關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)勘查中技術(shù)應(yīng)用的幾點思考

蔣進(jìn)

（貴州地礦基礎(chǔ)工程有限公司 貴州貴陽 550000）

關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)勘查中技術(shù)應(yīng)用的幾點思考

蔣進(jìn)

（貴州地礦基礎(chǔ)工程有限公司 貴州貴陽 550000）

筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗分析了水工環(huán)地質(zhì)勘查的現(xiàn)狀、存在的問題及其必要性，并分析了水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中GPS、PTK以及GPR技術(shù)的應(yīng)用。

水工環(huán)；地質(zhì)勘查；技術(shù)應(yīng)用

引言

狹義的水工環(huán)地質(zhì)勘查是指對水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)的勘查。隨著隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，水工環(huán)地質(zhì)勘察勘查的范圍和內(nèi)容逐步得到了拓展和延伸，除了傳統(tǒng)意義上的水工環(huán)地質(zhì)勘查之外，也包括對地質(zhì)變化引起的自然災(zāi)害的勘查。目前，水工環(huán)地質(zhì)勘查已逐步轉(zhuǎn)化為一種綜合型的工作，與其他多種學(xué)科或者專業(yè)之間具有十分密切的聯(lián)系。以可持續(xù)發(fā)展為背景，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作被賦予了嶄新的內(nèi)涵，要求工作人員應(yīng)當(dāng)以保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)，全面做好水工環(huán)地質(zhì)勘查工作。從現(xiàn)階段來看，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作量相對較大，內(nèi)容日趨復(fù)雜，同時還需要綜合考慮各種影響因素。因此，筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗就水工環(huán)地質(zhì)勘察中相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了思考與探究。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查的現(xiàn)狀

水工環(huán)地質(zhì)勘查工作不但對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義，而且還與個人生活的各方面息息相關(guān)。工業(yè)革命以來，隨著全球自然生態(tài)環(huán)境的變化，且世界經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)全球一體化的發(fā)展趨勢，各國水工環(huán)地質(zhì)勘查的深度及范圍將不斷加大，也將最終實現(xiàn)全球化的發(fā)展目標(biāo)，因此，世界各國都非常注重水工環(huán)地質(zhì)勘察工作。

改革開放之初，為了快速的解放生產(chǎn)力和發(fā)展我國社會經(jīng)濟(jì)，自然資源以及生態(tài)環(huán)境等等均被嚴(yán)重的破壞和浪費，甚至由于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的惡化而對當(dāng)?shù)鼐用竦纳婧桶l(fā)展產(chǎn)生了威脅。但是，近些年來，我國水工環(huán)地質(zhì)勘察工作已經(jīng)有了較為顯著的改善和進(jìn)步。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及人們生態(tài)環(huán)保意識的不斷提高，人們開始反思自身過往錯誤的行為活動或思想認(rèn)識，意識到人類不能主宰大自然，而是應(yīng)該在合理改造和利用大自然的基礎(chǔ)上與自然生態(tài)環(huán)境和諧相處，只有這樣才能保證實現(xiàn)人類與大自然的可持續(xù)發(fā)展。因此，為了更好的保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我國社會文明發(fā)展的水平，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的相關(guān)要求也開始逐漸變得越來越嚴(yán)格。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘查的必要性

從現(xiàn)階段來看，水工地質(zhì)勘查涉及范圍比較廣泛，與人類發(fā)展、社會發(fā)展以及國家發(fā)展的各個方面密切相關(guān)，其勘查的主要范圍為：①由于地方病往往與當(dāng)?shù)厮沫h(huán)境密切相關(guān)，所以人類疾病研究是水工環(huán)地質(zhì)勘查的內(nèi)容之一；②水工環(huán)地質(zhì)勘查可以為合理的利用土地資源提供真實數(shù)據(jù)，為充分利用土地資源提供保障；③水工環(huán)數(shù)據(jù)能夠為城市的建設(shè)提供一定的支撐作用，特別是現(xiàn)代城市建設(shè)往往會涉及到各種因素，且各個因素之間的聯(lián)系非常密切和復(fù)雜，如果不能保證水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，城市建設(shè)可能會非常混亂，從而阻礙城市的可持續(xù)發(fā)展；④城市發(fā)展建設(shè)需要大量的各種資源和能源，但只有通過水工環(huán)地質(zhì)勘查才能確定資源與能源的儲量和利用方式。目前，有關(guān)水工環(huán)地質(zhì)勘察的各個學(xué)科之間已經(jīng)相互融合和相互滲透，同時交叉內(nèi)容和范圍也越來越多，例如地質(zhì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的交叉，甚至催生了少部分邊緣學(xué)科，表明水工環(huán)地質(zhì)勘查具有一定的綜合性以及系統(tǒng)性。

為了能夠更好的進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查工作，更好的實現(xiàn)地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)勘查工作人員應(yīng)當(dāng)全面了解水工環(huán)地質(zhì)勘查的方向，且要嚴(yán)格按照科學(xué)理論來實施地質(zhì)勘查。水工環(huán)地質(zhì)勘查就是指對環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行勘查，而環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究目標(biāo)主要包括地質(zhì)變化、自然變化以及氣候變化等，表明水工環(huán)地質(zhì)勘查的方向與環(huán)境地質(zhì)學(xué)的研究目標(biāo)相同。從實際情況來看，如果研究單位或部門不同，其研究的水工環(huán)地質(zhì)勘查內(nèi)容也有所不同，而其所研究內(nèi)容之間則存在一定的關(guān)系，對改變?nèi)祟惿姝h(huán)境有著極為重要的意義，反映出水工環(huán)地質(zhì)勘查工作在改善人類生活環(huán)境、自然環(huán)境以及城市建設(shè)發(fā)展等過程中具有不可或缺的作用。

3 水工環(huán)地質(zhì)勘查存在的問題

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作將面臨著各種挑戰(zhàn)與機(jī)遇。由于自然資源數(shù)量和規(guī)模的減小、地質(zhì)勘察結(jié)果的局限性以及水工環(huán)地質(zhì)勘查機(jī)制不完善等，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作容易被定式思維束縛，這在一定程度上破壞了對礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及地下水體的保護(hù)。近些年來，我國水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的整體水平有了一定的提高，但是在水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中仍然存在著一些問題，主要表現(xiàn)為如下三方面：

3.1 勘查力量比較薄弱

水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作內(nèi)容不但要確定地下水源、水系分布以及各水層富水情況等，而且還要客觀地分析和評價地下水資源，同時還要在后續(xù)的系列工作中通過自然環(huán)境以及地下水等來綜合分析和研究地下水源的開采問題。因此，在水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中，必須建立一支素質(zhì)過硬、專業(yè)能力過強(qiáng)的專業(yè)化人才隊伍，同時還要確保實現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)勘查與施工建設(shè)過程中各種生產(chǎn)要素之間的有機(jī)結(jié)合。

3.2 勘查配備要素實力較低

在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，由于缺乏專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的勘查工作人員，以及勘查儀器設(shè)備和工具不完善，水工環(huán)地質(zhì)勘查整體實力下降。同時，由于勘查工作人員對于水工環(huán)地質(zhì)勘查與先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的結(jié)合意識薄弱，工作能力較低以及思想意識落后，工作隊伍的整合乏力。從實際情況來看，水工環(huán)地質(zhì)勘查行業(yè)的工作人員數(shù)量非常多，但是由于缺乏領(lǐng)導(dǎo)能力強(qiáng)、技術(shù)過硬的專業(yè)化人才，人才組織結(jié)構(gòu)不完善，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作進(jìn)展難以與時代發(fā)展同步，甚至落后于其他國家發(fā)展水平。另外，由于水工環(huán)地質(zhì)勘查工作制度不完善，并且缺乏有效的執(zhí)行力度，有些部門或者工作人員的工作作風(fēng)不是很好。

3.3 勘查工作評價不完善

長期以來，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，勘查工作人員尚不能充分客觀和合理的分析評價周圍環(huán)境、資源開采以及資源利用前景，導(dǎo)致重視資源開發(fā)利用和忽視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)象非常普遍，甚至導(dǎo)致礦山環(huán)境條件持續(xù)惡化。

4 水工環(huán)地質(zhì)勘查中的技術(shù)應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)勘查工作所獲得成就與大量先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用之間有著極為重要的關(guān)系。在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，合理的應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，不但能夠提高水工環(huán)地質(zhì)勘查的工作效率，而且還能夠確保水工環(huán)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗，就水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中經(jīng)常運用的GPS、RTK以及GRP技術(shù)進(jìn)行分析與探討。

4.1 GPS技術(shù)

從目前來看，GPS技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中的應(yīng)用非常普遍。與傳統(tǒng)的人工地面勘測技術(shù)相比，GPS技術(shù)不但有效的降低了人工投入的力度，而且還減少了勘查工作人員的工作量，同時也保證了勘查信息和數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用以衛(wèi)星定位為基礎(chǔ)，并充分考慮地球的特性和衛(wèi)星的監(jiān)測范圍，從嚴(yán)格意義上來說，只需要4顆衛(wèi)星就能夠監(jiān)測地球的任意位置。其工作的流程是：勘測工作人員通過無線傳輸裝置把待勘測地理位置發(fā)送至地面基準(zhǔn)站所設(shè)立的GPS接收機(jī)，之后由同步衛(wèi)星把檢測到的信號傳送至地面信息接收裝置，最終由基準(zhǔn)站中的接收裝置收集和整理檢測信息。另外，GPS技術(shù)也可以用于地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染以及人類疾病等方面。

4.2 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)采用的是差分GPS位置差分、偽距差分以相位差分3類中的相位差分，其工作原理是：①在地面基準(zhǔn)站上防止1臺衛(wèi)星信號接收裝置；②在流動站上放置若干臺衛(wèi)星信號接收裝置，由基準(zhǔn)站和流動站中的信號接收裝置同步接收同一衛(wèi)星傳送的檢測信號；③對比基準(zhǔn)站接收的信息與已知信息，此時可以得到一個差分改正值；④將差分改正值通過無線傳輸裝置傳送至流動站，即可獲得流動站更為準(zhǔn)確的位置信息。由于流動站可以既可以靜止，又可以運動，使得PTK技術(shù)更加靈活和方便。目前，PTK技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境污染防治及檢測等方面應(yīng)用非常多，水環(huán)工地址勘查工作的重要檢測方法。

4.3 GPR技術(shù)

GPR技術(shù)又稱地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、探底雷達(dá)技術(shù)，其工作原理與GPS技術(shù)的工作原理類似，主要是通過電磁波來收集地質(zhì)信息。首先，在地面放置1臺信號發(fā)射裝置，由發(fā)射裝置向地下發(fā)射電磁波，之后根據(jù)聲吶原理來收集地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，最后在計算機(jī)中由相關(guān)儀器對所收集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)圖。在這種條件下，工作人員就能夠全面掌握地下的地質(zhì)形態(tài)、厚度以及巖面等地質(zhì)信息。由于GPR能夠較清晰、細(xì)致、快捷的展現(xiàn)出地下的地質(zhì)圖像，該技術(shù)在實際水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中得到了廣泛應(yīng)用。但是，該技術(shù)僅適用于短距離的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，而在較長距離的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中會受到各種因素不同程度的影響。

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A

1004-7344（2016）12-0179-02

2016-4-15

蔣進(jìn)（1986-），男，仡佬族，貴州織金人，初級工程師，主要從事工程勘察工作。