水利水電工程地質勘測的主要方法探究

吳愛軍

（甘肅省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，蘭州730000）

1 引言

水電工程是關乎國計民生的重大、綜合性工程，加強水利水電地質勘測工作，可提升工程方案的有效性和可行性，并提升總體效益。隨著水利水電工程項目規(guī)模的擴大、數(shù)量的增加，對地質勘測的質量和要求有了明顯提升[1]。因此，應積極完善和提升勘測方式，優(yōu)化勘察方案和技術應用效果，確?？睖y結果的科學性和準確性。地質勘測施工方案設計的完善性是確保水利水電工程施工安全的基礎保障，不僅可以提升水利水電工程的安全性和施工質量，而且可以充分發(fā)揮水利水電工程的價值，提升工程的社會效益和經(jīng)濟效益，確保水利水電工程穩(wěn)定發(fā)展。本文針對水利水電工程地質勘測的主要方法及其發(fā)展進行研究。

2 我國水利水電工程地質勘測中存在的主要問題

2.1 地質勘測的質量問題

我國水利水電地質勘測工作的特征主要為復雜多變、任務繁多、涉及面廣等[2]。在進行地質勘測工作時，一些工作人員往往會出現(xiàn)以下質量問題：

1）實施工程地質勘測和分析時，工作人員并未按照現(xiàn)場實際狀況，合理、科學地選擇分析方式，運用相應計算公式，會影響勘測工作進度、勘測效果不理想及其他問題。

2）大部分勘測工作人員無法準確、全面掌握水利水電工程地質勘測的難點和重點，對勘測方式的針對性、有效性考慮不足，未及時跟蹤勘測技術，進而造成勘測效率低、勘測質量低的問題。在報告勘測結果時，也存在信息數(shù)據(jù)不全、報告不規(guī)范及其他問題。同時，也需進一步加強我國水利水電工程地質勘測的監(jiān)督力度，進一步提升地質勘測質量重視度。

2.2 地質勘察的周期問題

進行水利水電工程的地質勘察時，需嚴格確定工作周期，并合理規(guī)劃各項勘察工作和勘測工作，確保各項工作有序開展。目前，我國部分地質勘察工作人員在未制訂工作周期和工作計劃的狀況下加快進度，對基礎準備工作有一定忽略。此類狀況造成部分地質勘察人員未做充分的考察，未明確掌握地質條件的變化和狀況，會加大后續(xù)工作難度，延誤勘察進度和施工進度，影響工程性能和安全性。

3 利用電子信息科學技術

3.1 應用GPS全球定位系統(tǒng)

GPS的準確性和精確性可明顯提升工作效率，所以，將GPS技術應用到水利水電工程地質勘測中，不僅體現(xiàn)了此技術的靈活性和方便性，其應用范圍也更為廣泛。另外，此技術可精確測量地面的面、線、點三要素和空間信息。常規(guī)的勘測工作主要在勘測站點與觀測站點之間完成，需確保通信功能的優(yōu)良性，對觀察站點之間的建設存在一定的要求。而引入GPS技術后，則無須觀測站點間所具備的較強通信功能，因此，操作更快捷、方便，工作效率高。此勘測技術還具有智能功能，可提升勘測工作的精確性，不受空間和時間的局限。

3.2 應用GIS地理信息系統(tǒng)

利用地理信息系統(tǒng)可在相關計算機軟件和硬件的支持下采集地理數(shù)據(jù)，并進行儲備、管理、分析、描述等[3]。將地理信息系統(tǒng)應用到水利水電工程地質勘測中，可系統(tǒng)地分析勘測區(qū)域空間資源和相關數(shù)據(jù)，并按照所得信息進行多次測試和分析，確保數(shù)據(jù)的精確性。

因此，在水利水電地質勘測工程中，基于地理信息系統(tǒng)可精確繪制扇形圖、柱形圖、樹狀圖、平面圖等，結合地理信息進行顯示，確保相關信息的智能化和科學化。如GIS可對滑坡發(fā)育分布圖和坡度圖進行疊加求交運算，進而得到各坡度段滑破分布面積。

3.3 應用遙感技術（RS）

RS技術指利用電磁波原理和傳感器收集、分析遠距離目標或物體所輻射或反射的紅外線、可見光、電磁波等信號，識別和探測目標物體，進而形成人體可視圖像。將此技術用于水利水電地質勘測中，可探測地面景觀和物體，并提升地質勘測的準確性，擴大勘測范圍，在水利水電選址和選線方面有積極意義，利于整體控制水利水電工程建設。若在地質勘測過程中遇到特殊、復雜地貌地質，相關人員在實際勘測中的難度較大，并且無法保證人身安全。在這種情況下，可采用RS技術進行地質勘測，提升工作效率，保證工作人員的人身安全。如在水庫區(qū)泥石流、滑坡、塌方調查中，在調查大型水利水電工程庫區(qū)岸坡某類松散堆積體、泥石流、崩塌、滑坡中采用遙感技術，并用彩紅外片、航衛(wèi)片做地質翻譯，根據(jù)野外現(xiàn)場實際觀察狀況和檢查，明確掌握了影響水庫區(qū)岸坡穩(wěn)定性的因素及相互關系。

3.4 利用物探技術

為明確水利水電工程地質構造結構的光度、深度及具體位置，可采用物探技術進行地質勘測，其對象為所需勘測的區(qū)域位置，用勘測儀作為載體。此技術用于特殊條件艱苦和精度要求高的野外勘測中。利用物理層析成像方式，則在勘測中利用外力，進行反射或接受的方法，集中化采集和優(yōu)化處理所產(chǎn)生波長，模擬所收集波速值，建立模型?？蓽蚀_、高效反映建設水利水電工程部位地質結構完整性。三維地質建模體現(xiàn)結構如圖1所示。

圖1 三維地質建模體現(xiàn)結構圖

4 提升水利水電工程地質勘測技術的主要方法

4.1 應用先進技術設備

隨著科技發(fā)展，水利水電工程地質勘測技術和儀器也有了提升和改進，且水利水電工程地質勘測已出現(xiàn)技術革新。相關企業(yè)需具備前瞻性，加大有關地質勘測方面的經(jīng)費投入，提升勘測技術，不僅需顧及企業(yè)短期效益，且需按照時代需求，逐步完善自身技術裝備，以便滿足建設水電工程需求，反之若跟不上經(jīng)濟發(fā)展需求，企業(yè)技術和設備落后，則會被淘汰。

4.2 做好地質勘測人員的教育培訓工作

目前，水利水電工程要求和質量日益增高，需高技術、高素質的專業(yè)地質勘測人員和團隊來確保水利水電工程勘測效率和質量。因水利水電工程的地質勘測難度較大，相關企業(yè)和工程管理機構需加強培訓地質勘測人員，提升各勘測人員和團隊的專業(yè)素質，嚴控工程勘測質量。同時，需具備以人為本的核心觀點，加強企業(yè)內(nèi)部和勘測人員之間的互動、交流，提升地質勘測人員技術水平和工作素質。此外，各人員還需具備加強學習的觀念，多參與專業(yè)培訓和技術研討會，深入掌握有關地質勘測方面的知識，提升自我工作能力，熟練掌握各儀器設備的保養(yǎng)方式、維護方式、使用方式，持續(xù)學習有關水利水電及地質勘測方面的技術和知識。

4.3 明確地質勘測工作定位

水利水電地質勘測過程中易受自然因素干擾，在確定施工地點時，需結合自然因素，確定勘測定位。避免因自然條件惡劣而影響地質勘測。若遇天氣突變，需多次校正儀器，進行多次勘測。如外部光線強，勿將水準尺正面對準光線方向，若光線弱，可用外光讀數(shù)，以確保地質勘測準確性。

5 地質勘測的注意事項

5.1 需重視水位變化

因各區(qū)域可利用資源存儲量、環(huán)境等存在差異，要確保水利水電工程正常發(fā)揮作用，在前期地質勘察過程，技術人員需要全面分析當?shù)氐乃牡刭|狀況，避免發(fā)生水位增高影響土質層性質，進而引發(fā)工程事故，保證施工階段的安全性。

5.2 增強工作人員的責任意識

針對水利水電施工進行的地質勘測，往往發(fā)揮主導作用的為技術人員，若技術人員出現(xiàn)責任意識不強等狀況，會給實際探測工作帶來負性影響。此外，還需定期更新勘測技術，提高工程勘測工作的效率和勘測數(shù)據(jù)的準確性。

6 結語

在水利水電工程項目規(guī)模不斷擴大、數(shù)量不斷增加的背景下，對地質勘測的質量和要求有了明顯提升。為滿足工程建設的需要，應積極完善工程勘測技術，優(yōu)化勘察方案和技術應用效果，確?？睖y結果的科學性和準確性。通過大量的研究報道可知，地質勘測施工方案設計的完善性是確保水利水電工程施工安全的基礎保障，一方面能夠促進水利水電工程的安全性和施工質量提升，另一方面則能夠有效提高水利水電工程的價值，并進一步發(fā)揮良好的工程地社會效益和經(jīng)濟效益，確保水利水電工程穩(wěn)定發(fā)展。