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

黃開拓

（河南省地質(zhì)環(huán)境勘查院 河南鄭州 450000）

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

黃開拓

（河南省地質(zhì)環(huán)境勘查院 河南鄭州 450000）

現(xiàn)階段，隨著科技的深入發(fā)展，各個(gè)行業(yè)迎來了發(fā)展新時(shí)期，地質(zhì)勘察行業(yè)亦不例外。一方面，水工環(huán)地質(zhì)勘察領(lǐng)域中涌現(xiàn)出了眾多新技術(shù)及新理念，促進(jìn)了勘察質(zhì)量水平及效率的提高；另一方面，受多種因素制約影響，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)還需進(jìn)一步完善提升。

水工環(huán)地質(zhì)勘察；技術(shù)類型；應(yīng)用

縱觀現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察實(shí)踐，各種勘察技術(shù)及裝備趨于成熟，在勘察技術(shù)應(yīng)用范圍上不斷擴(kuò)展，有效保障了我國(guó)地質(zhì)勘察及建筑施工的順利開展。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察基本概況

水工環(huán)地質(zhì)信息資料的收集整理工作在促進(jìn)水工環(huán)地質(zhì)勘察實(shí)踐方面起到重要的作用。進(jìn)入新世紀(jì)后，世界范圍內(nèi)的環(huán)境、資源呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)發(fā)展的態(tài)勢(shì)，在此背景下，地質(zhì)勘察工作在研究?jī)?nèi)容及研究方向上也有所變化，原有的地質(zhì)環(huán)境勘察、水文要素勘察、工程地質(zhì)勘察走出了各自的局限性，逐漸實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘察的水工環(huán)一體化[1]。水工環(huán)地質(zhì)勘察在新時(shí)期顯示出其技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大化，這主要是基于城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日趨尖銳這一特點(diǎn)所決定的，相應(yīng)地，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)及應(yīng)用可以在土地資源利用、城市工程建設(shè)、水資源勘察等方面發(fā)揮其數(shù)據(jù)信息資料供給服務(wù)，從而使水工環(huán)地質(zhì)勘察波及范圍更加廣泛，為城市發(fā)展、水污染病癥防治、土地及生態(tài)資源合理開發(fā)利用提供保障。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的主要類型

2.1 GPS、GIS、RS 技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)勘察實(shí)踐中，“3S”地質(zhì)勘察測(cè)繪技術(shù)得到了普遍運(yùn)用，通過GPS、GIS、RS技術(shù)的交叉運(yùn)用，能夠充分發(fā)揮三種技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保障地質(zhì)勘察質(zhì)量及效率的提升。總體上看，“3S”技術(shù)都是基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，借助地質(zhì)勘察及測(cè)量?jī)x器裝備，實(shí)現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)勘察的最終目標(biāo)。

GPS技術(shù)，是全球定位系統(tǒng)技術(shù)和信息通信技術(shù)的有效結(jié)合，GPS技術(shù)可以向地質(zhì)勘察用戶提供勘察物體的精準(zhǔn)二維坐標(biāo)，而其具備的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)測(cè)繪功能在水工環(huán)地質(zhì)勘察實(shí)踐中的應(yīng)用更加廣泛。通過GPS技術(shù)，能夠在地質(zhì)測(cè)站間達(dá)到觀測(cè)用時(shí)短、定位精度高、設(shè)備操作簡(jiǎn)單、二維坐標(biāo)獲取便捷等勘察效果，極大地促進(jìn)了水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的實(shí)施效率。

GIS技術(shù)，也稱為地理信息系統(tǒng)，是通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、整理、計(jì)算及管理，從而使水工環(huán)地質(zhì)勘察在信息數(shù)據(jù)處理上更加高效便捷，達(dá)到了節(jié)省地質(zhì)勘察工作量的目的。

RS技術(shù)，又稱為衛(wèi)星遙感技術(shù)，是通過衛(wèi)星，采用物體光學(xué)特性來對(duì)地質(zhì)勘察物體的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，在遠(yuǎn)程狀態(tài)下即可以完成地質(zhì)勘察任務(wù)。衛(wèi)星遙感技術(shù)具備的遠(yuǎn)程信息獲取功能，使其在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用較為普遍，隨著科技的進(jìn)步，衛(wèi)生遙感技術(shù)在光譜、時(shí)空分辨率的呈現(xiàn)上有了大幅提高，能夠?qū)辈煳矬w的各類信息進(jìn)行全面反饋。

2.2 RTK技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)勘察中的RTK技術(shù)是通過GPS相位差分原理，在基準(zhǔn)站及流動(dòng)站之間對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行比對(duì)校正，對(duì)地質(zhì)勘察物體進(jìn)行精準(zhǔn)定位。在水工環(huán)地質(zhì)勘察實(shí)踐及地震災(zāi)害預(yù)防勘測(cè)中，RTK技術(shù)獲得了較為廣泛的應(yīng)用，在應(yīng)用實(shí)踐中也取得了長(zhǎng)足發(fā)展，其與地質(zhì)勘察制圖技術(shù)相結(jié)合，促進(jìn)了GPS技術(shù)的跨越式發(fā)展[2]。地質(zhì)勘察人員通過采用VB軟件及CAD繪圖技術(shù)，可以將水工環(huán)地質(zhì)勘察的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使地質(zhì)勘察成果呈現(xiàn)出圖表化特征，從而使水工環(huán)地質(zhì)勘察更具針對(duì)性和實(shí)效性。

RTK技術(shù)在地質(zhì)勘察應(yīng)用中，主要適用于環(huán)境污染狀況的勘察、環(huán)境污染治理的跟進(jìn)、地質(zhì)災(zāi)害的勘察等領(lǐng)域。一般而言，RTK技術(shù)與GPS技術(shù)經(jīng)常結(jié)合使用，借助其電磁波通視等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在地質(zhì)勘察工程中的勘探線布設(shè)、地形測(cè)量、剖面測(cè)量及土石方計(jì)算等各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠得出高精度的勘察數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)字繪圖及三維技術(shù)

傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察繪圖多為人工操作實(shí)施，一方面工作強(qiáng)度較大，另一方面極易在繪圖過程中產(chǎn)生誤差。隨著科技的發(fā)展和信息技術(shù)的自動(dòng)化水平提高，在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，數(shù)字繪圖技術(shù)及三維技術(shù)日漸成熟，通過其對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息要素間關(guān)系的分析計(jì)算，結(jié)合地質(zhì)勘察的地形圖，運(yùn)用三維軟件，如Maya，可以對(duì)勘察而來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行建模及繪制，從而形成更加直觀具體的勘察成果，為水工環(huán)地質(zhì)勘察工作方案及后期建設(shè)施工方案的制定提供了精確的數(shù)據(jù)及圖像參考。

2.4 TEM技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)中的TEM技術(shù)，主要是圍繞太空探測(cè)為對(duì)象而發(fā)展起來的地質(zhì)勘察技術(shù)類型，隨著該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)展，TEM技術(shù)也在水工環(huán)地質(zhì)勘察中得到應(yīng)用。TEM地質(zhì)勘察技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：①勘察地形較為平緩的區(qū)域時(shí)，精準(zhǔn)度較高；②可達(dá)10m到100m的探深度，并具備較好的分辨率；③如勘察區(qū)域接地情況不好，TEM技術(shù)憑借其不需接地電極的特點(diǎn)，可以有效發(fā)揮其勘察作用；④TEM技術(shù)受到的耦合噪音較小，可采用懸空工作方式，在進(jìn)行金屬礦產(chǎn)勘察、地?zé)峥辈椤⒚禾镉蜌饪辈榧肮こ痰刭|(zhì)勘察時(shí)，其應(yīng)用價(jià)值較高。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用范圍的特點(diǎn)及要求

現(xiàn)階段，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)在應(yīng)用范圍上更加廣泛，呈現(xiàn)出學(xué)科交叉、系統(tǒng)化、綜合化的特點(diǎn)。從水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的演變歷程來看，地質(zhì)勘察及建筑施工前期以損害資源及生態(tài)發(fā)展為代價(jià)，使地質(zhì)勘察工作偏離了與自然環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)。隨著環(huán)保觀念和科學(xué)發(fā)展觀念的提升，在地質(zhì)勘察實(shí)施中，人們一方面尤其注重勘察工作與地質(zhì)環(huán)境的有效銜接，強(qiáng)調(diào)在對(duì)環(huán)境不構(gòu)成破壞的基礎(chǔ)上開展勘察組織工作；另一方面人們對(duì)地質(zhì)勘察的質(zhì)量水平提出了更高要求。在此背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)日益呈現(xiàn)出學(xué)科間的交叉融合的趨勢(shì)，在有效滿足地質(zhì)勘察需求的同時(shí)，也進(jìn)一步使地質(zhì)勘察、工程勘察、環(huán)境勘察、水文勘察之間的界限模糊化，統(tǒng)一化，可以說，現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)不僅在工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮了其重要作用，在工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防建設(shè)及地質(zhì)生態(tài)研究等眾多領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍更加全面、綜合、系統(tǒng)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察工作在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到重要的基礎(chǔ)信息保障作用，在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察、空間地理環(huán)境數(shù)據(jù)搜集、水文地質(zhì)信息處理等環(huán)節(jié)都能夠得到有效應(yīng)用。在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)建設(shè)施工及各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的籌劃時(shí)，要注重運(yùn)用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)，結(jié)合具體的勘察情況，合理選用相應(yīng)的勘察手段，使水工環(huán)地質(zhì)勘察真正發(fā)揮出其信息前導(dǎo)的效果。

[1]劉利國(guó)，尚繼龍.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，2013（36）：40.

[2]王琨.新時(shí)期水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用見解[J].低碳世界，2015（15）：140+141.

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A

1004-7344（2016）08-0188-01

2016-3-1