水工環地質勘察技術的探討

【摘要】本文分析了水工環工作存在的問題，提出了水工環工作的兩點建議，并介紹了水工環研究中新技術、新方法的應用。

【關鍵詞】水工環；地質勘察；技術

水工環地質學科與巖土工程兩個專業學科的理論體系核心是通過原始的分散型、局部性水文地質、工程地質理論成果革新，然后隨著生產力與科學技術的發展，形成了普遍性，全局性，集中型科技創新與發展，并得到了高度綜合與集成而形成的當代水工環地質與巖土工程學科。水工環地質與巖土工程學科技術的理論發展歷程，則由水文與工程地質-環境水文與環境工程地質-巖土工程地質-生態水文與工程地質-生態巖土工程地質的全過程，當代水工環地質與巖土工程學科技術應用于土木工程建設的全過程中。水工環地質與巖土工程地質學科理論實踐于各工程建設領域并相互滲透，互補應用。因此，水工環地質與巖土工程理論的應用體系是一脈相承的。兩學科不僅是不可分割的兩門相關相同專業類，而且在國民建設項目中兩類專業相互依賴生存。工程建設的屬性統歸為水土巖三者之間內在的性質，例如：利用地下水資源作為工農業及居民供水，需依托地下水儲存空間在巖與土中的立體空間分布和適宜的地質條件來滿足地下水的生存和開采利用。又如：城市人口居住密度加大，迫使城市向空中發展，則加大了高層及超高層建筑群的高密度開發，宜選擇滿足地基荷載的承受能力優良的工程地質與環境工程地質條件。涉及巖土工程與水文及工程地質相關領域極為廣泛，例如：城市地下建筑基坑中的水文及工程地質問題，需要各項試驗結果優選計算參數，供基坑設計與施工使用。與地下建筑相關的地下水的抗浮問題，建筑物地下基礎的巖溶地下水的防治與治理問題，礦山開采的邊坡穩定及礦床開采的充水影響問題，大江大河及水庫大壩防滲及巖土體的結構穩定問題，湖泊淤積治理問題，抽取地下水引起的地面沉降問題，鐵路、公路、橋涵、以及過山、過江、過海的地鐵隧道等建設工程遇到的巖溶、軟土、凍土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等環境地質災害問題，都是緊密依靠當代水工環地質與巖工程學科基礎理論與實際相結合進行解決。也是水工環地質與巖土工程學科面向社會發展的需要。

1. 水工環地質的概述

水工環地質調查和研究與人類的生存有著密切的關系，特別是在全球環境變化和被社會經濟環境可持續發展的推崇的大背景之下，各國都將其引入更廣闊的空間。伴隨著不斷變化和發展的全球經濟、資源、環境，各國對地質調查工作的方向和部署都進行了調整，相對的，發生巨大變化的還有水工環地質調查研究的內容。水文地質、工程地質、環境地質的界限在傳統意義上被打破，現在發展的趨勢就是對水工環一體化的研究，它的服務領域越來越廣泛，信息量大、功能多樣的態勢不斷出現，環境地質學日益突顯其重要性。

2. 水工環工作存在的問題

盡管水工環地質工作一直處在國家、社會與國民經濟發展的前沿，但是仍需“更加緊密地與國民經濟與社會發展相結合，更加主動地為經濟與社會發展服務”。目前，在水工環地質調查工作中尚存在如下亟待改進和加強之處：

（1）大調查隊伍不健全：為了適應地質工作由資源型向資源+ 環境型轉變，中國地調局機關成立了水工環部，極大加強了水工環地質調查工作的管理能力。老一代地質工作者仍然是地質大調查的主力，而目前尚未培養出足夠多的具有較高戰略分析和綜合分析能力的中青年骨干隊伍。

（2）國家層次的地調項目不夠：目前水工環大調查項目幾乎涉及各個領域，覆蓋全國，但是，由于經費投入明顯不足，因此，像“400個縣市地質災害調查與區劃”，“鄂爾多斯周緣地下水”，“長江中下游水患區環境地質調查”等反映國家意志，具有較強公益性、戰略性和基礎性的項目不多。應該按照“有所為有所不為”的原則，對水工環地質工作全面規劃，使有限的資金產生更大效益。

（3）成果轉化亟待加強：“長江中下游水患區地質環境調查”、“黃河中下游地質環境調查”、“首都圈地區環境地質與水文地質調查”、“塔里木盆地地下水資源勘查”等許多項目已在實施并取得初步成果，應該盡快將水工環地質調查成果推向社會，力爭參與到這些地區社會與經濟發展建設計劃中去。

3. 水工環工作的建議

3.1工作部署原則：水工環地質大調查工作部署原則，總體上必須以溫家寶副總理提出的“一個根本轉變，兩個更加”作為開展工作的戰略方針，以壽嘉華副部長提出的“四個定位，五個提升，九個部署”為工作重點，它要：

（1）更加主動地為社會和國民經濟發展服務。水工環地質工作是在國家經濟建設中誕生的，隨著國家經濟建設的飛速發展而迅速成長壯大。

（2）全面提升調查水平，更加代表國家意志。

（3）應具超前意識，并服務于全過程。因此，應該及早開展以生態環境地質為主題的三峽庫區地質調查，重點了解庫區第四紀地質與庫岸變遷、移民遷建區人工開挖與地質災害、25°以上斜坡地與生態環境保護等問題。

3.2加快戰略和規劃的制定；以水工環發展戰略思想為指導，盡快完善我國水工環地質調查規劃，真正體現國家意志，并以此作為編制實施計劃和項目申請立項的依據，通過數年的努力，真正使我國水工環地質工作提升到新的水平。

4. 水工環研究中新技術、新方法的應用

（1）地理信息系統（GIS），地理信息系統作為一種應用技術是以處理空間數據為基礎的，而地質信息的特點決定了使用GIS技術的優越性，從而使該項技術在地學的各個領域得到了廣泛的應用。

（2）遙感技術（RS），遙感技術在水文地質、工程地質以及新近形成的環境地質學科中近30年的應用，走過一個從定性評價到半定量、定量評價，從指示要素分析到計算機模型模擬，從單一解譯到綜合方法互補等階段，充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節省經費，且具有多時相動態監測等優勢，廣泛應用于水文地質勘查、評價、大型工程選線（址）、區域穩定性評價、地質災害調查、評價預測及地質環境評價預測等領域。

（3）物探技術，由于物探技術能提供多種描述地質材料的物理參數并具有速度快、成本低和不破壞地質環境的優點，在水工環勘查的歷史上已經得到了廣泛的應用。近十幾年來，在時空域內利用高分辨率技術勘查地質目標的成功，使水工環物探勘查技術取得了長足的進展。

（4）水質測試技術，目前國內外的實驗測試手段，從分析原理劃分，大致可分為兩大類：即化學分析法和物理分析法。這兩類分析方法之間并不是相互孤立和對立的，在實際分析工作中，應根據具體情況和要求，綜合考慮儀器分析和化學分析的特點，揚長避短，選用適當的分析方法。這就要求分析化學工作者必須同時掌握好這兩類分析方法。這種分析方法是以物質的物理、物理化學性質（光譜及電化學性質）為基礎并使用特殊儀器進行分析的測試方法。目前在水、工、環測試中主要應用以下各類方法：原子吸收光譜分析法、發射光譜分析法、原子熒光光譜法、電化學分析法、色譜法和同位素測試。

5. 結束語

水工環地質與巖土工程兩個專業學科都是地球地質大學科的支學科，兩個支學科的共同持點與目標相互一致，都是懷抱地球，面向大自然，為地球的永生及人類與大自然生命的存在，用自身的科學理論與工程實際相結合去了解自然與改造自然。這就是本行學科共同持點與目標。水工環與巖土學科的理論體系一脈相承，互為一體，誰也離不開誰，同屬自然科學。用學科過硬知識與技術解決工程建設中的實際問題，學科的理論體系還得依靠多支學科合作，進一步發展，技術創新，理論創新，水工環與巖土工程技術工作的理論與實踐水平都將有新的重要突破。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2013）01-25-805