現階段水工環地質勘察要點及其技術實踐應用探討

鄔星華

（核工業江西工程勘察研究總院，江西 南昌 330000）

1 水工環地質簡述

伴隨著全球資源、環境、經濟的發展和變化，各國對于目前的水工環地質勘察工作都作出了相對的整改，與之有關的一些研究也發生了一系列的變化，綜合探究成為當今國際形勢下水工環發展的必然選擇。目前，各國水工環地質勘察工作正緩慢向可持續發展和轉型的方向發展，重點解決人類社會發展過程中的一些難題。這一戰略思想將環境、資源和經濟發展結合起來，加強了兩者之間的關系，逐步打破了傳統意義上的工程地質、水文地質和環境地質之間的差距，進一步加強了資源、數據和災害監測工作。隨著綜合研究的不斷深入，液壓環的使用范圍將不斷擴大，信息儲備的數量和功能也將越來越大[1-3]。

在環境保護意識日益增強的背景下，水工環地質勘察作為地質勘查的重要組成部分，其重要性日益凸顯。如何突破傳統技術在水環境勘查中的局限性，將各種新技術應用于水工環地質勘察，對于實現水工環地質勘察的社會經濟效益具有重要意義。

2 水工環地質勘查的要點分析

水文、工程和環境的總稱就是水工環，水工環對各行業的發展起著非常重要的作用。在開發過程中，應進一步加強水工環的應用。在此基礎上，可以有效地促進社會發展進步。然而，隨著社會的不斷發展，我國地勘工作出現了許多新的問題，特別是市場經濟體制的不斷完善，給各行業帶來了挑戰。同樣，我國的地質事業也面臨著許多新的挑戰。

（1）開展水文地質勘察工作要點。隨著我國人口的增加和對水資源需求的增加，為了節約水資源，降低對水文地質環境的破壞程度，有關部門開展了水文地質調查工作。通過收集與水文地質環境有關的信息，然后通過對水資源分布和地下水來源等具體位置的分析，進行綜合評價，實現水資源的科學合理利用，保護水文地質環境，促進可持續發展。

（2）開展工程地質勘察工作要點。近年來，為適應社會發展的需要，工程建設的力度和數量不斷增加，工程地質勘察的重要性逐漸凸顯。在工程地質勘察工作中，需要對工程建設周邊環境的地質信息進行詳細分析。在此基礎上，保證施工質量，保證施工安全，避免地質環境對施工人員的不利影響造成安全事故。

（3）開展環境地質勘察工作要點。通過對我國現有生態環境體系的分析，可以看出我國生態系統受到了嚴重破壞。這種情況對社會的可持續發展產生了負面影響。為此，為了保護生態環境體系，有關部門開展了環境地質調查。通過這項工作的開展，生態環境體系得到了有效的保護。以確保其穩定、均衡的發展。

3 水工環地質勘察過程中常用技術的實踐應用

（1）GPS技術應用。GPS技術的基本原理是通過空間衛星接收地面的無線電信號。利用衛星導航定位系統測量距離的原理是通過三個或多個局部地面位置點的交點來確定未知點。具體的操作方法是在參考站上放置一個GPS接收機進行連續觀測。觀測數據通過無線電傳輸裝置發送到地面用戶觀測站。然后根據相對定位原理對基線向量進行計算分析，得到所需的三維坐標。然后根據三維坐標系與局部坐標系之間預設的轉換參數確定所需的三維坐標精度。該方法精度高，可縮短測量時間。水利工程環境地質調查的高效性。下面以某地煤田開發勘查為例，采用了GPS技術進行控制測量。①資料收集與踏勘，選點與埋石。本次測量共采集10個三角形和6個水準點，發現保存完好的3個三角形和2個水準點。②測網聯測。底座的光學對準誤差不大于2mm，采用合格的HD-V8 GPS接收機（4臺）進行基于GPS的靜態定位測量，結合邊緣連接和基于GPSE級網絡的點連接。③測量高程控制點。高程擬合起點為四級及以上精度點，起點聯合測量嚴格按四級精度進行。在水準路線測量過程中，采用自動水準儀。調整后，高程誤差為0.6cm，高程閉合誤差為-0.013cm。④數據處理。采用全網平差法進行數據處理和整體擬合。接收器收集的數據通過數據處理軟件包傳輸到計算機。批量處理后，基線基本滿足要求。同時，結合同步、異步回路閉合誤差和基線指標的綜合分析，采用人工優化方法對不合理情況進行優化。

（2）RTK技術應用。RTK技術主要采用偽距差、GPS定位差和相位差相結合的方法。這三種差異由參考站發送和更正。為了保證定位效果更準確，移動臺必須完成測量結果的接收和校正。在基站上安裝接收器，然后在移動臺上安裝一個或多個接收器。移動臺和參考臺同時接收同一衛星發射的信號。將已知的位置信息與觀測值進行比較，得到GPS的差分校正值。然后通過無線電將修正值及時傳送到移動臺，得到更準確的結果。移動臺的實時定位，無論是運動狀態還是靜態狀態，都能對數據進行采集和處理，這是RTK的基本工作原理。該技術是對GPS的進一步改進，可以在定位的基礎上獲得更準確的定位信息，使我們的測量工作更加順利、有效。目前，該技術在許多水工環地質勘察工作中應用效果良好。采用三維軟件包路徑遷移、噪聲濾波、背景清除和頻率顫振等手段，有效地提高了水工環地質勘察工作的水平。

（3）TEM技術應用。這項技術，又稱瞬變電磁法，在早期的航空勘探中得到了應用。目前，我國引進和應用該技術的時間相對較短，許多精密技術還需進一步成熟。從應用實踐來看，該技術已廣泛應用于現代金屬礦床地質調查，并逐步擴展到災害、工程和環境調查等領域。瞬變電磁技術利用一系列電磁設備和裝置，通過回路的影響將脈沖電磁波直接傳輸到地下，并利用傳輸時差測量二次渦流場等。例如，如果存在一個異常的二次火渦流場，則基本上可以推斷該地區地下存在一個不均勻的帶電地質體。

在瞬變電磁技術的應用過程中，必須注意地下介質對電磁場的影響。在此基礎上，通過延長電磁波的傳播時間，使其擴散深度增大，形成了煙環效應。同時，通過分析影響，掌握瞬變場的基本規律，為后續地質調查工作提供依據。瞬變電磁技術在水工環地質勘察中的應用主要集中在兩個方面：垂直磁偶極子源法和電偶極子源法的應用，其中垂直磁偶極子源法在實踐中應用較為廣泛。基于瞬變電磁技術的高分辨率、高陡地質敏感性、高觀測精度、低地形限制等特點，在目前國內水工環地質勘察中得到了廣泛的應用。

（4）遙感技術的應用。遙感技術在水工環地質勘察中的應用，可以極大地促進人們對資源的調查和開發、災害研究等研究工作。遙感技術首次應用于地質勘探中的宏觀測量和動態監測。隨著科學技術的發展，它被應用于環境監測。經過多年的發展和努力，遙感技術已成為水文環境地質調查的重要組成部分。①遙感技術在調查水土流失方面的應用。利用遙感技術可以準確調查我國土壤侵蝕現狀。例如，2013年，利用遙感技術對我國水土流失狀況進行了調查。與以往全國性調查相比，調查結果表明，我國水土流失現狀得到了有效控制，許多地區水土流失得到了相應改善。同時，將遙感技術應用于水土流失防治中。這也有助于我國迅速制定防止水土流失的戰略。②遙感技術在宏觀觀測方面的應用。在水工環地質勘察過程中，利用遙感技術，地質調查人員可以從不同角度對調查場地進行調查，了解更多的地質條件。其中，遙感技術首次應用于宏觀調查和動態監測。隨著科學的發展，遙感技術在地質調查中的應用越來越廣泛。地質測量工作者可以利用遙感技術實時、有效地監測環境和資源開發，并能獲得更充分的地質條件。利用衛星遙感技術可以獲得一些相關的地質圖像。這些圖像的分辨率和整體效果都有了很大的提高。因此，遙感技術的應用已經發展成為包括遙感地理信息系統和全球定位技術在內的應用系統。

4 結語

總之，水工環地質勘察對城市建設的發展有著重要的影響，所以，加強水工環地質勘察方法的創新應用，可以促進城市建設的順利發展。同時，水工環境地質工作還具有減災、防災、保護環境的意義，所以，相關機構人員需要加強重視，做好分工協作。由此可見，只有重視地質勘探，了解當地地質條件，才能合理優化規劃方案，保證建設項目的施工質量和效率，從而保證水工環地質工作發揮更大的服務價值。