幾種勘測技術(shù)在水利水電工程勘察中的應(yīng)用

李立桁

【摘 要】分析目前我國水利水電工程的各種勘測技術(shù)及其應(yīng)用水平，大力推進(jìn)各種勘測的綜合應(yīng)用，從而使水利水電工程勘測工作由“定性分析”往“定量計算”方向發(fā)展。定性分析與定量計算的緊密結(jié)合，對于加快我國水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有非常重大的意義。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；勘測技術(shù)

一、項目區(qū)建設(shè)的重要意義

水利水電工程是一座城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程，通過對項目區(qū)進(jìn)行水利水電工程的建設(shè)可以很好的促進(jìn)當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和農(nóng)田的收入，改善人們居住環(huán)境，提高人們生活質(zhì)量。在項目區(qū)進(jìn)行水利水電工程建設(shè)的過程中，要根據(jù)我國行業(yè)和地區(qū)的詳細(xì)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策為基礎(chǔ)前提進(jìn)行建設(shè)，同時，要考慮項目工程建設(shè)對水資源的利用情況、是否可以帶動該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等。這也是提高該地區(qū)糧食產(chǎn)量的重要方面。而且水利水電工程的建設(shè)對該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著非常大的影響，因此，為了提高耕種面積，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善水利設(shè)施，就需要加大項目區(qū)的建設(shè)力度。

二、遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

遙感技術(shù)按照遙感平臺的高度不同，一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共三大類。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn)。在前期測量中作為一種輔助手段完成傳統(tǒng)測量儀器很難測量的復(fù)雜地形[2]；在施工過程中監(jiān)測結(jié)構(gòu)是否變形；以及對庫區(qū)移民規(guī)劃提供依據(jù)。

當(dāng)然，遙感也有其自身的不足，主要表現(xiàn)為：①遙感所獲取的圖像判讀、解譯后獲得的往往是對地物的估計，精確度不夠，會和實(shí)際情況有出入。②在很多情況下用計算機(jī)進(jìn)行判讀、解譯機(jī)械化，比用熟練的人工誤差大，但全靠人工的話解譯工作量很大、周期很長。③城市規(guī)劃中需要地物的社會屬性，但靠遙感只能間接獲取，主要還得靠實(shí)地調(diào)查解決。④遙感信息的獲取、解譯技術(shù)還比較復(fù)雜，成本還比較高，需要多種專業(yè)人員的配合才能實(shí)現(xiàn)。有的城市花了錢，進(jìn)行了遙感調(diào)查，但相關(guān)技術(shù)人員配合不全，或規(guī)劃人員參與不夠，未給規(guī)劃提供大量有用信息。

因此，熟悉遙感技術(shù)的有點(diǎn)及不足，才能揚(yáng)長避短，廣泛應(yīng)用于水利水電工程項目中。

1.區(qū)域結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究

區(qū)域穩(wěn)定性研究是水利水電工程區(qū)域地質(zhì)勘察研究的重要部分。現(xiàn)階段除傳統(tǒng)的地面地質(zhì)測繪和各種類型的勘探、物探工作外，也廣泛采用了衛(wèi)星和航空遙感。遙感圖像能提供大量宏觀的線性結(jié)構(gòu)信息，較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài)，所以對研究區(qū)域結(jié)構(gòu)格架，確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。

2.水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查

在大型水利水電工程庫區(qū)中，對于大面積的岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查，有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯，結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量，分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。

3.巖溶調(diào)查

利遙感影像，特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢，像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象，而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異，判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲，黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題，都取到了良好的效果。

4.中小比例尺地質(zhì)測繪填圖

推廣遙感技術(shù)，在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場校核工作的前提下，中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測繪；建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。

三、工程勘測在水利水電工程中的應(yīng)用

1.鉆孔彩色電視系統(tǒng)

此系統(tǒng)研制時間在20世紀(jì)70年代中期，70年代末逐漸成熟，在葛洲壩工程中起到了重要作用。其主要優(yōu)勢是電路集成度更好，系統(tǒng)運(yùn)行效果更加順暢。與舊式探頭相比，其彩色圖像的識別度更高，使用壽命比舊式的更長，能夠承受住鉆孔中帶來的沖擊力，在體積上也有了很大的突破，重量比以往的更輕，能耗也更低[1]。

2.地球物理層析成像技術(shù)

這項技術(shù)利用的主要是已被鉆出來的平洞或鉆孔，利用透射波透過特定的發(fā)射和接受，來進(jìn)行采集和處理操作，這樣就能對巖體的波速值進(jìn)行比較詳細(xì)的了解，進(jìn)而就能對巖體進(jìn)行判斷和評價。在當(dāng)前還沒有出現(xiàn)新技術(shù)情況下，這項技術(shù)還擁有很大的優(yōu)越性，對其勘察孔洞的完整性有其獨(dú)特的作用。如果對此項技術(shù)利用好，不但可以節(jié)約很大部分的工作量，還能對孔洞的物理力學(xué)性有更加深入的了解，從而對勘測的整體的效果有更加深入的理解。

3.淺層地震反射法應(yīng)用

淺層地震反射法屬于一種地震勘探方法。其原理是由地表激發(fā)一種向下的地震波，在地震波的傳播過程中，遇到不同介質(zhì)的分界面就會產(chǎn)生反射，而反射波在不同的介質(zhì)中其傳播路徑、振動強(qiáng)度和波形不相同，通過儀器接收記錄反射波就能推斷工程區(qū)的地層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造。此技術(shù)雖無法達(dá)到鉆探精度，但能輔助鉆探勘測，從點(diǎn)到面的延伸。

4.高密度電法勘探

究其本質(zhì)，其屬于電阻率法勘測，為了能夠達(dá)到理想的勘測效果，該技術(shù)引用了數(shù)據(jù)采集辦法，在野外進(jìn)行測量的時候?qū)㈦姌O都放置在被測的點(diǎn)上，之后利用相應(yīng)的電極轉(zhuǎn)換開關(guān)、電側(cè)儀實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集[3]。通過測量結(jié)果，就能夠顯示出剖面圖。此方法是隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展而應(yīng)用到水利水電工程地質(zhì)勘測中的，其不但大大提高了工作的效率，還使得地電信息的采集量大幅度提高，實(shí)現(xiàn)了一維勘探向二維勘探的一個跨越。

5.地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)

地質(zhì)雷達(dá)法是利用電磁波來判別地下地質(zhì)體的異常，以地下地質(zhì)體的物性差異為基礎(chǔ)，通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質(zhì)體。其優(yōu)勢是簡單方便，抗干擾較強(qiáng)，可得到較好的分辨率，相對應(yīng)用范圍廣泛。局限性在于，多數(shù)情況下對資料的分析依靠主觀經(jīng)驗(yàn)。在水利水電工程項目勘察中，觀測的目標(biāo)多處于水中，地質(zhì)雷達(dá)法非常有利于探查富水環(huán)境中的目標(biāo)物的分布。另外，可應(yīng)用于對水庫的壩體的滲漏查因或者隱患排查，以及排水管道、溢洪道、閘門等附屬設(shè)施的混凝土構(gòu)筑物進(jìn)行質(zhì)量檢測。

四、總結(jié)

新時期，我國水利水電工程地質(zhì)勘測技術(shù)獲得了快速發(fā)展，在勘測技術(shù)、勘測方法方面都取得了發(fā)展和進(jìn)步，一些新型現(xiàn)代化技術(shù)在地質(zhì)勘測方面得到了深入且廣泛的應(yīng)用，獲得了全新的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘測技術(shù)的創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]曾凡卿. 三峽工程建基巖體物探檢測方法應(yīng)用[J].2011，36（11）：43～44.

[3]魏巖峻，黃小軍，高建華，等.高精度電磁成像技術(shù)及其工程應(yīng)用[J].人民長江， 2005， 36（3） ： 54～55.