水工環地質勘測工作中的技術應用探析

洪萬平

(黑龍江省龍江縣水務局，黑龍江 龍江 161100)

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水工環地質勘測工作中的技術應用探析

洪萬平

(黑龍江省龍江縣水務局，黑龍江 龍江 161100)

一直以來，能源在中國民眾生活和經濟、社會發展中就扮演著十分重要的角色，但是隨著社會的發展進步、經濟的快速發展，爆發了能源危機，對經濟和社會的可持續發展造成嚴重不利影響。為此，水文地質和工程地質以及環境地質勘測這類與能源開發、利用關聯緊密的工作變得越來越重要。同時，在經濟和科技水平得到大力發展的當代，為提高對自然資源的利用率，就必須在資源開發和利用過程中積極引入和應用各種新技術。文章探討和分析了水工環地質勘測當中技術的應用問題。

水工環；地質勘測；技術應用；探析

0　引　言

通過地質勘測可以對地質環境有更為深入、全面的了解，促進對資源的開發和利用，進而為經濟發展和社會進步提供能源保障，推動其更好地向前發展。水工環地質勘測是指對水文地質、環境地質和工程地質的勘察，通過這3項工作的開展，可以在提高水資源利用率的同時使地下水生態系統維持在平衡狀態、有效保護環境質量，維持生態系統的穩定和平衡、避免工程施工在地質環境影響下出現安全問題。下面對水工環地質勘測工作開展中各種技術的應用做具體探討。

1　水工環地質勘測工作簡析

水工環地質勘測的對象是水文地質和工程地質、環境地質，與人類社會、經濟、氣候、環境的可持續發展以及資源開發利用間都有著直接聯系，伴隨著經濟、資源和環境發展越來越顯著的全球一體化趨勢，水工環地質勘測工作已經步入了促進自然經濟協調發展的可持續發展模式。通過水工環地質勘測工作的開展能夠對能源分布與能源量有所了解，避免人們無節制使用能源，起到保護能源和環境的作用。同時，在城市規劃方向和發展規模方面可通過水工環地質勘測合理分配能源和能源供給。此外，水工環地質勘測還可與其他學科進行交叉，協調合作，一同解決環境和健康、環境和經濟以及地質生態問題。

2　應用于水工環地質勘測中的技術

2.1GPS—衛星定位技術的應用

可通過衛星在全球范圍內進行定位的全球衛星定位技術不僅實現了全覆蓋，還有著全天候和精度高的特點，其在水工壞地質勘測中的應用可以使目標點位置的勘測、認定更為精確。該項技術的工作原理為：在衛星進行高速運動瞬間將其對目標點位置的距離記錄下來，以此為起算數據，然后利用空間距離后方交會的方法測算目標點位位置[1]。

在水工壞地質勘測工作中應用全球衛星定位技術時要分別在勘測基準站和觀測站內放置一臺接收機，以使可見衛星能夠在勘測過程中實現連續觀測，同時利用無線傳輸裝置把衛星定位到的數據傳送到觀測站，之后對數據進行處理，完成參數轉換之后將站點所處位置的基站向量解算出來，這樣就可以得到勘測點精準的實際位置以及三維坐標。

GPS全球定位導航主要通過以下2個步驟實現：

1)利用機器內部GPS定位模塊以及GPS星系在全球范圍的分布對點的經緯度坐標進行精確定位，需要提出的是，在4顆衛星能夠覆蓋的地方就能夠實現定位導航。

2)將導航軟件安裝在帶有操作系統的機器平臺內，利用它在地圖上將GPS定位模塊獲取的經緯度信息反映到相應的點上，這樣定完位之后你當前位置就會在導航儀電子地圖上顯示出來。

同時，定位芯片每秒都會對定位進行多次刷新，在所處勘測位置移動的過程中，不僅會將自己位置在地圖上的運動變化顯現出來，還能夠定位到所要尋找的位置。

另外，導航軟件當中還有1套能夠引導路徑的計算軟件，當指定某一目的地后，該計算軟件就能夠根據需要規劃出行走路線，引導著向目的地行進，讓水工壞地質勘測更為準確。

2.2RTK—實時動態差分技術的應用

RTK技術在水工壞地質勘測工作中的應用主要是通過GPS相位差分實現的，其中又包括位置差分和偽距差分以及相位差分。此項技術主要是利用系統差分法將觀測數據和測量數據誤差及時修正、更改過來，進而確定衛星定位結果的精準度，將數據發送和接收的準確度提高上來。同時，其還在載波相位誤差的調整中起到一定作用，在應用此項技術時能夠將誤差值掌控在以厘米為單位的數據范圍內[2]。

在水工環地質勘測中應用RTK技術時，需要在基準站內放置一臺接收機，在流動站上放置一臺或幾臺接收機，而且GPS衛星同一時間發出的相同信號由基準站與流動站同時接收，對于基準站獲取的觀測值，要在將其與已知位置信息比較的基礎上獲得GPS差分改正值，并利用無線電數據鏈電臺將該值傳輸到流動站，這樣就能使流動站獲取的實時位置更為準確。

需要提出的是，流動站既可以處于運動狀態，也可以處于靜止狀態。近些年來，RTK技術在地質災害調查和環境治理當中都發揮了重要作用，逐漸成為水工環地質勘測工作中不可或缺的重要技術資源。

2.3遙感技術的應用

遙感技術的出現使得人類能夠從外層空間對地球進行觀測，推動了中國在國土認識和資源開發以及災害研究等方面的發展。遙感技術最開始是應用在宏觀普查與動態監測上，之后才慢慢拓展到生態環境調查與污染監測上面，現在遙感技術已經成為獲取地理空間信息的主要技術，在自然資源調查和環境的動態監測等多個領域都有所應用。

遙感圖像的光譜分辨率與空間分辨率在空間技術得到發展進步的同時有所提高，同地理信息系統與全球定位技術等共同構成了一個應用系統。

在水工環地質勘測工作中應用遙感技術需要計算機技術的協助，而且已經從以往的單一波段過渡到多源組合分析階段，多源波段多元模型的遙感技術使得水工環地質勘測圖像更為完整和清晰，起到重要的指導作用。

2.4勘測準備階段的技術應用

2.4.1覆蓋地區與水下地段勘測

在這個過程中可利用高電阻法和低電阻法分別進行巖石致密和巖石分布范圍的疏松工作。對于像中性巖石和酸性巖石、變質巖與基性火成巖這類強磁巖石和弱磁性沉積巖石地質，可采用磁性勘測技術；對于地下水豐富，且炭質和黃鐵礦含量高的巖石分布以及地下水滲透活動區域分布，可采用自然電位法進行確定。

2.4.2基巖頂板深度勘測

1)在這個過程中主要會用到電測探法來制作高程圖。

2)當地質與電性條件一般時，可采用勘測成果誤差為15%左右的電測剖面法進行勘測。

3)當基層埋深超出30 m時，應采用精確度更高的地震勘測法。

2.4.3地下水位勘測

當勘測地區屬于干旱地區時，因為地下水位和含水層電阻都比較低，勘測時應采用電測深法和電測剖面法；當礦水電阻比淡水電阻高時，可先利用電測剖面法確定高電阻范圍，然后根據地質材料選擇適宜鉆探勘測和驗證地下水位。

2.4.5初步設計階段的技術應用

2.4.5.1建筑材料勘測

在工程地質勘測中勘測建筑材料時主要以砂石和土壤等為勘測對象，所以，對勘測并沒有很高的精度要求，在勘測建筑材料分布范圍和材料地延深時可采用電阻法，同時還能夠將地下水的深度確定下來。

2.4.5.2地下水流向和流速勘測

通常水文地質勘測中勘測地下水流向和流速時，都是于鉆孔附近選擇那些地形平坦的地點，將套管下到鉆孔后采用充電法進行勘測。

2.4.5.3基石巖縫勘測

先在基巖上部位置設定一個定點，然后圍繞定點設置不同的電勘測方向，然后把標于平面圖上面的電阻率連在一起，構成橢圓形狀的曲線，進而判斷出裂縫方向。

2.4.6其他技術的應用

隨著科學技術的發展，在淺層地質勘測工作中逐漸應用到多雷達技術和層析雷達技術以及三維雷達系統，在技術不斷改進的過程中，可以采集三維數據的雷達激光經緯儀技術也逐漸應用到水工環地質勘測當中。此外，針對不同的探測目標可以引進應用性能良好的撂地雷達系統。

3　結　語

水工環地質勘測工作在能源開發、利用和生態環境保護等方面有著不可替代的積極作用，有助于經濟、能源、環境、社會的協調發展。為此，在實際工作開展中應積極應用GPS全球衛星定位、遙感、RTK等現代化先進技術，切實提升水工環地質勘測水平和和質量。

[1]李偉,何應彬.論水工環地質勘測工作中的技術應用[J].科技創新與應用,2014(3):295-295.

[2]呂丹.水工環地質勘測工作中的技術應用探討[J].軍民兩用技術與產品,2015(6):159.

Analysis of Hydraulic Ring Application in Geological Survey

HONG Wan-ping

(Longjiang County Water Affairs Bureau，Longjiang 161100，China)

Energy takes very important roles in people's lives，economy and social development，with the rapid development of society and economy，the energy crisis breaks out，which affects seriously the sustainable development of the economy and society.Therefore，the hydrological geology，engineering geology and engineering geological survey related closely with energy development and use，is becoming more and more important.Meanwhile，in order to increase the use rate of natural resources，various new techniques must be introduced and applied during the process of resource development and use when Chinese economy and scientific technique are development vigorously.

hydraulic ring；geological survey；technological application；analysis

1007-7596(2016)05-0110-02

2016-03-15

洪萬平(1967-)，男，黑龍江龍江人，工程師。

P627

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