論當代水工環地質現狀及勘查技術

吳義勇，安建國

（湖北永業行評估咨詢有限公司，湖北 武漢 430000）

論當代水工環地質現狀及勘查技術

吳義勇，安建國

（湖北永業行評估咨詢有限公司，湖北 武漢 430000）

進入新世紀以來我國的經濟發展水平呈“J”型急劇上升，而水工環地質工作則在經濟發展與生活中扮演著重要的支持性角色。然而經濟的發展，使得生存環境遭到了嚴重的破壞，甚至給我國自然環境帶來了毀滅性的災難，但目前我國的水工環地質研究的廣度與深度有限，并且面臨著嚴峻的挑戰。文章首先概述了我國水工環地質研究現狀，其次分析了水工環地質勘查技術流程，最后應用實例分析了實施水工環地質調查的必要性。

水工環地質；現狀；勘查技術

1　水工環地質研究現狀

（1）水文地質研究現狀。水文地質學的發展速度，隨著經濟發展速度的提升不斷加快，現代水文地質學研究的對象非常廣泛且異常復雜?，F代水文地質研究的主要內容是地下水，通過勘查分析對某一區域的地下水研究情況進行分析總結，判斷其是否可為人類所用。這一工作涉及到各個方面的知識，勘查過程較為復雜?？偠灾?，相關理論與技術的推廣有效的促進了水文地質學的發展。

（2）工程地質研究現狀。工程地質學起源于上個世紀20年代，屬于地質學的分支，目前已經形成了一個系統性學科，我國現在已經建立了具有中國特色的工程地質學理論體系。我國工程地質學現已發展到多個研究領域，主要包括礦產資源和能源的開發、地質災害預測、交通路線規劃等，并且在研究中逐漸融合了耗散結構、信息論等現代方法。

（3）特殊土結構和工程特性的研究。特殊土指的是膨脹土、紅黏土、淤泥土等物質成分或者結構特殊的土類。目前我國多個學者都長期致力于膨脹土、黃土類土等特殊土的研究，并且取得了卓越性的成果，主要研究內容包括分類、微結構特性、工程特性、物質成分等，并且還研究了建筑穩定性的評價方法以及具體的應對措施。

（4）環境工程地質和地質災害的研究。環境工程地質是一項研究危害人類的工程、經濟活動產生機制并對其是否會產生泥石流、滑坡、地面沉降等災害進行預測和防治的學科，該學科在近十來年取得了質的飛躍。我國地質災害研究會成立于1989年1月，創辦了相關學報，對我國環境工程以及地質災害的研究起到了促進性發展［1］。目前已經在災害分類、分布規律以及預測方法、防治措施等方面取得了重大進展。

（5）工程地質勘察的理論和技術方法。工程地質學主要目的，是通過地質勘察為工程建設服務。地質環境與工程建筑之間的關系是相互制約和相互作用的，要使兩者和諧發展必須開展工程地質勘察作業。隨著科學技術的發展，多個高新技術已經被廣泛應用于工程地質勘探中，例如，工程地質測繪填圖中已經廣泛應用遙感圖像技術，水電工程地質勘探中廣泛應用了小口徑金剛石鉆進以及大口徑鉆進技術，這些技術的應用極大地促進了工程地質勘察的進程。

2　水工環地質勘察技術流程

水工環地質勘察，主要包含了水文地質、工程地質以及環境地質三個方面，而環境地質勘察主要通過水文地質、工程地質調查手段來實現。上述三個方面涉及勘察技術多樣、流程復雜、技術要求較高。通過對水工環地質勘察技術的具體流程以及技術要點進行了詳細分析，交流如下。

（1）鉆孔靜止水位測量。水文地質勘察的首要技術流程是鉆孔靜止水位測量，鉆孔后再進行測量，主要的技術要求就是保證水位量測的準確性。在開始水位測量的第一個小時內需每隔5到10分鐘觀察一次，并按照要求做好記錄，嚴密觀察一個小時后間隔一小時觀察一次，標準范圍是4小時內鉆孔內的水位波動范圍在5cm內。注意多層含水層時一定要套管止水，分層測量。

（2）抽水試驗。在保證鉆孔的靜止水位到達要求后的下一步驟是鉆孔抽水試驗。一般情況下進行該試驗時都會選擇穩定流，且不同的深度選用的試驗時間各不相同，并且各個要求之間也存在一定差異。

（3）鉆孔簡易水文地質觀測。簡易水文地質觀測，是水工環地質勘查的重要流程之一，并且該技術的勘察質量對水工環地質勘測的質量有著極大的影響。該步驟的技術要求極為嚴格，所以在勘測時要嚴密觀測每一個鉆孔，并且鉆孔的施工單位也需要對所有鉆孔進行觀測，詳細記錄觀測結果。鉆孔簡易水文地質觀測的施工過程較長，因此若遇到休假、停工再次開工時需要再次測量水位。

（4）鉆孔巖心工程地質編錄。該步驟也是水工環地質勘察工作的重要內容之一，因此在進行地質勘察時需詳細觀察并記錄鉆孔巖心的具體情況：巖心的巖性結構、名稱以及顏色等，同時還需對地下水的流動情況進行明確的調查分析。同時，嚴格測定巖石的質量指標，對每一巖組RQD的平均值以及范圍進行確定分析。

（5）坑道水文地質工程地質編錄?？拥浪牡刭|工程地質編錄工作需與鉆孔巖心工程地質編錄同步進行，具體的操作步驟要求是在坑道口開始按層位、巖性進行細致觀察，并且需嚴格繪制老窿水文地質工程地質素描圖。

（6）地表水地下水動態長期觀測。對坑道、泉水以及河溪的流量以及水溫進行嚴密觀測，同時還應嚴密觀測鉆孔的水位以及氣溫。觀測頻率為10d/次，雨季應加大觀測頻率，分析計算出當年的水位峰值以及流量。

（7）物理力學試驗。進行巖石物理試驗時，要保證每一巖組都具有相應的樣本，且樣本數量應在20塊以上。應用鉆孔巖芯采取樣品，同時還應保證樣品的規格符合規定，從而保證試驗的精準性［2］。

（8）水質全、專項分析。選擇代表性強的抽水鉆井、泉水、坑道等進行枯雨季采樣，采樣時需用將要采取的水沖洗采樣瓶的瓶身和瓶蓋，最少三次，完成采樣后應用石蠟將瓶口封好，并且做標記：位置、編號、水樣標簽等。專項分析則需在采樣后按照生活飲用水的標準進行放射性檢驗以及專項分析，具體的檢測內容包括味、色、渾濁度、肉眼不可見物等。

（9）收集氣象資料。水工環地質勘察的內容，不僅僅包括對水文、環境地質內容的勘測，同時還包括了多方面的其它數據，因此為了保證數據完整性以及勘測結果的準確性，應與當地氣象部門溝通及時獲取氣象信息數據。

3　實例分析實施水工環地質調查的必要性

水工環地質工作對經濟發展、城市建設以及生態規劃等具有十分重要的意義，因此為了明確其具體的作用以及效果，文章對此進行了細致分析。萍樂凹陷帶中段的豐城地區是江西省資源聚集、經濟發展程度較高的區域，但卻受各個因素的影響尚未開展任何比例尺的區域水工環地質調查工作，文章從多個角度分析了在該地域開展水工環地質調查的緊迫性以及必要性。

該區域東西長約400km，寬50～70km，總面積約24600km2，該區域內交通網錯落有致、地級市較多、人口基數大、工業發達，北接長江經濟帶，南鄰珠江三角洲經濟圈，礦產資源儲量豐富。經過系統分析后可將在此區域內開展水工環地質調查的必要性總結如下：①該區域屬于省級重點區域，人口眾多，經濟發展狀況良好，在此區域開展調查不僅可以推動其經濟發展，還對落實省級總體規劃發展，促進區域協調發展有著重要支撐作用；②該區域位于欽行成礦帶中部，礦種較多，且以非金屬礦產資源為主，分布較為集中，因此開發難度較低。在此區域開展水工環地質調查，有利于為當地礦產資源開發利用及地質環境綜合治理，從而提升當地經濟發展速度［3］；③據調查，當地存在的環境問題包括巖溶地質塌陷、地下水污染、崩滑流地質災害等，且隨著經濟發展環境問題愈發嚴重。所以在此區域開展水工環地質調查，明確當地存在的具體環境問題，并且提出有針對性的意見和建議。

4　結束語

綜上所述，目前我國水工環地質工作仍處于初級階段，文章分別從工程地質研究現狀、特殊土結構和工程特性、環境工程地質和地質災害以及工程地質勘察的理論和技術方法等方面概述了我國水工環地質研究現狀，從而從根本上提高水工環地質工作的研究進程，避免出現嚴重災害，為國家的經濟發展奠定良好的基礎。水工環地質調查工作，嚴格按照規定的步驟執行，保證測量精度，提高水工環地質勘察質量。鑒于此，為明確水工環地質調查的必要性，文章選取了江西省萍樂凹陷地帶進行了初步研究，寄望促進當地盡快開展水工環地質調查工作，使其適應社會發展速度，從而最大限度地體現出水工環地質的現實意義。

［1］姚春梅，康鳳新.山東省水工環地質工作進展［J］.山東國土資源，2013，（9）：1-9.

［2］陳政治.當代水工環地質及巖土工程理論體系應用與發展［J］.工程勘察，2010，S1：739-746.

［3］王克穎.水工環地質及巖土工程理論體系應用與發展［J］.資源信息與工程，2016，（2）：189-190.

P641.71

A

1671-3818（2016）09-0241-02