現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍探微

張叢叢 陳璐璐

【摘要】在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景中，礦產(chǎn)資源需求不斷增加和當(dāng)前礦產(chǎn)資源日益緊張的沖突日益加劇，提高礦產(chǎn)資源的開發(fā)水平十分重要，這也就對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)提出了更高要求。本文就對(duì)現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘查的技術(shù)和應(yīng)用范圍進(jìn)行探究，為地質(zhì)勘查事業(yè)進(jìn)步提供幫助。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)階段；水工環(huán)地質(zhì)勘查；技術(shù)；應(yīng)用范圍

水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)是指對(duì)某一地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、環(huán)境、水文狀況以及災(zāi)害地質(zhì)等進(jìn)行勘察的技術(shù)，在社會(huì)生產(chǎn)生活的多個(gè)方面都發(fā)揮著十分重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)也在不斷完善，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益日益突顯，做好水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的掌握和應(yīng)用有著重要意義。

一.現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察的狀況概述

在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，通過借助先進(jìn)的勘察技術(shù)和設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境和災(zāi)害情況的全面了解和掌握，從而為礦產(chǎn)開采工作提供準(zhǔn)確指導(dǎo)，確保開采的高效、順利進(jìn)行。同時(shí)，水工環(huán)地質(zhì)勘察還存在技術(shù)難度高、管理困難、能耗過大等諸多問題，需要進(jìn)一步解決。

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的雙重影響下，現(xiàn)階段我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性大幅度提升，對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)和采集發(fā)揮著重大作用。

但是，我國(guó)礦產(chǎn)能源需求巨大，當(dāng)前礦產(chǎn)市場(chǎng)中還存在著較大的缺口，現(xiàn)有能源日益緊張，礦產(chǎn)資源開發(fā)深度不斷加大，采集難度也不斷提升，同時(shí)還存在著嚴(yán)重的環(huán)境污染、儲(chǔ)量減少等問題，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，是水工環(huán)地質(zhì)勘察索要面臨的重大問題[1]。

二.現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)

（一）TEM技術(shù)及其原理

TEM技術(shù)就是瞬變電磁技術(shù)，最開始是在航空物探領(lǐng)域中被應(yīng)用，在我國(guó)的應(yīng)用始于上世紀(jì)70年代，在地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境勘測(cè)中應(yīng)用較為廣泛。

TEM技術(shù)需要借助電磁設(shè)備，其工作原理是通過向地下發(fā)射脈沖電磁波，根據(jù)地磁波發(fā)送間歇期的二次渦流，來分析地質(zhì)的特性，如果出現(xiàn)異常二次場(chǎng)或者渦流場(chǎng)不均勻體情況時(shí)，就可判定地下存在電性不均勻地質(zhì)體；同時(shí)，由于地下不同介質(zhì)受電磁場(chǎng)影響不同，電磁波的傳播時(shí)間會(huì)被延長(zhǎng)，在地下不斷深入，出現(xiàn)煙圈效應(yīng)，所以，利用煙圈效應(yīng)反饋的信息，也可以分析瞬變磁場(chǎng)的變化情況，以此作為地質(zhì)勘察的重要依據(jù)。

（二）GPS技術(shù)及其原理

GPS技術(shù)就是全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，解決了傳統(tǒng)地面地質(zhì)勘察工作方式存在的不足，有效提高了勘察工作效率，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中有著廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)工作原理是通過衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面不同位置地質(zhì)情況的勘察，其工作過程為：先通過3顆以上衛(wèi)星對(duì)地面接收機(jī)進(jìn)行定位，通過接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)觀測(cè)，利用無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與GPS接收機(jī)間信息傳遞，然后使用相應(yīng)軟件完成信息的處理與分析，得到基準(zhǔn)點(diǎn)的基線向量，計(jì)算出其WGS-84坐標(biāo)，以此坐標(biāo)為基礎(chǔ)，通過參數(shù)的變換得到勘察區(qū)域的坐標(biāo)等信息。

（三）RTK技術(shù)及其原理

在RTK技術(shù)中，各級(jí)系統(tǒng)差分法的原理，可以將衛(wèi)星數(shù)據(jù)改正殘余和載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)中的誤差降低到合理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的數(shù)據(jù)測(cè)量，常用的相位差分有三種方式，其共同點(diǎn)是改正數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受分別由基準(zhǔn)站和流動(dòng)站完成。

RTK技術(shù)的工作原理為：將接收設(shè)備放置于選定的基準(zhǔn)站中，流動(dòng)站同樣需設(shè)置與基準(zhǔn)站相同的接收設(shè)備，數(shù)量大于1，由統(tǒng)一衛(wèi)星向這些接受設(shè)備中發(fā)送信號(hào)，通過不同站點(diǎn)、不同接收機(jī)接收信號(hào)的對(duì)比，計(jì)算出GPS差分，并將差分改正后傳遞給流動(dòng)站，確定流動(dòng)站的準(zhǔn)確位置[2]。

（四）RS技術(shù)及其原理

RS技術(shù)就是遙感技術(shù)，其工作原理是在高空處接收地球表面發(fā)出的各種電磁波信息，然后經(jīng)過對(duì)信息的掃描、攝影和傳輸、處理后，得到地表不同物體的圖像和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控測(cè)和識(shí)別。在RS技術(shù)中，核心設(shè)備是遙感儀器，針對(duì)不同的測(cè)量對(duì)象設(shè)備也有所差別，主要包括聲吶遙感、電磁波遙感和物理場(chǎng)遙感三種。

三.現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用范圍

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市水工環(huán)地質(zhì)勘察任務(wù)日益加重，城市環(huán)境問題十分復(fù)雜、人口密集，迫使水工環(huán)地質(zhì)勘察的范圍不斷加大、技術(shù)水平不斷提高。

在上述各種水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中，TEM技術(shù)具有對(duì)異常地質(zhì)體敏感性高、橫向分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)深度目標(biāo)勘察較為有效，尤其適用于懸空勘察的項(xiàng)目。GPS技術(shù)主要對(duì)解決城市社會(huì)問題有著較突出的優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害、城市土地利用和人體健康以及城市垃圾處理等方面應(yīng)用較多。RTK技術(shù)在現(xiàn)階段主要在環(huán)境污染檢測(cè)和防治、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等方面應(yīng)用較為廣泛。RS技術(shù)手段豐富，被應(yīng)用于多個(gè)方面的水工環(huán)地質(zhì)勘察中，包括陸地水資源、植被資源、土地資源和海洋資源的調(diào)查以及考古調(diào)查、測(cè)繪和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面[3]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)手段日益豐富、技術(shù)水平不斷提升，對(duì)我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的良好開展提供了有效條件。在我國(guó)現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中，技術(shù)實(shí)力依然無法有效滿足當(dāng)下勘察工作的需求，深入了解并掌握各種水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)，做好其在實(shí)際勘察工作中的應(yīng)用，可以有效解決我國(guó)在能源利用、環(huán)境保護(hù)和城市規(guī)劃等方面的問題，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉在乾.水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍淺析[J].低碳世界，2014，21：172-173.

[2]郝佳偉.論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍[J].黑龍江科技信息，2014，11：124.

[3]喬建偉.芻議水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)和應(yīng)用范圍[J].河南科技，2014，09：43.