水工環地質勘察中的技術及應用初探

楊伍

（湖南省地質礦產勘查開發局407隊 湖南懷化 418000）

水工環地質勘察中的技術及應用初探

楊伍

（湖南省地質礦產勘查開發局407隊 湖南懷化 418000）

隨著我國科學技術的不斷提高，地質勘查技術在水文地質、工程地質以及環境地質工作中的運用越來越多。加強對地質勘查技術的研究，對促進水文地質、工程地質以及環境地質工作具有十分重大的意義。本文主要結合筆者多年工作經驗，闡述了水工環地質勘查技術及其運用。

水工環；地質勘查；遙感；GIS；物探

引言

地質勘查技術對于水工環地質信息的收集以及研究具有十分重大的意義，不僅能夠使得人們能夠更加深入了解地質環境，還能夠進一步加強對能源的開發和利用。在水工環地質勘查過程中，運用地質勘查技術，可以提高工作效率和工作質量，保證地質勘查工作的順利進行。因而，研究水工環地質勘查技術及其運用是十分必要的。

1 概述

1.1 水文地質

水文地質主要是指整個自然界之中的地下水的各種運動和變化的現象，也就是說水文地質主要是對地下水進行研究的科學。進行水文地質研究，可以了解到地下水的分布以及形成的規律，了解地下水的資源量及其所含的化學物質，從而達到對地下水水資源合理利用的目的。并且通過水文地質研究，可以了解到在工程建設或者是礦山開采中地下水對其的影響，及早提出應對措施，保證工程順利進行。

1.2 工程地質

工程地質主要是指對各類工程的地質問題進行調查、研究以及解決的科學。通過工程地質勘查，可以對工程所在區域的地質條件進行查明和掌握，對工程建設區域遇到的各種地質問題進行全面并且綜合的評價。在工程建筑的作用下，分析以及預測，工程所在區域的地質條件可能產生的變化以及危害，從而選擇出最適合工程建設的場地，同時及早對一些不良的地質問題進行解決，為工程建設的整個過程提供可靠的科學依據。

1.3 環境地質

20世紀60年代末、70年代初出現了環境地質這一名詞，當時的工業發達國家已經明顯的感覺到環境地質的重要性，開始逐漸研究包括泥石流、滑坡以及城市地質在內的環境地質。環境地質就是對地質數據以及原理進行運用，對人類侵占或者活動所產生的問題進行解決。我國對環境地質的研究比較晚，但是近年來，隨著我國環境地質問題的不斷加重，對人們的生產生活產生越來越大的影響，我國對環境地質的研究在不斷的加深。

2 水工環地質勘查的意義

地質勘查是地質勘查工作的簡稱。廣義地說，也可以講其理解為地質工作的同義詞，主要是以經濟國防建設以及科學發展觀為依據，對某些區域內的地貌、地下水。礦產、巖石以及地層構造進行調查和研究。根據研究目的的不同，進行不同的地質勘查工作。比如水文地質勘查，主要目的是對地下水進行尋找和開發，而工程地質勘查的主要目的是查明各類工程的地區地質條件。在地質勘查過程中，需要將地質勘查研究作為基礎，根據不同的任務要求，在最短的時間內，選擇最為合理的勘查技術和手段，獲得最好的地質成果。水工環地質的考察和科研對社會的進步有著極重要的意義，特別是隨著全球變暖等氣候問題的出現及循環經濟理論的發展，很多國家都積極學習先進的理論基礎，加強整體施工技術水平，從而使先進的勘測技術在更多的領域發揮重要作用。水工環地質的考察和科研對社會的進步有著極重要的意義，特別是隨著全球變暖等氣候問題的出現及循環經濟理論的發展，很多國家都積極學習先進的理論基礎，加強整體施工技術水平，從而使先進的勘測技術在更多的領域發揮重要作用。

3 水工環地質勘查技術及其運用

3.1 地理信息系統（GIS）

地理信息系統英文全名為Geographical Information System，簡稱為GIS，產生于20世紀60年代，到20世紀80年代得到了突破性的發展，是一門空間數據管理科學化和智能化的高新技術。地理信息系統技術是以處理空間數據為基礎發展而來的系統化技術，其可以針對于不同的地理空間信息，實現地質系統的調整和改善，以促進水工環地質勘察工作的信息化水平。相對于傳統的水工環地質勘察技術來講，其有著較強的適應性，可以通過系統模擬的方式以更加生動的方式呈現出地質構造，以更加準確的數據呈現地質問題，以更加科學的信息協助我們制定工程方案，引導環境保護工作等。因此，地理信息系統技術可以很好的融入到水工環勘察工作中去。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。從80年代至今，GIS技術的應用也從數據管理，多源數據集數字化輸人和繪圖輸出，到DEM或DTM模型的使用，到GIS結合災害評價模型的擴展分析，到GIS與決策支持系統（DSS）的集成，到網絡GIS，逐步發展深入應用。

3.2 遙感技術（RS）

遙感技術在水工環地質勘查中已經運用了很長一段時間，從定量評價到計算機模型模擬，從使用單一遙感信息源到多元信息擬合，從單一含義到綜合方法互補，從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價，可以說遙感技術已經在水工環地質勘查中得到了非常大的發展。遙感技術主要是運用光譜合成的方式，測繪水文地質環境，通過測繪得到的專業的圖像，建立相關模型，全面的進行水文地質環境研究。在工程地質中，運用遙感技術可以對工程所在地的地質災害情況進行全面的了解和分析，運用數字化的處理方法，建立數學模型，保證工程建設的安全。在環境地質勘查中，運用遙感技術，可以提高環境監測的效果，對水資源的污染情況可以更好的了解。利用熱感圖像，可以很好的對工業廢水進行確定，有效的對污染范圍進行劃分，確定污染水源的分布情況。其優勢主要體現在：信息量比較大，能夠在低能耗的背景下快速的展現動態監測結果，是當前水文地質勘察，評價，選址，穩定性評價，災害調查工作中不可或缺的工具。如圖1為遙感技術系統。

圖1 遙感技術系統

3.3 物探技術

物理勘探技術簡稱為物探技術。在水工環地質勘查工作中，物探技術是運用時間最久的一項勘查技術。其主要原理是對物質的物理特性進行利用，從而實現地質監測。主要方法就是運用先進的掃描儀器掃描被檢測的位置，對掃描位置的物理性質進行顯示，接著再將得到的物理性質與已知的各種物質的物理性質進行對照比較，從而得到一個比較準確和科學的勘查結果。目前主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依據工作空間的不同，又可分為地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。水文地質勘察運用物探技術可以劃分地層、探測地質構造，尋找儲水地層或構造，確定含水層的埋深、厚度、含水量，劃分咸淡水界面等。工程地質勘察以及環境地質勘察中，可以利用物探技術探測覆蓋層、基巖風化帶厚度及其分布；隱伏構造、巖溶裂隙發育帶等。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。

3.4 水質測試技術

就目前情況來看，我國的水質測試技術根據原理的不同可以分成兩個大類，即物理分析法和化學分析法。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。化學分析是以化學原理和化學反應為基礎建立起來的分析方法，此方法以化學反應如酸堿反應、絡合反應、沉淀反應和氧化還原反應等為基礎建立起來的，用下成份的定性和定量分析，它是分析化學的基礎，目前仍是國內外分析工作者通用的分析手段。在現今水質分析中應用最廣的是比色法和容量法。物理分析法也可叫物理化學分析法或叫儀器分析法。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。

4 結語

水工環是地質學研究過程中非常重要的組成部分。至今，我國水工環地質勘查工作一直沒有停止過前進的步伐，面對著快速的經濟發展，水工環地質勘查工作面臨著更大的挑戰。在今后的工作中，我們應該加大對水工環地質勘查的重視，積極發展和運用先進的水工環地質勘查技術，使得水工環地質勘查工作不斷的前進。

[1]劉利國，尚繼龍.論當前水工環地質勘察中的技術及應用范圍[J].黑龍江科技信息，2013，36：40.

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[4]李楠，趙丹，宋曉雨.當前水工環地質勘察中的技術及應用初探[J].黑龍江科技信息，2015（29）：245～246.

P624

A

1004-7344（2016）02-0189-02

2015-12-20

楊 伍（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事巖土工程勘察工作。