當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方法的應(yīng)用和發(fā)展分析

宏 偉 王慧文

（桂林國達(dá)礦產(chǎn)勘探有限公司 廣西桂林 541004）

當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方法的應(yīng)用和發(fā)展分析

宏 偉 王慧文

（桂林國達(dá)礦產(chǎn)勘探有限公司 廣西桂林 541004）

目前，在我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展的推動(dòng)下，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究也得到了更深一步的發(fā)展，隨著地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)和方法的不斷完善，調(diào)查工作的效率提高顯著，并且，在中國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的迅速發(fā)展的推動(dòng)作用方面有著突出的貢獻(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的加深認(rèn)識(shí)以及在水工環(huán)的地質(zhì)工作的發(fā)展方向上準(zhǔn)確把握以上的目標(biāo)，本文將重點(diǎn)分析水工環(huán)的地質(zhì)調(diào)查的方法應(yīng)用以及未來發(fā)展的分析。

水工環(huán)地質(zhì)；地質(zhì)調(diào)查方法；應(yīng)用和發(fā)展分析

最近幾年來，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，在此影響下，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查這一行業(yè)也提出了先進(jìn)的理論和創(chuàng)新的技術(shù)，從而，我國的水工環(huán)地址調(diào)查工作的水平有了極大的提高，隨之，這一行業(yè)也得到廣闊的發(fā)展空間與前景。但是，目前，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作還存在著一些不足以及需要提高的方面，所以，為了這一行業(yè)的更好發(fā)展，我們需要找出地質(zhì)調(diào)查工作存在的漏洞，并且提出解決的辦法，最終完善該工作，因此，當(dāng)下必須對(duì)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的方法進(jìn)行分析和研究。

1 目前水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的發(fā)展?fàn)顩r

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作即環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)調(diào)查以及水文地質(zhì)調(diào)查（各取第一個(gè)字，綜合作為水工環(huán)）三項(xiàng)地址調(diào)查的簡稱。水文地質(zhì)調(diào)查是指專家和科研小組調(diào)查研究地下水的分布、如何形成，以及分析地下水的性質(zhì)和是由什么成分組成的，從而實(shí)現(xiàn)如何合理使用地下水資源。工程地質(zhì)調(diào)查通過研究、調(diào)查、解決和人類活動(dòng)有關(guān)的工程建筑設(shè)施的地質(zhì)問題，以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑場所以及其他開發(fā)場所進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)調(diào)查并給出綜合分析和評(píng)價(jià)的目的。環(huán)境地質(zhì)調(diào)查使得人們意識(shí)到環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，治理環(huán)境的迫切性。所以，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作對(duì)于現(xiàn)在的中國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)、生態(tài)文明的建設(shè)意義重大。

我國水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作正在不斷發(fā)展和完善，目前來說，已經(jīng)在許多方面取得了很好的成績。工程地質(zhì)調(diào)查研究的現(xiàn)狀，中國接觸這一學(xué)科實(shí)在20世紀(jì)20年代，經(jīng)過將近一百年的發(fā)展，并且吸收了外國大量的先進(jìn)理論知識(shí)和方法技術(shù)，使得中國自得一門體系。水文地質(zhì)調(diào)查目前現(xiàn)狀：在這方面的探索，中國走的是“平穩(wěn)持續(xù)”的路線，概念帶動(dòng)理論，模型實(shí)現(xiàn)最終數(shù)字化，一步一個(gè)腳印使得水文地質(zhì)調(diào)查由定性發(fā)展到定量研究。當(dāng)下的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究，在中國尤為重視。近幾年來，全球環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻，導(dǎo)致自然災(zāi)害頻發(fā)以及氣候不穩(wěn)定，對(duì)人類賴以生存的空間造成了極大的危害，因此，關(guān)注環(huán)境地質(zhì)成為全球人民的重心。

雖然，目前我國在水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方面具有了一定的先進(jìn)水平，但是，人們對(duì)于這一方面的工作要求也隨之提高，并且在此基礎(chǔ)上我國這方面的研究工作體系并不完善，還存在一些問題，因此，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的效果受到一定的影響。例如：一方面，在專業(yè)人才方面，比較匱乏。當(dāng)前這一專業(yè)的工作人員的缺口量比較大，并且在職人員老齡化嚴(yán)重，亟需大量新鮮的“血液”注入。另一方面，國家在這方面的注重度不夠，這就導(dǎo)致水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方面的深度以及力度不夠，主要表現(xiàn)在調(diào)研項(xiàng)目不多、調(diào)查研究的方向把握不準(zhǔn)確，以致于造成人員以及財(cái)力、時(shí)間的浪費(fèi)。

2 探索水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方法的應(yīng)用

目前，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作采用的調(diào)查的方法比較多，其中比較常用以及實(shí)用的是反射地震法和電方法。這里就著重介紹一下這兩種方法的研究應(yīng)用：

2.1 反射地震法的研究與應(yīng)用

在水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究工作中，反射地震法技術(shù)發(fā)展以及應(yīng)用十分廣闊，提高了該工作的的地質(zhì)調(diào)查水平以及為地質(zhì)調(diào)查工作提供了技術(shù)條件。這種方法是以地震反射波為原理。比如，隧道地震波方法的預(yù)報(bào)，在三維的現(xiàn)實(shí)空間的傳播過程中，如果遇到聲音阻抗界面，就會(huì)產(chǎn)生地震反射波。TCP地震預(yù)報(bào)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)地震反射波的走時(shí)關(guān)系，采集并記錄空間的地震三分量，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算地震波的極化以及分析。

隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)（Tunnel Construction Advanced Geological Prediction System，簡稱TCP），它能夠利用、采取鉆探以及現(xiàn)代物探的方法，探測、了解隧道、隧洞以及地下廠房等類似的地下工程在實(shí)施建筑挖掘之前的地下土質(zhì)和巖石的狀況，從而能夠掌握地下能源、水源或者土質(zhì)和巖石的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)和性質(zhì)等各方面的種種情況，使得，在建筑施工的時(shí)候有能力以及快速解決各類突發(fā)狀況的發(fā)生，并且能夠提前一步了解這片地下土地是否可以開發(fā)以避免不要的麻煩、損失以及事故，確保工作人員的安全。因此，隧洞超前預(yù)報(bào)在避免事故發(fā)生、科學(xué)安全施工、縮短施工時(shí)間、提高工作效率、節(jié)約投資等方面有著重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo)：①可以提前一步查清隧道開挖工作地點(diǎn)的前方的地下地質(zhì)和水文地質(zhì)的條件如何，從而指導(dǎo)工程施工得以順利進(jìn)行；②降低了由于施工造成的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率和危害范圍以及程度；③向優(yōu)化工程設(shè)計(jì)這一目的提供了地質(zhì)依據(jù)；④能夠?yàn)榫幹瓶⒐の募峁┩暾矣锌茖W(xué)依據(jù)的地質(zhì)資料。

2.2 電方法的研究與應(yīng)用

電法勘探（electrical prospecting）技術(shù)是根據(jù)地殼中存在的各種各樣的巖石或者礦體以及各種各類的地質(zhì)構(gòu)造的不同的電磁學(xué)性質(zhì)（比如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)性質(zhì)，通過對(duì)天然或者人工的電場、電化學(xué)場或者電磁場的空間不同的分布規(guī)律、時(shí)間的特性進(jìn)行觀測和研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于尋找不同種類的有用的礦石和查明施工地的地質(zhì)構(gòu)造以及解決各種地質(zhì)問題的勘探方法。電法勘探根據(jù)巖石或者礦石的電阻率、極化特性、導(dǎo)磁率以及介電常數(shù)進(jìn)行勘探。

電法勘探的方法種類繁多，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，方法也難以清數(shù)，例如，按觀測內(nèi)容分為總合場法、純異常場法等；按照電磁場的時(shí)間性質(zhì)的特點(diǎn)可以分為直流電法、交流電法以及脈沖瞬變場法等等。在我國常用電法的勘探方法有充電法、自然電場法、電磁感應(yīng)法、電阻率法、激發(fā)極化法以及大地電磁探測法等。

（1）高密度電法

高密度電法指的是利用直流高密度的電阻率，并且基于這種方法延伸出直流激發(fā)極化法。它是一種陣列的勘探方法，進(jìn)行勘測工作時(shí)，僅僅把電極放在需要測試的地方，然后使用程控的電極的轉(zhuǎn)換開關(guān)和工程電測儀實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)各類數(shù)據(jù)的采集目標(biāo)。經(jīng)過微機(jī)處理數(shù)據(jù)后，工作人員就可以從顯示屏出看到關(guān)于測試點(diǎn)的地質(zhì)狀況的分析結(jié)果。

（2）充電法

充電法是將地面上或者鉆孔中或者坑道中的良性的導(dǎo)體直接充電，通過對(duì)導(dǎo)體的充電場的空間分布進(jìn)行觀測，從而了解到地質(zhì)的狀況與性質(zhì)。這種方法主要用來測定追索巖溶的發(fā)育區(qū)的地下暗河、以及滑坡現(xiàn)象和地下河的流向和流速的問題、礦體的分布地區(qū)以及產(chǎn)狀的問題。

3 分析水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的方法的發(fā)展

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是突飛猛進(jìn)的，因此，極大的帶動(dòng)了水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方面的發(fā)展研究，并且前景十分廣闊。目前的水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查不僅僅局限在水資源的調(diào)查研究、巖石和礦石的開采與勘探方面以及探測環(huán)境污染的問題，更與生物學(xué)、化學(xué)、物理等專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)。此外，調(diào)查工作的技術(shù)也不斷創(chuàng)新，其他領(lǐng)域的科技創(chuàng)新也能夠應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究上，比如，衛(wèi)星遙感技術(shù)、物理探測技術(shù)以及水質(zhì)測試技術(shù)等等。

4 結(jié)語

綜上所述，中國處于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的“高速”時(shí)期，這不僅幫助了水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作更進(jìn)一步的發(fā)展，還進(jìn)一步提高了地質(zhì)調(diào)查的工作效率，這又反作用完善了中國的社會(huì)主義建設(shè)。文章通過闡述水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，研究了地質(zhì)調(diào)查的常見應(yīng)用方法，并且還從方法應(yīng)用范圍、技術(shù)手段方面將如何發(fā)展調(diào)查方法進(jìn)行了分析與研討，以上內(nèi)容有助于實(shí)現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的價(jià)值和意義。

[1]周 俊.淺議當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方法的應(yīng)用與發(fā)展[J].建材與裝飾，2014（32）：91～92.

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