試論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用

■曹光明 畢棟威 曹興周

（1山東省地礦工程勘察院山東濟(jì)南250014；2山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院山東泰安271000）

試論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用

■曹光明1畢棟威1曹興周2

（1山東省地礦工程勘察院山東濟(jì)南250014；2山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院山東泰安271000）

社會在不斷的進(jìn)步，各個國家的經(jīng)濟(jì)也在飛速發(fā)展，但自然環(huán)境卻被嚴(yán)重的破壞，這顯然是不利于人與自然的和諧相處。地質(zhì)勘察不僅是對地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，同時也是促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展不可缺少的工作，它有利于人類對環(huán)境的了解，卻也是一項復(fù)雜且具有一定危險性的工作。因此，加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作、研究地質(zhì)勘察的技術(shù)與應(yīng)用就顯得尤為重要。本文主要對水工環(huán)地質(zhì)勘查中的相關(guān)技術(shù)要點及其應(yīng)用進(jìn)行了闡述和探討。

水工環(huán) 地質(zhì)勘察 技術(shù)

在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中常常會遇到一些困難，為了做好水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，使這些困難得以解決，需要不斷的提高水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)；現(xiàn)如今，社會的經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展對水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性要求也越來越高，因此，加強(qiáng)對該技術(shù)的研究，深入的分析該技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分重要了。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查的重要性

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與研究和人類的生存息息相關(guān)，尤其是在全球環(huán)境變化和推崇社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的大背景下，各國都將其引入了更廣闊的空間。隨著全球經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境的變化和發(fā)展，各個國家都調(diào)整了地質(zhì)調(diào)查工作的方向和部署，相應(yīng)地，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究的內(nèi)容也發(fā)生了較大變化。要想更好的開展水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，并確保地質(zhì)勘察技術(shù)能得到更好的應(yīng)用，地質(zhì)勘察人員就需要充分掌握水工環(huán)地質(zhì)勘察的方向，同時依據(jù)科學(xué)的理論對水工環(huán)地質(zhì)進(jìn)行勘察。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)

2.1 GPS技術(shù)

該技術(shù)主要是在衛(wèi)星上安裝無線電發(fā)射臺（與傳統(tǒng)的地面安裝方式有很大不同），進(jìn)而構(gòu)成衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，充分的發(fā)揮無線電測距交互的作用，通過3個及以上的已知點，就能夠測試出衛(wèi)星的具體位置，同樣的道理，通過3顆及以上的衛(wèi)星就可以測試出地面未知點的位置。用戶使用GPS接收機(jī)在某一時刻同時接收3顆以上的GPS衛(wèi)星信號，測量出測站點(接收機(jī)天線中心)到3顆以上GPS衛(wèi)星的距離，并解算出該時刻GPS衛(wèi)星的窄間坐標(biāo)，據(jù)此利用交會法解算出測站點的位置。實時動態(tài)測量的基本工作方法是，在基準(zhǔn)站上安置l臺GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實時地發(fā)送給用戶觀測站(流動站)。在流動站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后根據(jù)GPS相對定位的原理，即時解算出相塒基準(zhǔn)站的基線向量，解算出基準(zhǔn)站的WGS-84坐標(biāo)；再通過預(yù)設(shè)的WGS-84坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實時地計算并顯示出用戶需要的三維坐標(biāo)及精度。

2.2 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)也稱作實時動態(tài)測量系統(tǒng)，是工作人員利用系統(tǒng)差分法，降低通過衛(wèi)星在勘察過程中得到的數(shù)據(jù)和載波相位測量兩個的誤差。通過RTK技術(shù)可以將載波相位測量的誤差降低至厘米范圍內(nèi)。RTK技術(shù)的主要原理就是相位差分，常用的三種方法有一個共同點就是改正數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送都是由基準(zhǔn)站和流動站負(fù)責(zé)，其中基準(zhǔn)站是負(fù)責(zé)發(fā)送，流動站則負(fù)責(zé)接收。RTK技術(shù)實現(xiàn)的過程是先將接收設(shè)備放在基準(zhǔn)站，再將多個接收設(shè)備安裝在流動站里。這樣工作人員就可以利用基準(zhǔn)站中的接收設(shè)備，接收衛(wèi)星發(fā)出的信號，并將接收到的信號與對應(yīng)的位置信息匹配，之后再通過GPS計算出差分改正數(shù)據(jù)由無線傳輸設(shè)備傳到流動站，這樣就可以測算出非常準(zhǔn)確的位置信息。

2.3 地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)

在水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中，比較新型的勘察技術(shù)就是地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)，這兩種技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用的比較普遍。地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，該技術(shù)主要是對水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中的一些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的，通過詳細(xì)的技術(shù)分析，得出一些地質(zhì)特性和參數(shù)。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，GIS技術(shù)的使用能夠有效解決勘察工作中的一些問題，方便水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。GIS技術(shù)本身特有的一些優(yōu)勢讓其在各個領(lǐng)域之內(nèi)都被人們所重視。遙感技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中也是非常重要的，該技術(shù)簡稱RS，在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等很多領(lǐng)域內(nèi)都被廣泛的應(yīng)用。遙感技術(shù)能夠在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中進(jìn)行實時的動態(tài)監(jiān)測，并且能夠在地質(zhì)勘察工作過程中得出大量的信息，非常的有效率。遙感技術(shù)在水文地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等的勘察工作中有著非常重要的作用。

2.4 GPR技術(shù)

GPR技術(shù)是探地雷達(dá)技術(shù)或者是地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)，地質(zhì)雷達(dá)在寬帶為10-1000MHz高頻時域電磁脈沖波協(xié)助下，就可以進(jìn)行地質(zhì)的測量。地質(zhì)雷達(dá)通過地面發(fā)射天線的幫助下，發(fā)送電磁波到地下，經(jīng)過地下的目標(biāo)體反射到地面的接收天線上，然后再對接收的電磁波進(jìn)行分析，就可以準(zhǔn)確的測量出目標(biāo)體的地質(zhì)性質(zhì)和形態(tài)。這種探測方法短距離探測分辨率高，在水工環(huán)的測量中得到了很好的應(yīng)用。地質(zhì)雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的全自動化處理，并且形成的圖像非常清晰，很容易進(jìn)行識別，自身的分辨率非常高，施工非常簡便，在基巖面覆蓋層厚度和起伏狀況、破碎帶查找、隱伏斷層以考古調(diào)查中得到了廣泛的應(yīng)用。在水工環(huán)的地質(zhì)勘測中，地質(zhì)雷達(dá)也得到了很大的應(yīng)用，在探測水庫地下壩體或者防滲墻的結(jié)構(gòu)、探測建筑物地下邊坡孤石、老城區(qū)地下管道的展布和埋深探測等都有很好的效果。GPR技術(shù)主要使用在短距離的探測中，在進(jìn)行短距離水工環(huán)地質(zhì)勘測時候，有獨到的優(yōu)勢。

綜上所述，對水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究非常重要，因為現(xiàn)代水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的確不能離開先進(jìn)的技術(shù)，對其技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究，是為了能夠研究出更先進(jìn)的技術(shù)，從而提高水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率。現(xiàn)如今，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作者也需要保持清醒的頭腦，因為在水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用過程中，還存在著很多的問題，為此，工作人員必須積累大量的實踐經(jīng)驗，同時掌握最先進(jìn)的技術(shù)。

[1]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].工業(yè)工程與技術(shù)，2014，5(3)：43-44.

[2]付麗莉.淺析水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用 [J].華章，2010，6(32)：101-102.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-276-1