新形势下水工环地质勘察技术及其应用浅析

童品贤

甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院 甘肃 兰州 730030

引言

20世纪60年代末，我国水文地质工程得以快速发展，这一过程中水工环地质勘察技术、数字化测绘技术发展收获显著成效，为我国水工环地质工作的顺利进行与稳定推进奠定了坚实基础。然而，传统的水工环地质勘察技术需要消耗很大财力与人力，且缺少稳定的勘察环境与勘测条件，加上工程测绘图形较为单一，成图需要较长时间，很难适应现代化工程建设发展。水工环地质勘察技术综合了各类高新技术，如此既可以促使水工环地质勘察与图形测绘朝着自动化方向发展，还能便于高效解决水工环地质勘察与工程建设问题，进而促进水工环地质工作的长效发展。

1 水工环地质勘察简述

1.1 工作要求

为了更好地促进水工环地质勘察技术的应用，就要利用科学方式对水工环地质进行调查，包含地水下与环境情况、地下水分布等，在调查工作中，掌握现场实际情况，同时结合政府相关部门提供的数据做出分析，正确评价水文地质状况，为后续工作的开展提供重要依据。

1.2 勘察内容

水工环地质勘察过程中，其内容广泛，因此，在实际勘察过程中，制定完善的调查方案，在方案制定过程中，还要与现场实际相结合，对地下水情况进行初步探测，同时对其数据进行记录，进而直观地反映调查结果。在测量与调查地下水深度时，可应用战法技术对地下水流动与流速进行观察，同时将数据进行有效记录，为后续工作的开展提供重要依据，并利用先进技术与设备，提升调查效率，促进勘察工作质量的提升。

2 水工环地质勘察技术的应用

2.1 电法技术

在我国，电法技术应用历史较久远，随着科技水平的提升，此技术应用效率取得很大提升，而在水工环地质勘察中的应用作用更加突出。电气技术应用过程中，其应用方法可从以下几点进行分析[1]。一是高密电技术。此技术是利用形式化调查方式实现对地质的调查，通常应用于野外地质调查工作中，其操作简便，在对地质调查现状进行分析的同时，利用高水平的自动化技术，保障技术的同时，提升其效果，对测量点设置过程中，需在不同位置进行设置，同时对地质结构进行全面分析与调查，从而更准确地对其结果进行确定，提升结果的可靠性；二是激化法，主要利用矿石与岩石后，对其变化情况进行分析，同时对地质条件进行全面掌握，分析调查结果。并结合当前开发实际情况，通过矿山的调查实现，此技术在水资源调查中得到有效使用。

2.2 GPS定位技术

全球定位技术也就是我们所熟知的GPS（Global Positioning System）技术，因为其集覆盖范围广、定位准确度高、搜索速度快、应用程度高等诸多优势于一身的特点，慢慢地成为传统的工程勘测与测绘技术的优质替代品，同时也为水工环地质勘察提供了有力的技术支撑。GPS技术凭借其强大的导航能力能够为海上、地面、天空等不同地域空间提供真实准确、及时高效的导航服务。将GPS技术合理运用至水工环地质勘察过程中，通过GPS技术卫星确定待测目标的实际地理位置信息、水文地质条件、自然环境等实际情况来开展水工环地质勘察工作，可以进一步了解水工环地质勘察现状，同时自动设计水工环地质勘察工作规划，极大地节省了人力资源以及资金投入，在保障水工环地质勘察工作高精准度的同时，可以实现对水工环地质勘察信息、数据、资源的实时监控与高效管理，在一定程度上降低了人为因素对水工环地质勘察结果的负面影响，提高了水工环地质勘察准确度以及水工环地质勘察结果的准确性。需要特别注意的是：将GPS技术合理运用至水工环地质勘察过程中，需要合理安装专业的仪器设备，待仪器设备安装完后，应遵照仪器设备说明、安装要求合理开展实际操作，同时认真保管仪器设备运行后的文件，便于为后续文件查找、数据推算与分析、信息传输、资源共享奠定基础，从而全面提升水工环地质的勘察效率。

2.3 GPR技术

GPR（地质探测雷达）技术通过往地标以下发射并接收有地下向上反射至地表的高频电磁波得实际情况，对所发射并接收的高频电磁波的波形、振幅等具体波动状态予以分析、处理；随后对待勘测的水文地质情况以及地下介质所处的实际方位、结构类型、深度大小做出精准判定，最终结合实际情况绘制出相应的测绘图纸。新形势下，水工环地质进行勘察过程中，探测雷达技术以电磁波发射为根本原理，在实际进行工作过程中，利用此技术，能够将高频脉冲电磁波在矿井内发射，系统对传播数据进行收集，采用专业软件对数据进行处理，进而实时采集地质信息，并生成其调查结果。在操作过程中，先建立基础发射设施，同时结合声呐原理将电磁波向主机进行发射，此设备的应用能够获取数据信息。另外，还要对数据进行分析与整理，工作人员将数据在电脑屏幕上进行展现，从而使相关人员对地质环境实际情况进行直观地了解，包含岩石内部结构与色彩等方面的分析。GPR技术作为现如今勘察水工环地质情况最为奏效的技术之一，主要被应用于古建筑区域、老旧建筑区域的地下水工环地质勘察。此外，由于探测雷达技术具备分辨率高、速度快、成本低的优势，结合当前探测雷达技术与智能技术的有效结合，能够实现数据的传输与分析，进而生成数据报告，因探测雷达的优势，在大坝、熔岩口等覆盖特殊地质的环境下更加适用，且具备较高的应用价值。将探测雷达技术运用于水工环地质的实践勘察过程中，虽然能够将地质勘察工作中无法完成的测量工作进行优化、改善；但在实际运用过程中依旧存在一定的问题与漏洞，究其原因是由于远距离情况下，受各类因素影响，导致测量信息的不准确性，进而无法对测量图像进行绘制。

2.4 RS（遥感）技术

RS（遥感）技术，一般利用传感器探测物体电磁波辐射和反射性，然后结合实际特性分析物体特征、状态与性质。在运用遥感技术进行探测的时候，几乎不会受限于待测物体、待测区域的地形地势。比如说利用卫星遥感技术，并可以对其高度进行调节，高度位置越高，观测范围越大。同样的一幅240mm×240mm、比例尺为1∶40000的航空相片，其真实测量面积约为70km，但卫星遥感技术真实测量面积可达普通航拍的500倍左右，极大地提高了观测范围，较之于传统的摄影测量更具观测宏观性[2]。利用遥感技术可以实现对各种波段的探测以及数据收集、记录，接着在详细分析所获资料，便于将其应用在工程测量当中。常规的水工环地质勘察技术通常采用摄影测量技术对待测目标区域内的水工环地质环境、水文地质条件以及自然环境进行检测，然而该项技术仅仅可对可见光进行测量。较之于常规的水工环地质勘察技术，RS（遥感）技术可以实现多波段探测。周期性短。利用遥感卫星可以在极端短时间之内能够实现某一地带的重复测量并图像收集，较之于摄影测量，遥感测量具有周期性短的优势。独特性四、经济性。通过遥感技术观测的宏观性、多波段性以及周期较短的优势，以上特性，遥感图像获取比航片获取更经济，极大地节省了人力以及其他资源的浪费。由此可见，将遥感技术应用于水工环地质勘察与测量工作，不仅可以对水工环地质勘察技术予以补充，进而扩大其勘察范围；而且对于扩增水工环地质勘察测绘的视野广度，提高水工环地质勘察工作的勘察精度、勘察效率大有裨益。在气象、地质等领域中，遥感技术得到广泛应用，通过对目标区域水文地质信息、数据、资料的全面收集，可以实现数据测量的准确性。可利用RS技术对水文地质资源及其所处的自然环境进行有效监测。地理环境测量过程中，不受天气因素影响，可利用远程探测卫星对图像进行获取，有效提升了高分辨率。在对水资源进行调查过程中，也可利用远程探测技术，实现对水资源动态化检测，进而为其开发与利用提供重要保障，极大程度地提高了水工环地质勘察工作的科学性与实效性。

2.5 RTK技术

将GPS技术与载波位差点技术相结合，有效实现了由静态向动态测量的转变，有助于提升水工环地质勘察工作的测量精度，降低了水工环地质勘察工作的测量误差，能够对水工环地质勘察区域水文地质情况作出准确判断。RTK技术在应用过程中，对多个北斗卫星测量数据进行收集，建立完善的移动与标准监测站，为数据获取厘米及毫米级的程度，有效提升了地质勘察的准确性。测量点的网络化还能够降低数据误差，RTK技术的应用，还能够减少工作人员工作量。

3 影响水工环地质勘察的主要因素

3.1 政策因素

水工环地质进行调查过程中，受到政策因素影响较大，我国地质勘察工作与现有政策存在一定的矛盾。在地质调查与找矿工作中，地质调查存在较强的商业性，因此，在地质勘探过程中，需与当地实际相结合，同时将工作重心放在矿石方面[3]。如果过分重视企业经济效益，不仅影响到工作的有序推进，还会影响到工作质量与效率，导致后续问题的存在。在商业性质调查过程中，其资金都是矿权人采取方法与筹集的，与其他行业相比，具备一定的特殊性。因此，政策因素产生较大影响，工作人员采取有效策略，对工作进行优化。

3.2 技术因素

我国地质勘察工作中，传统技术是其重要手段，一些先进技术由于未得到理论与技术支持，导致在地质勘察工作中无法得到使用，因此，在实际工作过程中，引进国外先进技术，提升勘探水平，为我国经济发展提供重要动力。

4 水工环地质勘察技术应用方法

4.1 全面勘察与实践改革

为了有效提升水工环地质勘察质量，在对勘察技术科学应用的同时，还要对勘察对象进行合理控制，保证勘察工作的全面性[4]。结合水工环项目建设实际需求，从多角度进行勘察，实现对勘察对象与质量、目标的贴合。此外，在应用勘察技术过程中，还要引进新技术与设备，通过先进技术的应用，实现技术革新，从而更好地提升水工环地质勘察效率，实现对地质情况的合理控制。

4.2 深化问题

由于水工环地质勘察工作具有较强的专业性，因此，在实际工作过程中，勘察技术、管理及其环境等，都会对勘察结果产生较大影响。随着经济的不断发展，为水工环地质勘察工作提供了更多有利条件，勘察项目不断增加。传统勘察技术中的问题，还要对问题原因进行分析，编制完善的勘察方案，优化勘察环境，促进水工环工作的顺利开展。

5 结束语

总而言之，在我国水工环勘察技术得到广泛应用，成了我国环保调查的主要手段，对我国环境变化产生重要影响，同时影响到政府环保工作的决策，对我国可持续发展具有重要意义。新形势下，水工环勘察技术不断完善，将其科学应用于水工环地质工作中，对促进我国经济发展具有一定的重要性。展望未来，就水工环地质勘察工作而言，为了提升水工环地质勘察数据的准确性与实效性，技术人员应不断提高自身专业水平，全面掌握不同水工环地质勘察与工程测绘新技术，还必须合理运用信息化技术、智能化技术以及移动网络技术，将水工环地质勘察技术与之进行有效整合，进而全面提升水工环地质勘察精度，提升勘探水平，为我国经济发展提供重要动力。