水工環地質勘察中的技術及應用

李旭

摘 要：為了滿足工程建設的需求以及能源利用的要求，地質勘探類的技術水平伴隨科技的進步而不斷地發展，而在地質勘探中最重要的一個環節就是水工環地質勘察。文章概述了水工環地質勘察的現狀和其應用的范圍，并細致的介紹了在水工環地質勘察中應用到的有關技術，希望能夠推動我國地質勘察技術的發展進步。

關鍵詞：水工環地質勘察；技術；應用

伴隨著科技的進步和社會的發展，水工環不僅僅是原有意義上的水文以及工程并環境三者間的聯系，還囊括了對由地質變化所導致的自然災害的勘察并與此有關的內容。所以說，當前的水工環地質勘察具有綜合性強，范圍廣，而且緊密的和社會及科學相聯系的特點。

1 水工環地質勘察的現狀和應用

當前，水工環地質勘察主要應用在：（1）因地方病多和當地的水文環境有一定的關聯，故而可以應用在對疾病的研究方面。（2）在對土地資源的利用上，水工環地質勘察可以為我國充分利用土地資源提供有效的數據[1]。（3）對城市的建設往往需要水工環數據來給予支撐，特別是在現代的城市建設中牽扯到的有關因素極多，而諸多因素治療還存在著一定的聯系，關系很復雜。若水工環地質勘察不能夠做好，那么城市的建設就有可能出現混亂。（4）城市發展需要充足的水資源以及能源等，而此其儲量和利用均要通過水工環地質勘察才能夠清楚。而在現代社會中，水工環地質勘察相關的各個學科之間已經發生融合，相互之間出現滲透及交叉的范圍和程度在不斷擴展和深入。

2 水工環地質勘察中各技術的應用

2.1 GPS技術的應用

GPS是全球定位系統的簡稱，與傳統形式的人工地面勘測技術相比較，使用GPS技術減弱了投入人工的力度，同時減輕了工作人員的工作量，另外，此技術能夠獲得更加全面精準的勘測信息。GPS技術是基于衛星定位的一種技術，而只需要三個衛星就可以檢測到地球的任何一個位置，運作的流程是：實際進行勘測的工作者利用無線傳輸的裝置把需勘測的位置發給設置在地面基站里的GPS的接受機，而后由同步衛星把檢測到的信號傳到地面的接收設備上，以后基站內部的接收設備會針對此信息來進行收集和整理的工作[2]。此外，GPS技術還能夠應用到地質災害，人體健康以及環境污染等社會問題當中。

2.2 GPR技術的應用

地質雷達技術就是GPR技術，它工作的原理是利用電磁波來進行地質信息的收集工作。最初需要在地面上建造一個發射設備，而后由此設備向地下發出電磁波，以后以聲吶原理為依據，把地下的地質數據收集，并利用有關的儀器以采集到的數據為基礎在電腦上進行構圖。如此，有關人員就能夠直觀的了解到地質的狀況，厚度以及巖面等信息。同時因為GPR技術可以直觀清楚且細致快捷的展示出地下信息的圖像，故而，此技術應用十分廣泛，比如，對老城區內部地下線路狀況的查探或者對建筑物底部地質的勘察等[3]。不過，GPR技術也存在一定的不足，比如，其只適合進行較短距離的地質勘測，而進行長距離的勘測時會被多種因素所影響。

2.3 RTK技術的應用

RTK技術利用三類差分中的相位差分，差分有GPS位置差分和相位差分以及偽距差分三類。RTK技術的運行原理是，將一臺能夠接收信號的裝置放置在基準站上，而后在流動站上安裝一到多臺能夠接收信號的設備，之后令流動站和基準站內部的設備同時接收同一個衛星發射出來的信號，然后比較已經知道的信息和從基準站里最新接收到的信息，進而取得一個針對差分的修正值[4]，最后，通過無線傳輸把取得的差分修正值傳輸給流動站，如此就能夠得到一個比較精確的針對流動站的位置信息。一般而言，流動站有時處于運動狀態，有時處于靜止狀態，故而，RTK技術特別的方便和靈活。當前，此技術較多的應用于調查地質災害的原因，以及對環境污染的防治或者檢測，其是檢測水環工地質勘察的一種重要的手段。

2.4 遙感技術的應用

遙感技術也被簡稱為RS技術，其在對資源以及災害和地質的勘察過程中表現出了重要的作用與優勢。隨著最近幾年科學技術的發展，計算機的應用越來越廣泛，而遙感技術也和計算機技術建立了更加密切的聯系，所以，在水環工地質勘察里遙感技術的作用更加的廣泛，逐步發展成水環工地質勘察技術中不能缺少的一個重要環節。而歷經多年的發展和實際應用，遙感技術逐步從單一的波段拓展到多元遙感[5]，同時，細致的對多元的模型進行分析，可以獲得十分詳盡的地質勘察結果的圖像，此外，伴著遙感圖像空間和光譜分辨率的不斷提高，遙感技術可以運用到對城市的建設和對園林的布局設計中去，同時還能夠運用到對環境的勘察中，并且在以上方面都獲取了較好的效果。

2.5 瞬變電磁技術的應用

瞬變電磁技術即TEM技術，最早是20世紀30年代應用在航空組織探測的領域中，而后在應用到對金屬礦的勘探中并取得成功以后才逐步推廣到環境，工程檢測以等領域中。其工作原理是：在回線的協同作用下，向地下發送脈沖電磁波一次，同時在間歇時間段觀測二次渦流場。如果地下分布著電性不均勻的質體，那么就能夠觀察到異常的二次場或者是不均勻體導致的渦流場。一般而言，在地下介質中，傳播時間的延長會影響到瞬變電磁技術發出的電磁場，從而使得電磁場向深部擴散出現47度的一個傾斜錐面，也就是所說的煙圈效應[6]。瞬變電磁法能夠運用到實際測深勘探中的理論依據和基礎就是煙圈效應，因其能夠展現出瞬變場隨著時間的推移而出現的變化的規律。

在利用瞬變電磁技術對水工環地質進行勘察過程中，主要方法有電偶源法和垂直磁偶源法，其中垂直磁偶源法在實際操作中應用的范圍更廣。瞬變電磁技術具有獨特的優勢：其一，分辨率較高，對較陡峭的探測體局部異常的敏感性高。其二，精度高，觀測時基本不受地形的影響，而且耦合噪聲對其干擾極小。其三，即便是在接地條件極其差的地區，施工技術也較為簡單易行且效率高，此外還能夠對不同深度的目標進行探測。也因其有諸多優點，奠定了TEM技術在水工環地質勘察中地位。

綜上所述，當今的水環工地質勘察技術并不僅僅局限在針對水文以及環境和工程三個方面內容的勘察，而是更全面綜合性更強的一個工作，它在為與其有關的各項工作提供更多依據的同時還可以細致并科學的對有關的風險因素進行評估，為本國經濟及社會的發展做貢獻。本文由兩個方面闡述了水工環地質勘察技術以及其應用。（1）水工環地質勘察的現狀和應用范圍，以期有關工作人員能夠從較深的層面來了解水工環地質勘察的發展和應用。（2）對水工環地質勘察中的各種技術的應用進行介紹，主要有GPS技術，地質雷達技術（GPR），遙感技術（RS），RTK技術以及瞬變電磁技術（TEM），希望能夠推動有關的技術更快更好的發展進步。

參考文獻

[1]周建民.當前水工環地質勘察中的技術及應用范圍[J].世界華商經濟年鑒城鄉建設，2013，20（6）：152.

[2]劉雨.當前水工環地質勘察中的技術及應用[J].山西建筑，2016，42（19）：71-72.

[3]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）：17.

[4]陳佳富.污染低于環境水文地質勘查技術應用淺析[J].企業技術開發（學術版），2011，30（5）：57-58.

[5]關偉光，安飛，田廣明.當前水工環地質勘察中的技術及應用范圍[J].工程技術（引文版），2016（7）：181.

[6]金學群.水工環地質勘察中的技術及應用范圍分析[J].有色金屬文摘，2016，31（1）：109-110.