖技術

使用遙感技術過程中難以實現野外以及成圖現場的核對，因此將現場勘測作為基礎，借助先進化的遙感技術，發揮重要作用，以此推動勘測工作順利開展。測繪中小比例尺地質圖過程中，可借助遙感成圖模式，遙感技術應用可提高準確性，因此在地質測繪填圖中發揮著十分重要的作用。

工程建設在前些年發展過程中遙感技術僅僅應用在工程選址以及選線前期階段，后期勘測工作技術應用較少，不夠重視，施工過程中應用遙感技術也比較少。施工過程中，遙感技術應用較少的原因有以下幾點，我國地質條件具有復雜性，多數工程施工展示出的地質情況相比于設計資料來說，差別較大。基于此，相關技術人員重視在施工過程中使用這一技術，時間追溯到1991年南昆鐵路施工過程中使用過這一技術，為施工提供重要地質資料數據。結局證明，遙感技術可實現在施工過程中的有效應用。工程地質遙感技術實現重要突破，其意義并不僅僅局限于施工階段，其可證實工程施工階段可借助這一技術重點發揮作用，因此打破施工階段使用這一技術是無意義的認識，對工程地質遙感技術應用范圍擴大具有重要作用。

4 工程物探

4.1 鉆孔彩色電視系統技術

這一系統研究過程中，時間追溯到20世紀70年代中期階段，直至20世紀70年代末期逐漸發展成熟，葛洲壩建設過程中，技術應用發揮著十分重要的作用。技術應用優勢凸顯更加強大的電路集成度，系統實際運行效果凸顯順暢性。相比于舊式探頭，這一技術應用具有更高的彩色圖像識別度，因此該技術使用效果更好，在應用過程中可有效承擔鉆孔產生的沖擊力，體積上進行重要創新，相比于傳統模式，重量更輕，產生的能耗也較小。

4.2 地球物理層析成像技術

此項技術應用是借助被鉆出的平硐或者是鉆孔，借助透射波發射或者是接受，以此開展處理以及采集工作，通過此種方式可詳細掌握巖體具體波速值，以此對巖體進行有效判斷以及評價。現階段未出現新型化技術情況下，這一技術應用優越性較強，在勘察空洞完整性過程中凸顯獨特作用。此項技術應用效果突出情況下，可有效節約工作量，同時深入化了解空洞的物理學力學性知識，掌握整體勘測效果。在工程建設過程中，逐漸提高此項技術重視程度，以此開展技術攻關，實踐效果較好。

4.3 淺層地震反射法技術

此種技術內容出現并且實現發展的主要時間段是在20世紀70年代末直至80年代初，其屬于新型化的地震勘測技術，實現廣泛應用。最初研究是通過加拿大人完成的，初期階段技術利用形式主要是增強信號，借助窗口技術進行試驗。后期階段逐漸引入我國社會生產中，經過多個階段的技術攻關后，獲取突出成果。針對P波或者是SH波反射上存在較大發展。基于此種基礎，其反映出淺層反射震源以及最佳窗口，經過相關試驗后，獲得重要突破。在橫波反射震源方面，設置釘耙震源墊板，以此方式激發橫波能量，在選擇參數以及系統觀測等過程中突破較大，豐富經驗，采集以及處理數據過程中獲得重要成果。相關工作人員在應用ES數據采集系統，制作與差異性情況相適應的反射數據處理軟件。這一過程中采集系統以及軟件處理系統可有效整合數據，以此激發工作效率。

4.4 高密度電法勘測技術

分析根本性原因，這一技術屬于電阻率法勘測范疇內，出于獲取理想化勘測效果目的，這一技術可借助數據采集措施，在野外環境中開展測量工作，將其放置于檢測位置上，借助針對性的電極轉換開關以及電測儀設備，自動化采集數據。借助測量結果數據，剖面圖可有效顯示。伴隨電子信息技術不斷發展進步，將其應用在水利水電工程地質勘測工作中，此舉可有效提升工作效率，大幅度提升電力信息采集數量，推動其由之前的一維勘探朝著二維勘探進行跨越。

5 地理信息系統技術應用措施

這一技術主要應用在水利水電工程地質勘探過程中，內容主要涉及圖像處理、空間數據處理等，基于此種技術背景，地質勘測工作在數據分析工作以及制圖過程中工作效率獲得顯著提升，通過此種方式有效提升水利水電工程地質勘測效果。現階段，使用比較廣泛的技術系統是GIS系統，其能夠凸顯較強的專業性，屬于地理信息系統軟件中的一種。

6 全球定位技術應用措施

此種技術也稱作GPS技術，這一技術應用在地質勘測工作中，其主要功能是定位觀測點位置的三維坐標。分析其技術優勢，這主要有以下幾種，定位過程中凸顯的精度數值較高，觀測時間相對較短，操作比較便利，可實現全天候觀測，使用過程中可采集以及儲存觀測數據，觀測人員在數據觀測過程中可為其數據分析提供重要支持。基于此，水利水電工程勘測過程中技術應用愈發廣泛，針對跨河或者是視野條件較差的林區地質勘測階段，使用這一技術可在條件惡劣前提下確保勘測精度，縮短作業時間，相比于其他技術來說，這一技術優勢比較突出。

7 結語

綜上所述，通過分析水利水電工程地質勘測技術以及措施，可促使人們在工程建設過程中更加明確了解工程實際發展情況，提高工程建設質量。