浅析水工环地质勘察中的技术及应用范围

王文娟 王盼盼

摘 要：水工环地质勘察具体指的是水文地质勘察、工程地质勘察和环境地质勘察，也就是说，它囊括了地质勘察的大部分工作内容。近些年来，我国的水工环地质勘察水平得到了突飞猛进的发展，在水利工程、楼宇建筑、煤矿开采、环境保护、科学研究等领域都发挥出了重要作用。

关键词：水工环；地质勘察技术；应用范围

TEM技术及其应用范围

TEM技术即瞬变电磁法，它除了在金属矿勘探中应用广泛，且取得的成效较高；同时TEM技术还在地质灾害勘测、工程勘测、环境勘测中应用。其工作原理是：回线发挥着其独有的作用，可发送将脉冲电磁波，直至地下，利用发送间歇观测二次涡流场。一旦发现异常，则会检测地下中是否存在电性不均匀地质体而作出判断；除此之外，应用TEM技术时地下机制会受到某种程度的电磁场影响，延长电磁波的传播时间及深度，形成烟圈效应。对电磁波的传播深度和时间进行仔细分析便可逐渐掌握其中规律，为解决地质问题提供准确数据。TEM技术的主要优势为：首先，在陡峭环境下，不易被地形条件影响和限制。对异常地质体较为敏感，且具有较高的观测精度；其次，不易被装置藕合噪声干扰而影响观测精度；另外，当遇到悬空勘测情况时，依然保持较好的应用效果，能对各种深度的目标物进行有效的探测。目前，电偶源方法和垂直磁偶源方法是TEM技术的主要应用载体。其中，垂直磁偶源方法的应用范围更广一些。

GPS技术及其应用范围

GPS技术就是全球卫星定位系统，它打破了原有的只能在地面进行地质勘察的固有模式，可根据勘察需要转移无线信号发射点。其工作原理为：先在地面基准站设置一台GPS接收机，再利用3颗或3颗以上的卫星对地面接收机的位置进行定位；同时，地面接收机也要对这些卫星进行持续观测，并将观测数据转换为无线信号并通过无线传输设备进行传输，进而核算出基准站的基线向量及WGS-84坐标，通过WGS-84坐标计算出勘测所需要的实际坐标与准确度，图1为GPS工作原理示意图。目前，GPS技术凭借其强大的技术优势，已将其应用范围延伸至人体健康、地质灾害、环境污染等领域，在新型城市规划建设中也发挥出了一定的作用。

GPR技术及其应用范围

GPR技术具体是指地质雷达技术或探地雷达技术。地质雷达的工作原理为：地面发射天线向地下发送电磁波，再由地下目标体反射至地面天线，通过对接收电磁波时频以及振幅特性进行分析，最终根据对地质体形态及性质做出评价。目前，GPR技术凭借数据采集与处理全自动、图像分辨率高、目标物精准、操作快捷等优势，成为短距离探测中应用得最为广泛的物理探测方法。

RTK技术及其应用范围

RTK技术通过系统差分法可降低卫星数据改正残余误差以及载波相位测量的数据误差，改正后的误差可控制在厘米以内。其工作原理是：先在基准站上设置一台接收设备，再在流动站上设置多几个同样的接收装置，这些接收装置同时接收同一卫星所发出的信号，并将接收到的信号和固定位置信息进行对比，再将改正后的数据通过无线传输设置传输到流动站，最终得到精确位置，如图2所示。例如某一硝化纤维厂由于污水泄漏，对当地的地质环境造成了污染。分别对15个30米深和8个45米深的钻孔中进行雷达探测，再采用惠更斯—基尔霍夫（HK）叠加法对探测信息进行测算分析，绘制出三维雷达图。在图像上，可以判断准确出几个受到硝化纤维污染的位置。为控制其污染程度及相关治理工作提供了重要参考。

RS技术及其应用范围

RS技术是指遥感技術，需要与计算机技术配合使用。经过多年发展，RS技术通过多元模型分析，已由以往的单一波段发展至多源遥感，且图像空间和光谱分辨率也实现了大幅提升。在水工环地质勘察中，遥感技术更多的是应用于园林城市建设、环境勘察等领域，并取得了显著成效。

结语

随着水工环地质勘察技术的不断完善，其在建筑工程领域中发挥巨大作用。实际的水工环地质勘察技术并不仅限于本文所提到的几种，在今后的工作中，期望各项勘察技术能够得到更加快速的发展，为人类发展贡献力量。

（作者单位：河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院）

【参考文献】

[1]杜冬冬.水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].资源信息与工程，2017（03）.

[2]高静.水工环地质勘察技术的探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（01）.

[3]汪磊.当前水工环地质勘察中的技术及应用分析[J].科技风，2018（01）.