新形勢下水工環地質勘察技術及其應用淺析

童品賢

甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院 甘肅 蘭州 730030

引言

20世紀60年代末，我國水文地質工程得以快速發展，這一過程中水工環地質勘察技術、數字化測繪技術發展收獲顯著成效，為我國水工環地質工作的順利進行與穩定推進奠定了堅實基礎。然而，傳統的水工環地質勘察技術需要消耗很大財力與人力，且缺少穩定的勘察環境與勘測條件，加上工程測繪圖形較為單一，成圖需要較長時間，很難適應現代化工程建設發展。水工環地質勘察技術綜合了各類高新技術，如此既可以促使水工環地質勘察與圖形測繪朝著自動化方向發展，還能便于高效解決水工環地質勘察與工程建設問題，進而促進水工環地質工作的長效發展。

1 水工環地質勘察簡述

1.1 工作要求

為了更好地促進水工環地質勘察技術的應用，就要利用科學方式對水工環地質進行調查，包含地水下與環境情況、地下水分布等，在調查工作中，掌握現場實際情況，同時結合政府相關部門提供的數據做出分析，正確評價水文地質狀況，為后續工作的開展提供重要依據。

1.2 勘察內容

水工環地質勘察過程中，其內容廣泛，因此，在實際勘察過程中，制定完善的調查方案，在方案制定過程中，還要與現場實際相結合，對地下水情況進行初步探測，同時對其數據進行記錄，進而直觀地反映調查結果。在測量與調查地下水深度時，可應用戰法技術對地下水流動與流速進行觀察，同時將數據進行有效記錄，為后續工作的開展提供重要依據，并利用先進技術與設備，提升調查效率，促進勘察工作質量的提升。

2 水工環地質勘察技術的應用

2.1 電法技術

在我國，電法技術應用歷史較久遠，隨著科技水平的提升，此技術應用效率取得很大提升，而在水工環地質勘察中的應用作用更加突出。電氣技術應用過程中，其應用方法可從以下幾點進行分析[1]。一是高密電技術。此技術是利用形式化調查方式實現對地質的調查，通常應用于野外地質調查工作中，其操作簡便，在對地質調查現狀進行分析的同時，利用高水平的自動化技術，保障技術的同時，提升其效果，對測量點設置過程中，需在不同位置進行設置，同時對地質結構進行全面分析與調查，從而更準確地對其結果進行確定，提升結果的可靠性；二是激化法，主要利用礦石與巖石后，對其變化情況進行分析，同時對地質條件進行全面掌握，分析調查結果。并結合當前開發實際情況，通過礦山的調查實現，此技術在水資源調查中得到有效使用。

2.2 GPS定位技術

全球定位技術也就是我們所熟知的GPS（Global Positioning System）技術，因為其集覆蓋范圍廣、定位準確度高、搜索速度快、應用程度高等諸多優勢于一身的特點，慢慢地成為傳統的工程勘測與測繪技術的優質替代品，同時也為水工環地質勘察提供了有力的技術支撐。GPS技術憑借其強大的導航能力能夠為海上、地面、天空等不同地域空間提供真實準確、及時高效的導航服務。將GPS技術合理運用至水工環地質勘察過程中，通過GPS技術衛星確定待測目標的實際地理位置信息、水文地質條件、自然環境等實際情況來開展水工環地質勘察工作，可以進一步了解水工環地質勘察現狀，同時自動設計水工環地質勘察工作規劃，極大地節省了人力資源以及資金投入，在保障水工環地質勘察工作高精準度的同時，可以實現對水工環地質勘察信息、數據、資源的實時監控與高效管理，在一定程度上降低了人為因素對水工環地質勘察結果的負面影響，提高了水工環地質勘察準確度以及水工環地質勘察結果的準確性。需要特別注意的是：將GPS技術合理運用至水工環地質勘察過程中，需要合理安裝專業的儀器設備，待儀器設備安裝完后，應遵照儀器設備說明、安裝要求合理開展實際操作，同時認真保管儀器設備運行后的文件，便于為后續文件查找、數據推算與分析、信息傳輸、資源共享奠定基礎，從而全面提升水工環地質的勘察效率。

2.3 GPR技術

GPR（地質探測雷達）技術通過往地標以下發射并接收有地下向上反射至地表的高頻電磁波得實際情況，對所發射并接收的高頻電磁波的波形、振幅等具體波動狀態予以分析、處理；隨后對待勘測的水文地質情況以及地下介質所處的實際方位、結構類型、深度大小做出精準判定，最終結合實際情況繪制出相應的測繪圖紙。新形勢下，水工環地質進行勘察過程中，探測雷達技術以電磁波發射為根本原理，在實際進行工作過程中，利用此技術，能夠將高頻脈沖電磁波在礦井內發射，系統對傳播數據進行收集，采用專業軟件對數據進行處理，進而實時采集地質信息，并生成其調查結果。在操作過程中，先建立基礎發射設施，同時結合聲吶原理將電磁波向主機進行發射，此設備的應用能夠獲取數據信息。另外，還要對數據進行分析與整理，工作人員將數據在電腦屏幕上進行展現，從而使相關人員對地質環境實際情況進行直觀地了解，包含巖石內部結構與色彩等方面的分析。GPR技術作為現如今勘察水工環地質情況最為奏效的技術之一，主要被應用于古建筑區域、老舊建筑區域的地下水工環地質勘察。此外，由于探測雷達技術具備分辨率高、速度快、成本低的優勢，結合當前探測雷達技術與智能技術的有效結合，能夠實現數據的傳輸與分析，進而生成數據報告，因探測雷達的優勢，在大壩、熔巖口等覆蓋特殊地質的環境下更加適用，且具備較高的應用價值。將探測雷達技術運用于水工環地質的實踐勘察過程中，雖然能夠將地質勘察工作中無法完成的測量工作進行優化、改善；但在實際運用過程中依舊存在一定的問題與漏洞，究其原因是由于遠距離情況下，受各類因素影響，導致測量信息的不準確性，進而無法對測量圖像進行繪制。

2.4 RS（遙感）技術

RS（遙感）技術，一般利用傳感器探測物體電磁波輻射和反射性，然后結合實際特性分析物體特征、狀態與性質。在運用遙感技術進行探測的時候，幾乎不會受限于待測物體、待測區域的地形地勢。比如說利用衛星遙感技術，并可以對其高度進行調節，高度位置越高，觀測范圍越大。同樣的一幅240mm×240mm、比例尺為1∶40000的航空相片，其真實測量面積約為70km，但衛星遙感技術真實測量面積可達普通航拍的500倍左右，極大地提高了觀測范圍，較之于傳統的攝影測量更具觀測宏觀性[2]。利用遙感技術可以實現對各種波段的探測以及數據收集、記錄，接著在詳細分析所獲資料，便于將其應用在工程測量當中。常規的水工環地質勘察技術通常采用攝影測量技術對待測目標區域內的水工環地質環境、水文地質條件以及自然環境進行檢測，然而該項技術僅僅可對可見光進行測量。較之于常規的水工環地質勘察技術，RS（遙感）技術可以實現多波段探測。周期性短。利用遙感衛星可以在極端短時間之內能夠實現某一地帶的重復測量并圖像收集，較之于攝影測量，遙感測量具有周期性短的優勢。獨特性四、經濟性。通過遙感技術觀測的宏觀性、多波段性以及周期較短的優勢，以上特性，遙感圖像獲取比航片獲取更經濟，極大地節省了人力以及其他資源的浪費。由此可見，將遙感技術應用于水工環地質勘察與測量工作，不僅可以對水工環地質勘察技術予以補充，進而擴大其勘察范圍；而且對于擴增水工環地質勘察測繪的視野廣度，提高水工環地質勘察工作的勘察精度、勘察效率大有裨益。在氣象、地質等領域中，遙感技術得到廣泛應用，通過對目標區域水文地質信息、數據、資料的全面收集，可以實現數據測量的準確性。可利用RS技術對水文地質資源及其所處的自然環境進行有效監測。地理環境測量過程中，不受天氣因素影響，可利用遠程探測衛星對圖像進行獲取，有效提升了高分辨率。在對水資源進行調查過程中，也可利用遠程探測技術，實現對水資源動態化檢測，進而為其開發與利用提供重要保障，極大程度地提高了水工環地質勘察工作的科學性與實效性。

2.5 RTK技術

將GPS技術與載波位差點技術相結合，有效實現了由靜態向動態測量的轉變，有助于提升水工環地質勘察工作的測量精度，降低了水工環地質勘察工作的測量誤差，能夠對水工環地質勘察區域水文地質情況作出準確判斷。RTK技術在應用過程中，對多個北斗衛星測量數據進行收集，建立完善的移動與標準監測站，為數據獲取厘米及毫米級的程度，有效提升了地質勘察的準確性。測量點的網絡化還能夠降低數據誤差，RTK技術的應用，還能夠減少工作人員工作量。

3 影響水工環地質勘察的主要因素

3.1 政策因素

水工環地質進行調查過程中，受到政策因素影響較大，我國地質勘察工作與現有政策存在一定的矛盾。在地質調查與找礦工作中，地質調查存在較強的商業性，因此，在地質勘探過程中，需與當地實際相結合，同時將工作重心放在礦石方面[3]。如果過分重視企業經濟效益，不僅影響到工作的有序推進，還會影響到工作質量與效率，導致后續問題的存在。在商業性質調查過程中，其資金都是礦權人采取方法與籌集的，與其他行業相比，具備一定的特殊性。因此，政策因素產生較大影響，工作人員采取有效策略，對工作進行優化。

3.2 技術因素

我國地質勘察工作中，傳統技術是其重要手段，一些先進技術由于未得到理論與技術支持，導致在地質勘察工作中無法得到使用，因此，在實際工作過程中，引進國外先進技術，提升勘探水平，為我國經濟發展提供重要動力。

4 水工環地質勘察技術應用方法

4.1 全面勘察與實踐改革

為了有效提升水工環地質勘察質量，在對勘察技術科學應用的同時，還要對勘察對象進行合理控制，保證勘察工作的全面性[4]。結合水工環項目建設實際需求，從多角度進行勘察，實現對勘察對象與質量、目標的貼合。此外，在應用勘察技術過程中，還要引進新技術與設備，通過先進技術的應用，實現技術革新，從而更好地提升水工環地質勘察效率，實現對地質情況的合理控制。

4.2 深化問題

由于水工環地質勘察工作具有較強的專業性，因此，在實際工作過程中，勘察技術、管理及其環境等，都會對勘察結果產生較大影響。隨著經濟的不斷發展，為水工環地質勘察工作提供了更多有利條件，勘察項目不斷增加。傳統勘察技術中的問題，還要對問題原因進行分析，編制完善的勘察方案，優化勘察環境，促進水工環工作的順利開展。

5 結束語

總而言之，在我國水工環勘察技術得到廣泛應用，成了我國環保調查的主要手段，對我國環境變化產生重要影響，同時影響到政府環保工作的決策，對我國可持續發展具有重要意義。新形勢下，水工環勘察技術不斷完善，將其科學應用于水工環地質工作中，對促進我國經濟發展具有一定的重要性。展望未來，就水工環地質勘察工作而言，為了提升水工環地質勘察數據的準確性與實效性，技術人員應不斷提高自身專業水平，全面掌握不同水工環地質勘察與工程測繪新技術，還必須合理運用信息化技術、智能化技術以及移動網絡技術，將水工環地質勘察技術與之進行有效整合，進而全面提升水工環地質勘察精度，提升勘探水平，為我國經濟發展提供重要動力。