遙感技術在水利工程地質勘測中的應用
——評《水利工程地質學原理》

張宏衛

左建，郭成久 等主編中國水利水電出版社出版

地質勘測是決定水利工程建設質量的基礎工作，勘測工作會直接影響工程設計效果。為提高水利工程地質勘測質量，將日益成熟的地質勘測新技術引入水利工程建設，如遙感技術、地質雷達探測技術和CT 成像技術等，提高了水利工程地質勘測的效率與質量。本文參考中國水利水電出版社出版的《水利工程地質學原理》一書，對遙感技術在水利工程地質勘測中的應用進行探討。

該書共十三章：第一章簡單介紹了全球的地質環境；第二章為巖石及其工程地質性質，介紹了巖漿巖、沉積巖、變質巖的物理力學性質指標；第三章為地質構造研究；第四章介紹了風化、水流侵蝕及巖溶等自然地質作用；第五章介紹了巖體的工程地質性質，包括其結構特征與力學特性；第六、七章對壩基巖體、巖質邊坡的穩定性進行研究；第八、九章研究了地下工程圍巖與地基的穩定性；第十章針對水庫滲漏、地震、浸沒和淤積等問題進行地質分析；第十一章為環境地質問題研究，包括地面沉降、裂縫，以及地下水污染、重金屬富集等；第十二章介紹了數字地球；第十三章對地質勘察的任務目標和方法進行了說明。

工程地質勘測是決定工程建設質量的重要先決條件，而遙感技術則是指利用傳感器發射電磁波，對目標輻射、反射回來的電磁波信息進行收集、處理、成像的技術。遙感技術因具有攝像范圍大、不受地形限制、成像迅速等優勢而被廣泛應用于軍事、農業、水利、礦產、環境與災害監測等領域，尤其在地質領域，這項技術的應用具有無可爭議的重要作用。水利工程地質勘測工作包括對工程建設地區的地形地貌、地質構造、氣候、植被、水文和生物等自然要素的勘測。通常開展水利工程建設的地區地形復雜，傳統的勘測手段難以發揮作用，而遙感技術的應用可以有效幫助工程建設團隊解決勘測工作的重點難點問題，整體提升勘測質量與效果。事實上，遙感技術在水利工程地質勘測中的應用主要表現為以下幾個方面。

第一，利用遙感技術勘測工程建設地區地質構造的穩定性。很多水利工程的選址較為偏僻，工程所在地區的地形地貌較為復雜，為更加全面地了解工程區域的地質構造與自然環境特征，工程團隊采用遙感技術對所在區域進行大范圍勘測，確定地下巖層結構、性質。水利工程地質勘測工作還應利用遙感技術對工程所在區域的巖層風化作用、河流地質作用進行研究，確定當地外力地質作用的影響程度，從而判斷工程建成后風化、河流對其造成的影響，并提出預防性措施。此外，水利工程勘測工作應利用遙感技術對區域周邊地區的地質構造穩定性進行勘測，最大限度避免可能會影響水利工程建設質量的地質因素。

第二，利用遙感技術完成水利工程地質測繪制圖工作。水利工程勘測完成后需進行測繪制圖，但常規地質測繪制圖需要耗費較多精力，遙感成像則可以有效避免這個問題，幫助工程建設團隊更高效、快速地完成測繪制圖工作。如水利工程野外地質測繪需采用中小比例尺的地圖，水利工程建筑物測繪則需要采用大比例尺地圖，遙感技術成像迅速、可自行調整成圖比例，將其與地理信息系統技術相結合，還可制作建筑物的平面圖、剖面圖和等值線圖等重要圖件。遙感成圖技術已成為水利工程地質勘測工作的重要應用技術。

第三，利用遙感技術對水庫工程地質進行勘測研究。水利樞紐庫區容易發生滲漏、裂縫，以及岸坡崩塌、泥石流等地質問題，可能導致水庫工程運行質量受到影響。為此，水庫管理人員可采用遙感技術對庫區地質狀況進行勘測，確定庫區地質穩定狀態，確保水庫處于正常運行狀態。

第四，利用遙感技術加強水利工程建設管理。利用遙感技術為水利工程施工進行勘測，采集、整理地質數據，這對工程建設進行地質編錄、施工地貌調查和施工安全性分析具有重要意義，是水利工程安全建設的重要保障。在水利工程建設水土保持與防洪工作中，遙感技術的作用也較為明顯。水利工程建設會對所在區域地質環境造成一定程度的破壞，甚至水流大量集中，在極端天氣可能引發山洪、滑坡等自然災害，利用遙感技術則可對當地水土保持現狀、防洪現狀進行勘測，為政府制定水利工程地區的環境保護、災害預測與治理方案提供可靠指導。例如，長江中下游地區的水利工程管理中常采取遙感技術開展防洪、防震工作，這為長江中下游地區的人民生命與財產安全提供了保障。

總之，遙感技術在水利工程建設中的應用廣泛，現今中國水利工程建設正處于繁榮發展階段，遙感技術的應用大大提高了工程地質勘測方法的科學性，這對勘測技術的發展也具有顯著推動作用。未來在建設水利工程及其他地質工程時，應廣泛引入各類新興勘測技術，推動地質勘測技術的發展，這也是中國水利工程建設領域的重要發展趨勢。