水工环地质勘测工作中的技术应用探析

洪万平

(黑龙江省龙江县水务局，黑龙江 龙江 161100)



水工环地质勘测工作中的技术应用探析

洪万平

(黑龙江省龙江县水务局，黑龙江 龙江 161100)

一直以来，能源在中国民众生活和经济、社会发展中就扮演着十分重要的角色，但是随着社会的发展进步、经济的快速发展，爆发了能源危机，对经济和社会的可持续发展造成严重不利影响。为此，水文地质和工程地质以及环境地质勘测这类与能源开发、利用关联紧密的工作变得越来越重要。同时，在经济和科技水平得到大力发展的当代，为提高对自然资源的利用率，就必须在资源开发和利用过程中积极引入和应用各种新技术。文章探讨和分析了水工环地质勘测当中技术的应用问题。

水工环；地质勘测；技术应用；探析

0　引　言

通过地质勘测可以对地质环境有更为深入、全面的了解，促进对资源的开发和利用，进而为经济发展和社会进步提供能源保障，推动其更好地向前发展。水工环地质勘测是指对水文地质、环境地质和工程地质的勘察，通过这3项工作的开展，可以在提高水资源利用率的同时使地下水生态系统维持在平衡状态、有效保护环境质量，维持生态系统的稳定和平衡、避免工程施工在地质环境影响下出现安全问题。下面对水工环地质勘测工作开展中各种技术的应用做具体探讨。

1　水工环地质勘测工作简析

水工环地质勘测的对象是水文地质和工程地质、环境地质，与人类社会、经济、气候、环境的可持续发展以及资源开发利用间都有着直接联系，伴随着经济、资源和环境发展越来越显著的全球一体化趋势，水工环地质勘测工作已经步入了促进自然经济协调发展的可持续发展模式。通过水工环地质勘测工作的开展能够对能源分布与能源量有所了解，避免人们无节制使用能源，起到保护能源和环境的作用。同时，在城市规划方向和发展规模方面可通过水工环地质勘测合理分配能源和能源供给。此外，水工环地质勘测还可与其他学科进行交叉，协调合作，一同解决环境和健康、环境和经济以及地质生态问题。

2　应用于水工环地质勘测中的技术

2.1GPS—卫星定位技术的应用

可通过卫星在全球范围内进行定位的全球卫星定位技术不仅实现了全覆盖，还有着全天候和精度高的特点，其在水工坏地质勘测中的应用可以使目标点位置的勘测、认定更为精确。该项技术的工作原理为：在卫星进行高速运动瞬间将其对目标点位置的距离记录下来，以此为起算数据，然后利用空间距离后方交会的方法测算目标点位位置[1]。

在水工坏地质勘测工作中应用全球卫星定位技术时要分别在勘测基准站和观测站内放置一台接收机，以使可见卫星能够在勘测过程中实现连续观测，同时利用无线传输装置把卫星定位到的数据传送到观测站，之后对数据进行处理，完成参数转换之后将站点所处位置的基站向量解算出来，这样就可以得到勘测点精准的实际位置以及三维坐标。

GPS全球定位导航主要通过以下2个步骤实现：

1)利用机器内部GPS定位模块以及GPS星系在全球范围的分布对点的经纬度坐标进行精确定位，需要提出的是，在4颗卫星能够覆盖的地方就能够实现定位导航。

2)将导航软件安装在带有操作系统的机器平台内，利用它在地图上将GPS定位模块获取的经纬度信息反映到相应的点上，这样定完位之后你当前位置就会在导航仪电子地图上显示出来。

同时，定位芯片每秒都会对定位进行多次刷新，在所处勘测位置移动的过程中，不仅会将自己位置在地图上的运动变化显现出来，还能够定位到所要寻找的位置。

另外，导航软件当中还有1套能够引导路径的计算软件，当指定某一目的地后，该计算软件就能够根据需要规划出行走路线，引导着向目的地行进，让水工坏地质勘测更为准确。

2.2RTK—实时动态差分技术的应用

RTK技术在水工坏地质勘测工作中的应用主要是通过GPS相位差分实现的，其中又包括位置差分和伪距差分以及相位差分。此项技术主要是利用系统差分法将观测数据和测量数据误差及时修正、更改过来，进而确定卫星定位结果的精准度，将数据发送和接收的准确度提高上来。同时，其还在载波相位误差的调整中起到一定作用，在应用此项技术时能够将误差值掌控在以厘米为单位的数据范围内[2]。

在水工环地质勘测中应用RTK技术时，需要在基准站内放置一台接收机，在流动站上放置一台或几台接收机，而且GPS卫星同一时间发出的相同信号由基准站与流动站同时接收，对于基准站获取的观测值，要在将其与已知位置信息比较的基础上获得GPS差分改正值，并利用无线电数据链电台将该值传输到流动站，这样就能使流动站获取的实时位置更为准确。

需要提出的是，流动站既可以处于运动状态，也可以处于静止状态。近些年来，RTK技术在地质灾害调查和环境治理当中都发挥了重要作用，逐渐成为水工环地质勘测工作中不可或缺的重要技术资源。

2.3遥感技术的应用

遥感技术的出现使得人类能够从外层空间对地球进行观测，推动了中国在国土认识和资源开发以及灾害研究等方面的发展。遥感技术最开始是应用在宏观普查与动态监测上，之后才慢慢拓展到生态环境调查与污染监测上面，现在遥感技术已经成为获取地理空间信息的主要技术，在自然资源调查和环境的动态监测等多个领域都有所应用。

遥感图像的光谱分辨率与空间分辨率在空间技术得到发展进步的同时有所提高，同地理信息系统与全球定位技术等共同构成了一个应用系统。

在水工环地质勘测工作中应用遥感技术需要计算机技术的协助，而且已经从以往的单一波段过渡到多源组合分析阶段，多源波段多元模型的遥感技术使得水工环地质勘测图像更为完整和清晰，起到重要的指导作用。

2.4勘测准备阶段的技术应用

2.4.1覆盖地区与水下地段勘测

在这个过程中可利用高电阻法和低电阻法分别进行岩石致密和岩石分布范围的疏松工作。对于像中性岩石和酸性岩石、变质岩与基性火成岩这类强磁岩石和弱磁性沉积岩石地质，可采用磁性勘测技术；对于地下水丰富，且炭质和黄铁矿含量高的岩石分布以及地下水渗透活动区域分布，可采用自然电位法进行确定。

2.4.2基岩顶板深度勘测

1)在这个过程中主要会用到电测探法来制作高程图。

2)当地质与电性条件一般时，可采用勘测成果误差为15%左右的电测剖面法进行勘测。

3)当基层埋深超出30 m时，应采用精确度更高的地震勘测法。

2.4.3地下水位勘测

当勘测地区属于干旱地区时，因为地下水位和含水层电阻都比较低，勘测时应采用电测深法和电测剖面法；当矿水电阻比淡水电阻高时，可先利用电测剖面法确定高电阻范围，然后根据地质材料选择适宜钻探勘测和验证地下水位。

2.4.5初步设计阶段的技术应用

2.4.5.1建筑材料勘测

在工程地质勘测中勘测建筑材料时主要以砂石和土壤等为勘测对象，所以，对勘测并没有很高的精度要求，在勘测建筑材料分布范围和材料地延深时可采用电阻法，同时还能够将地下水的深度确定下来。

2.4.5.2地下水流向和流速勘测

通常水文地质勘测中勘测地下水流向和流速时，都是于钻孔附近选择那些地形平坦的地点，将套管下到钻孔后采用充电法进行勘测。

2.4.5.3基石岩缝勘测

先在基岩上部位置设定一个定点，然后围绕定点设置不同的电勘测方向，然后把标于平面图上面的电阻率连在一起，构成椭圆形状的曲线，进而判断出裂缝方向。

2.4.6其他技术的应用

随着科学技术的发展，在浅层地质勘测工作中逐渐应用到多雷达技术和层析雷达技术以及三维雷达系统，在技术不断改进的过程中，可以采集三维数据的雷达激光经纬仪技术也逐渐应用到水工环地质勘测当中。此外，针对不同的探测目标可以引进应用性能良好的撂地雷达系统。

3　结　语

水工环地质勘测工作在能源开发、利用和生态环境保护等方面有着不可替代的积极作用，有助于经济、能源、环境、社会的协调发展。为此，在实际工作开展中应积极应用GPS全球卫星定位、遥感、RTK等现代化先进技术，切实提升水工环地质勘测水平和和质量。

[1]李伟,何应彬.论水工环地质勘测工作中的技术应用[J].科技创新与应用,2014(3):295-295.

[2]吕丹.水工环地质勘测工作中的技术应用探讨[J].军民两用技术与产品,2015(6):159.

Analysis of Hydraulic Ring Application in Geological Survey

HONG Wan-ping

(Longjiang County Water Affairs Bureau，Longjiang 161100，China)

Energy takes very important roles in people's lives，economy and social development，with the rapid development of society and economy，the energy crisis breaks out，which affects seriously the sustainable development of the economy and society.Therefore，the hydrological geology，engineering geology and engineering geological survey related closely with energy development and use，is becoming more and more important.Meanwhile，in order to increase the use rate of natural resources，various new techniques must be introduced and applied during the process of resource development and use when Chinese economy and scientific technique are development vigorously.

hydraulic ring；geological survey；technological application；analysis

1007-7596(2016)05-0110-02

2016-03-15

洪万平(1967-)，男，黑龙江龙江人，工程师。

P627

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