關于水工環(huán)地質勘查中技術應用的幾點思考

蔣進

（貴州地礦基礎工程有限公司 貴州貴陽 550000）

關于水工環(huán)地質勘查中技術應用的幾點思考

蔣進

（貴州地礦基礎工程有限公司 貴州貴陽 550000）

筆者結合實踐經(jīng)驗分析了水工環(huán)地質勘查的現(xiàn)狀、存在的問題及其必要性，并分析了水工環(huán)地質勘查工作過程中GPS、PTK以及GPR技術的應用。

水工環(huán)；地質勘查；技術應用

引言

狹義的水工環(huán)地質勘查是指對水文地質、工程地質以及環(huán)境地質的勘查。隨著隨著科技的不斷發(fā)展與進步，水工環(huán)地質勘察勘查的范圍和內容逐步得到了拓展和延伸，除了傳統(tǒng)意義上的水工環(huán)地質勘查之外，也包括對地質變化引起的自然災害的勘查。目前，水工環(huán)地質勘查已逐步轉化為一種綜合型的工作，與其他多種學科或者專業(yè)之間具有十分密切的聯(lián)系。以可持續(xù)發(fā)展為背景，水工環(huán)地質勘查工作被賦予了嶄新的內涵，要求工作人員應當以保護自然生態(tài)環(huán)境為基礎，全面做好水工環(huán)地質勘查工作。從現(xiàn)階段來看，水工環(huán)地質勘查工作量相對較大，內容日趨復雜，同時還需要綜合考慮各種影響因素。因此，筆者結合實踐經(jīng)驗就水工環(huán)地質勘察中相關技術的應用進行了思考與探究。

1 水工環(huán)地質勘查的現(xiàn)狀

水工環(huán)地質勘查工作不但對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義，而且還與個人生活的各方面息息相關。工業(yè)革命以來，隨著全球自然生態(tài)環(huán)境的變化，且世界經(jīng)濟呈現(xiàn)全球一體化的發(fā)展趨勢，各國水工環(huán)地質勘查的深度及范圍將不斷加大，也將最終實現(xiàn)全球化的發(fā)展目標，因此，世界各國都非常注重水工環(huán)地質勘察工作。

改革開放之初，為了快速的解放生產(chǎn)力和發(fā)展我國社會經(jīng)濟，自然資源以及生態(tài)環(huán)境等等均被嚴重的破壞和浪費，甚至由于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的惡化而對當?shù)鼐用竦纳婧桶l(fā)展產(chǎn)生了威脅。但是，近些年來，我國水工環(huán)地質勘察工作已經(jīng)有了較為顯著的改善和進步。隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及人們生態(tài)環(huán)保意識的不斷提高，人們開始反思自身過往錯誤的行為活動或思想認識，意識到人類不能主宰大自然，而是應該在合理改造和利用大自然的基礎上與自然生態(tài)環(huán)境和諧相處，只有這樣才能保證實現(xiàn)人類與大自然的可持續(xù)發(fā)展。因此，為了更好的保護自然生態(tài)環(huán)境，促進我國社會文明發(fā)展的水平，水工環(huán)地質勘查工作的相關要求也開始逐漸變得越來越嚴格。

2 水工環(huán)地質勘查的必要性

從現(xiàn)階段來看，水工地質勘查涉及范圍比較廣泛，與人類發(fā)展、社會發(fā)展以及國家發(fā)展的各個方面密切相關，其勘查的主要范圍為：①由于地方病往往與當?shù)厮沫h(huán)境密切相關，所以人類疾病研究是水工環(huán)地質勘查的內容之一；②水工環(huán)地質勘查可以為合理的利用土地資源提供真實數(shù)據(jù)，為充分利用土地資源提供保障；③水工環(huán)數(shù)據(jù)能夠為城市的建設提供一定的支撐作用，特別是現(xiàn)代城市建設往往會涉及到各種因素，且各個因素之間的聯(lián)系非常密切和復雜，如果不能保證水工環(huán)地質勘察工作的質量，城市建設可能會非常混亂，從而阻礙城市的可持續(xù)發(fā)展；④城市發(fā)展建設需要大量的各種資源和能源，但只有通過水工環(huán)地質勘查才能確定資源與能源的儲量和利用方式。目前，有關水工環(huán)地質勘察的各個學科之間已經(jīng)相互融合和相互滲透，同時交叉內容和范圍也越來越多，例如地質學和生態(tài)學的交叉，甚至催生了少部分邊緣學科，表明水工環(huán)地質勘查具有一定的綜合性以及系統(tǒng)性。

為了能夠更好的進行水工環(huán)地質勘查工作，更好的實現(xiàn)地質勘查技術的應用，地質勘查工作人員應當全面了解水工環(huán)地質勘查的方向，且要嚴格按照科學理論來實施地質勘查。水工環(huán)地質勘查就是指對環(huán)境地質進行勘查，而環(huán)境地質學的研究目標主要包括地質變化、自然變化以及氣候變化等，表明水工環(huán)地質勘查的方向與環(huán)境地質學的研究目標相同。從實際情況來看，如果研究單位或部門不同，其研究的水工環(huán)地質勘查內容也有所不同，而其所研究內容之間則存在一定的關系，對改變人類生存環(huán)境有著極為重要的意義，反映出水工環(huán)地質勘查工作在改善人類生活環(huán)境、自然環(huán)境以及城市建設發(fā)展等過程中具有不可或缺的作用。

3 水工環(huán)地質勘查存在的問題

隨著社會經(jīng)濟和科學技術的快速發(fā)展，水工環(huán)地質勘察工作將面臨著各種挑戰(zhàn)與機遇。由于自然資源數(shù)量和規(guī)模的減小、地質勘察結果的局限性以及水工環(huán)地質勘查機制不完善等，水工環(huán)地質勘查工作容易被定式思維束縛，這在一定程度上破壞了對礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及地下水體的保護。近些年來，我國水工環(huán)地質勘查工作的整體水平有了一定的提高，但是在水工環(huán)地質勘查過程中仍然存在著一些問題，主要表現(xiàn)為如下三方面：

3.1 勘查力量比較薄弱

水工環(huán)地質勘查的工作內容不但要確定地下水源、水系分布以及各水層富水情況等，而且還要客觀地分析和評價地下水資源，同時還要在后續(xù)的系列工作中通過自然環(huán)境以及地下水等來綜合分析和研究地下水源的開采問題。因此，在水工環(huán)地質勘查過程中，必須建立一支素質過硬、專業(yè)能力過強的專業(yè)化人才隊伍，同時還要確保實現(xiàn)水工環(huán)地質勘查與施工建設過程中各種生產(chǎn)要素之間的有機結合。

3.2 勘查配備要素實力較低

在水工環(huán)地質勘查工作過程中，由于缺乏專業(yè)能力強、綜合素質高的勘查工作人員，以及勘查儀器設備和工具不完善，水工環(huán)地質勘查整體實力下降。同時，由于勘查工作人員對于水工環(huán)地質勘查與先進科學技術的結合意識薄弱，工作能力較低以及思想意識落后，工作隊伍的整合乏力。從實際情況來看，水工環(huán)地質勘查行業(yè)的工作人員數(shù)量非常多，但是由于缺乏領導能力強、技術過硬的專業(yè)化人才，人才組織結構不完善，水工環(huán)地質勘查工作進展難以與時代發(fā)展同步，甚至落后于其他國家發(fā)展水平。另外，由于水工環(huán)地質勘查工作制度不完善，并且缺乏有效的執(zhí)行力度，有些部門或者工作人員的工作作風不是很好。

3.3 勘查工作評價不完善

長期以來，在水工環(huán)地質勘查工作過程中，勘查工作人員尚不能充分客觀和合理的分析評價周圍環(huán)境、資源開采以及資源利用前景，導致重視資源開發(fā)利用和忽視生態(tài)環(huán)境保護的現(xiàn)象非常普遍，甚至導致礦山環(huán)境條件持續(xù)惡化。

4 水工環(huán)地質勘查中的技術應用

水工環(huán)地質勘查工作所獲得成就與大量先進技術的應用之間有著極為重要的關系。在水工環(huán)地質勘查工作過程中，合理的應用先進技術，不但能夠提高水工環(huán)地質勘查的工作效率，而且還能夠確保水工環(huán)地質勘查數(shù)據(jù)的準確性和有效性。筆者結合實踐經(jīng)驗，就水工環(huán)地質勘查工作過程中經(jīng)常運用的GPS、RTK以及GRP技術進行分析與探討。

4.1 GPS技術

從目前來看，GPS技術在水工環(huán)地質勘查工作過程中的應用非常普遍。與傳統(tǒng)的人工地面勘測技術相比，GPS技術不但有效的降低了人工投入的力度，而且還減少了勘查工作人員的工作量，同時也保證了勘查信息和數(shù)據(jù)的全面性和準確性。在水工環(huán)地質勘查工作過程中，GPS技術的應用以衛(wèi)星定位為基礎，并充分考慮地球的特性和衛(wèi)星的監(jiān)測范圍，從嚴格意義上來說，只需要4顆衛(wèi)星就能夠監(jiān)測地球的任意位置。其工作的流程是：勘測工作人員通過無線傳輸裝置把待勘測地理位置發(fā)送至地面基準站所設立的GPS接收機，之后由同步衛(wèi)星把檢測到的信號傳送至地面信息接收裝置，最終由基準站中的接收裝置收集和整理檢測信息。另外，GPS技術也可以用于地質災害、環(huán)境污染以及人類疾病等方面。

4.2 RTK技術

RTK技術采用的是差分GPS位置差分、偽距差分以相位差分3類中的相位差分，其工作原理是：①在地面基準站上防止1臺衛(wèi)星信號接收裝置；②在流動站上放置若干臺衛(wèi)星信號接收裝置，由基準站和流動站中的信號接收裝置同步接收同一衛(wèi)星傳送的檢測信號；③對比基準站接收的信息與已知信息，此時可以得到一個差分改正值；④將差分改正值通過無線傳輸裝置傳送至流動站，即可獲得流動站更為準確的位置信息。由于流動站可以既可以靜止，又可以運動，使得PTK技術更加靈活和方便。目前，PTK技術在地質災害調查、環(huán)境污染防治及檢測等方面應用非常多，水環(huán)工地址勘查工作的重要檢測方法。

4.3 GPR技術

GPR技術又稱地質雷達技術、探底雷達技術，其工作原理與GPS技術的工作原理類似，主要是通過電磁波來收集地質信息。首先，在地面放置1臺信號發(fā)射裝置，由發(fā)射裝置向地下發(fā)射電磁波，之后根據(jù)聲吶原理來收集地質數(shù)據(jù)信息，最后在計算機中由相關儀器對所收集到的地質數(shù)據(jù)進行構圖。在這種條件下，工作人員就能夠全面掌握地下的地質形態(tài)、厚度以及巖面等地質信息。由于GPR能夠較清晰、細致、快捷的展現(xiàn)出地下的地質圖像，該技術在實際水工環(huán)地質勘查工作中得到了廣泛應用。但是，該技術僅適用于短距離的水工環(huán)地質勘查工作過程中，而在較長距離的水工環(huán)地質勘查工作過程中會受到各種因素不同程度的影響。

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P624

A

1004-7344（2016）12-0179-02

2016-4-15

蔣進（1986-），男，仡佬族，貴州織金人，初級工程師，主要從事工程勘察工作。