淺析水工環地質勘測工作中的技術應用

尹辰

（湖南省煤田地質局第三勘探隊 湖南永州 425000）

淺析水工環地質勘測工作中的技術應用

尹辰

（湖南省煤田地質局第三勘探隊 湖南永州 425000）

當前的勘測技術已經有了突飛猛進的進步，在科學技術不斷發展的背景下，勘測技術對于我國的地質勘探工作而言，發揮著至關重要的作用和積極的影響。本文針對水工環地質勘測工作中，相關勘測技術的應用進行了探討，以供參考。

水工環；地質勘測；技術

1 引言

水工環地質是一個新形式的概念，為勘測工作提供更多的便利之處。例如能夠在不影響環境的前提下保證勘測結果，綜合治理的過程中得到理想的效果等。但是仍然不能忽視這一技術在勘測+過程中帶來的不利因素，如果不及時得到處理，會在一定程度上造成資源的浪費，不利于地質勘探工作的開展。

2 水工環地質的概念

水工環地質，即是指水文地質和工程地質、環境地質這三者的簡稱，這一地質工作一般在發達地區應用能更現實出它的主要性，為了想熟悉地質勘探工作中的技術，首先應該對水工環地質這一概念進行一定的了解。水工環地質中包含了不同的三種地質：①工程；②水文；③環境，根據勘測工作的需要，勘測人員要對不同的環境進行了勘測，其中包含自然地質環境、地下水資源環境以及工程建設環境，通過對這三方面進行詳盡的評估，能夠有效的促進地質勘探工作的順利開展。由此可見，水工環地質與人們的生活具有密不可分的關系，是影響人們生活環境的重要影響因素。當前，我國正在走一條可出續發展的道路，運用水工環地質為原理的技術進行勘測具有顯著的效果。因此，我們要不斷提高勘測的技術，為促進地質勘測工作的進一步發展提供理論上的幫助。

近年來，通過相關部門提供的詳細數據進行分析，水工環地質勘查工作的一體化模式不僅提升了勘查技術的多樣性，同時也充分地應用到社會資源，逐漸實現范圍廣、技術精、效益強的態勢。

3 水工環地質勘測技術的應用

現在我國多個領域都已經涉及到水工環地質的工作內容，并在多個領域已經開始應用，現就水工環地質的勘測技術進行詳細分析。

3.1 GPS技術原理

應用GPS定位系統已經是很普遍的現象，其主要的原理是通過無線電信臺進行的，并將其從地面轉移到衛星上，從而形成一個衛星導航系統和地位系統，然后再通過無線電的測距交會原理實際的應用，將3個以上的已知地面點位通過定位系統得出衛星的交會位置，然后再利用3個以上已知的衛星空間交會出未知的地面點位置。這時用戶就可以通過GPS去接受3個以上同時發生的GPS信號位置，然后再去測量出這3個衛星到測站點之間的距離，同時還能核算出這一時刻的GPS窄間坐標，測站點位置也會通過交會法來解算出來。如果將一個GPS接收機安置在基準站上，就可以實現連續觀測GPS衛星的情況，還能通過無線電的傳輸設備將觀測所得的數據發送到觀測站。如圖1所示，為GPS技術應用于水工環地質勘察工作的全過程。

圖1 水工環地質勘察中的GPS技術

3.2 GPR技術

GPR技術能夠為水工環地質勘察工作提供短距離的工程探測數據，且生成的畫面具有高精確性和高分辨率的特點，又稱地質雷達技術或探地技術。該技術的工作原理：①地面需要發射天線，將電磁波發射到地下。②當電磁波到達勘察目標后會立即發生反射回到地面的天線上。③相關人員要將接收到的電磁波進行頻率以及振幅方面的分析，并做出相應的判斷。由于水工環地質勘查技術中的GPR技術自身具有很高的分辨率且操作更為便捷，能夠為工程項目的勘察實現數據采集和數據處理的自動化。這對于查找地質環境中的破碎帶、隱伏斷層、基巖覆蓋層厚度、基巖覆蓋層起伏狀況以及和考古調查等研究，具有很高的應用價值。

3.3 RS技術

RS技術，是結合計算機網絡技術共同應用的數字遙感技術，適用于水工環地質勘察工作中，對于自然災害的防范。RS技術的應用歷程從單一的波段探測階段發展到多元的遙感探測階段，是通過分析建和立多元遙感模型來實現的。具體來說，該技術制作并完善了水工環地質勘察工作生成詳細圖形的過程。基于對遙感圖像光譜分辨率和空間方面的研究成果，RS技術的應用范圍逐漸擴大到城市園林建設、環境保護探測以及其他方面等，從而使水工環勘察工作得到了進一步的完善。

3.4 RTK技術

RTK技術的工作原理是使用幾臺數量不固定的接收機，其中一臺放置于基準站，另外的接收機放置于流動站，基準站和流動站的所有接收機接收同一臺GPS、在相同時間發送的無線信號。基準站將所獲得的無線信號數值與已知位置進行比較后所得的數值成為GPS差分值，然后基準站將GPS差分值通過無線信號發送給流動站，從而得到流動站實時位置。RTK技術在GPS技術單點采集數據的基礎上，做到了連續采集，在技術性方面優于GPS技術。

需要注意的是，為了確保基準站、流動站上的接收機，能夠同時接收到衛星定位系統所發送的電信號，需要將基準站所接收到的信息數據，與已知位置信息數據進行比較，以此來獲得全球定位系統的查分修正值。最后還要將得到的修正值通過無線電數據鏈電臺等設施傳遞到流動站中。

3.5 TEM技術

TEM技術，又被稱為瞬變電磁技術，是國內一種新型水工環地質探測技術。該技術最早是應用于航空物方面的探測，然而，隨著科學技術的不斷發展，TEM技術已經被應用到了與地質環境勘測相關的領域。其具體的工作原理是：利用電磁設備的回線原理，將脈沖電磁波傳送至地下。在此過程中，需要對二次渦流場變化進行觀測，并通過二次渦流場變化的實際來分析地下事物的狀態。如果在觀測的過程中，發現了無規律渦流場或者是二次渦流場的存在，就可以確定TEM技術所探測區域的非均勻地質體帶電。當前階段TEM技術的實際應用方法主要有兩種，分別是電偶源法和垂直磁偶源法，其中垂直磁偶源法的應為范圍更廣，這是該技術方法在進行具體探測的過程中，不會受到外界地質條件影響的原因。

4 水工環地質勘測及其技術應用分析

4.1 初測和技術階段

在該階段，地質勘測技術的應用更加容易受到實際地質條件的影響。在地質勘查工作的前期，準備工作還不到位。現如今所應用的鉆探工作以及山地工作還沒有全面落實，工作的展開程度還沒有達到標準的水平。

該階段所引用的技術包括：①高電阻：巖層的致密：②低電阻：巖層分布范圍的疏松；③磁法：由于中性巖石、酸性巖石、基性火成巖和變質巖都是強磁巖石，而沉積巖呈弱磁性狀態，因此。強磁巖石和若磁巖石地質勘測可應用磁性勘測技術：④自然電位：炭質、黃鐵礦含量、地下水較為豐富的巖石分布范圍，以地下水滲透活動地區分布范圍的圈定。

4.2 初步設計階段

在進行初步設計的過程中，主要應用到的勘探技術為電法、綜合測井等技術，這些技術的運用主要是為了更好的測量出地質的實際情況，為地質圖的制定提供必要的依據。因此，必須注意加強對于勘測技術的合理運用。

對地下水的流速進行測量時，鉆孔法的效果顯著，主要選擇在較為平坦的區域進行鉆孔處理，以獲取相應的水文數據，為制定地下水的流速以及流向提供了必要的依據。同時，滑坡以及基巖裂縫的勘探過程中，通過不同的探測技術，可以有效的確定基巖性質以及滑坡方向。

4.3 技術設計階段

在初步設計完成之后，水工環的地質勘測工作即可進入技術設計階段。在該階段中，通常采用的勘測方法包括地震勘測法與井法，具體的勘測內容則包括以下方面：①巖性分層與對比。在制作巖性柱狀圖時，需要運用測井法，該方法的精度要高于鉆探技術；還可以使用電阻測井、自然電位、放射性勘測等技術，實現對于不采巖心的鉆探效果；在校準并補充地質柱狀圖中存在的問題時，可以采用放射性、電阻測井、自然電位勘測技術等，從而實現對于巖心低獲取率的勘測；而對于巖層傾角、傾向等方面的檢測，則通常采用的是電阻測井法；②鉆孔勘測。井孔變化測量需要測定井孔直徑、傾角、方向，測量使用具備測井功能的測量儀器；鉆孔含水層電阻較低，容易產生過濾電測，所以位置和厚度勘測需要使用溫度或電阻測井法；溶洞漏水口使用電阻測井、自然電位、溫度測井方法；③地下管道。腐蝕地段受到管道腐蝕影響，自然電位發生異常，需要利用自然電位法查明地下管道情況，方便后期維護。

5 結語

由此可見，如果能夠在水工環地質勘測中合理應用GPS、RTK等技術，不僅可以大大縮短勘測時間，還可以有效提高勘測質量。在水工環地質勘測中，其應用價值得到了有效的凸顯，在提高測量工作效率的同時，使得相應的測量工序得到了精簡，保障了后序各項工作的有效開展。

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[3]蘆躍峰.電法在水工環地質勘察應用中的認識[J].黑龍江科技信息，2014（9）：11.

P641

A

1004-7344（2016）18-0172-02

2016-4-22

尹 辰（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事水工環地質勘探工作。