試論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘查中的技術(shù)及應(yīng)用

王 辰

（西南能礦建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查應(yīng)用范圍

水工環(huán)地質(zhì)勘查工作經(jīng)過長期的發(fā)展和完善，應(yīng)用范圍隨之?dāng)U大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，人類疾病研究方面，很多地方病的發(fā)生與水文環(huán)境聯(lián)系較為密切；其二，土地資源利用方面，通過大量的水工環(huán)地質(zhì)勘查研究實(shí)踐，可以為土地資源合理開發(fā)和利用提供依據(jù)，尤其是在城市化進(jìn)程不斷加快下，有助于提升城市有限土地資源利用效率；其三，城市建設(shè)方面，在水工環(huán)數(shù)據(jù)支持下，可以挖掘影響城市建設(shè)因素之間的關(guān)系，如果水工環(huán)地質(zhì)勘查處理不當(dāng)，可能導(dǎo)致城市規(guī)劃和建設(shè)不合理，導(dǎo)致城市建設(shè)陷入混亂狀態(tài)[1]。同時(shí)，城市建設(shè)和發(fā)展需要充足的能源支持，能源存儲(chǔ)方式和利用方式均需要在水工環(huán)地質(zhì)勘查支持下實(shí)現(xiàn)。尤其是在現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展下，水工環(huán)地質(zhì)勘查學(xué)科之間相互融合，相互滲透，學(xué)科交叉下，彼此之間的界限逐漸模糊的，在一定程度上帶動(dòng)了邊緣學(xué)科發(fā)展。最為典型的是生態(tài)學(xué)和地質(zhì)學(xué)交叉發(fā)展下，促使水工環(huán)地質(zhì)勘查逐漸朝著系統(tǒng)化和綜合化方向發(fā)展。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)和應(yīng)用

2.1 TEM技術(shù)

TEM技術(shù)為瞬變電磁法，此種勘查方法最初是在航空領(lǐng)域中應(yīng)用，應(yīng)用時(shí)間較短，但是以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在金屬礦勘探、工程勘測(cè)和災(zāi)害勘測(cè)等領(lǐng)域，取得了較為可觀的工作成效。TEM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，主要是依托于電磁設(shè)備，通過回線將脈沖電磁波發(fā)射到地下，發(fā)送間歇期間觀測(cè)二次渦流長。在觀測(cè)期間，如果并未發(fā)現(xiàn)異常二次場(chǎng)，可以判斷定為地下分布存在電性不均勻地質(zhì)體。地下介質(zhì)可能受到電磁場(chǎng)不同程度的影響電磁波傳播時(shí)間隨之延長，逐漸朝著深部擴(kuò)散并形成煙圈效應(yīng)[2]。通過對(duì)煙圈效應(yīng)的深度分析，可以實(shí)時(shí)掌握瞬變場(chǎng)的變化規(guī)律，為后續(xù)的地質(zhì)問題分析和解決提供可靠依據(jù)。

在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，TEM技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為垂直磁偶源和電偶源方法兩種，其中前者應(yīng)用范圍更廣。通過TEM技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查工作優(yōu)勢(shì)較為突出，分辨率較高，在一場(chǎng)地質(zhì)條件下具有較強(qiáng)的敏感度，可以摒棄地質(zhì)條件帶來的不良影響，提升觀測(cè)精準(zhǔn)度。在特定勘查工作環(huán)境下，應(yīng)用效果較為可觀，可以實(shí)現(xiàn)各種深度目標(biāo)物體探測(cè)，滿足水工環(huán)地質(zhì)勘查工作需要。

2.2 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)主要是指全球定位系統(tǒng)，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用較為廣泛，可以有效改善傳統(tǒng)地質(zhì)勘查工作缺陷和不足，在信息技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，發(fā)射無線信號(hào)。通過三顆以上的衛(wèi)星定位地面接收機(jī)位置，基準(zhǔn)站配備一臺(tái)高性能的GPS接收機(jī)，連續(xù)觀測(cè)并傳輸無線信號(hào)，地面GPS接收器接收無線信息后，可以對(duì)無線信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理，解算基準(zhǔn)站坐標(biāo)；通過解算出的坐標(biāo)參數(shù)變化，確定用戶勘測(cè)的具體坐標(biāo)。在GPS技術(shù)支持下，在社會(huì)問題解決中具有重要作用，主要包括地質(zhì)災(zāi)害、人體健康和環(huán)境污染等問題，尤其是在城市現(xiàn)代化規(guī)劃和建設(shè)中GPS技術(shù)的應(yīng)用，所起到的作用不容忽視。

2.3 GPR技術(shù)

GPR技術(shù)同樣是水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中的主要技術(shù)，主要是指探底雷達(dá)技術(shù)，在主頻10MHz～1000MHz寬帶高頻時(shí)域電磁脈沖波的發(fā)射探測(cè)目標(biāo)協(xié)助，可以滿足地質(zhì)勘查工作需要，有效解決地質(zhì)問題。地質(zhì)雷達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中，通過地面發(fā)射天線支持下向地下發(fā)送電磁波，可以將地下目標(biāo)發(fā)射到接收天線，對(duì)電磁波時(shí)頻和振幅進(jìn)行分析，對(duì)地質(zhì)體性質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析和評(píng)價(jià)。在當(dāng)前社會(huì)背景下，地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)適用于短距離探測(cè)，是一種精準(zhǔn)度較高的工程地球物理方法。

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)分辨率較高，通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集和自動(dòng)化處理，可以呈現(xiàn)出清晰的圖形，便于識(shí)別和處理，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在基巖面起伏狀況探測(cè)中，提升地質(zhì)勘查工作成效。水工環(huán)地質(zhì)勘查中，由于地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以滿足不良地質(zhì)體探測(cè)需要。諸如，水庫底下壩體、建筑物地下邊坡孤石不良地質(zhì)體探測(cè)以及地下管道埋深情況探測(cè)等。

2.4 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中應(yīng)用，借助系統(tǒng)差分法來降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)誤差，改進(jìn)殘余誤差問題，將載波相位測(cè)量改正誤差控制在較小范圍內(nèi)。通常情況下，RTK技術(shù)主要表現(xiàn)為三種不同相位差分，但是有著突出的共通點(diǎn)，在基準(zhǔn)站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和流動(dòng)基站數(shù)據(jù)接收。就RTK技術(shù)工作原理來看，在基準(zhǔn)站上發(fā)射一臺(tái)接收設(shè)備，流動(dòng)站設(shè)置多個(gè)接收裝置，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)的接收，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的對(duì)比和分析，通過無線傳輸裝置將GPS差分改正數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃?dòng)站，精準(zhǔn)確定流動(dòng)站位置。在RTK技術(shù)支持下，憑借著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)可以在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境污染檢測(cè)和防治方面應(yīng)用，有效提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作成效。

2.5 RS技術(shù)

RS技術(shù)即為遙感技術(shù)，在地質(zhì)勘查、資源勘探和災(zāi)害防治方面作用較為突出。通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中廣泛應(yīng)用，促使遙感技術(shù)逐漸朝著多源遙感方向發(fā)展。可以建立多元模型進(jìn)行分析，獲取精準(zhǔn)、詳細(xì)的圖像，提升光譜分辨率的同時(shí)，廣泛應(yīng)用到環(huán)境勘查和園林城市建設(shè)方面，實(shí)際效果較為可觀。

3 結(jié)語

綜上所述，在水工環(huán)地質(zhì)勘查中，由于地質(zhì)條件較為復(fù)雜，大量先進(jìn)勘查技術(shù)應(yīng)用其中，在土地資源開發(fā)和利用、城市建設(shè)和疫病防護(hù)中應(yīng)用可以取得可觀的成效，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳的勘查技術(shù)，以便于提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作成效。