水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的主要方法及其未來(lái)發(fā)展的研究

文/遲建榮，通化市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的主要方法及其未來(lái)發(fā)展的研究

文/遲建榮，通化市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

水利水電工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大背景之下，加強(qiáng)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)顯得尤為重要，尤其是勘測(cè)方法的優(yōu)化與完善，直接影響水利水電工程整體經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)水利工程中的山地勘測(cè)方法、鉆探方法以及物探方法等常用地質(zhì)勘測(cè)方法進(jìn)行分析總結(jié)，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行探討，以期提高我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的科學(xué)性及合理性，促進(jìn)水利水電事業(yè)朝著良性方向發(fā)展。

水利水電工程；地質(zhì)勘測(cè)；主要方法；未來(lái)發(fā)展

引言

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)整體呈穩(wěn)中有進(jìn)、穩(wěn)中向好的態(tài)勢(shì)持續(xù)發(fā)展，支撐工程建設(shè)保持高速增長(zhǎng)和邁向高端水平的勘測(cè)條件不斷積累增多。對(duì)于難度不斷加大的勘測(cè)工作而言，擴(kuò)展了勘探的分辨率和精度的有效性，當(dāng)前勘測(cè)方法和技術(shù)水平已無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的精度要求。因此，為加強(qiáng)對(duì)工程地質(zhì)勘測(cè)方法及最新情況的研究，應(yīng)結(jié)合水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際，選擇實(shí)際相適宜的勘測(cè)方法，推動(dòng)工程勘測(cè)在水利水電行業(yè)的創(chuàng)新。

1 水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)

對(duì)于某一工程的地質(zhì)勘探而言，其實(shí)質(zhì)是對(duì)工程所在區(qū)域地質(zhì)的一種繪制形式，通過(guò)勘測(cè)的方法對(duì)地表以下的巖土結(jié)構(gòu)或者地質(zhì)情況進(jìn)行采集，并通過(guò)資料整合，為工程建設(shè)提供可靠的地質(zhì)信息資料，勘測(cè)工作的開(kāi)展主要通過(guò)以下三種方法：山地勘探、鉆探、物探。

①山地勘測(cè)。隨著勘測(cè)內(nèi)容的增多，水利水電工程項(xiàng)目的勘測(cè)數(shù)據(jù)也更為復(fù)雜，且水利水電工程中山地勘測(cè)是重要的組成部分。從勘測(cè)深度及范圍上來(lái)看，山地勘探主要針對(duì)地表淺層地質(zhì)情況進(jìn)行勘探，主要是通過(guò)人工或機(jī)械剝土，開(kāi)挖探坑、探槽、探井或平峒等方法，可直接進(jìn)行試驗(yàn)、取樣和觀察地質(zhì)現(xiàn)象，具有管理方便、易操作的優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于縮短采集施工周期，提高資料處理難度，增加數(shù)據(jù)的科學(xué)性均有重要作用，是山地地區(qū)淺層地質(zhì)勘測(cè)較為常用的一種勘探方法。但是，盡管山地勘測(cè)具有技術(shù)水平高、應(yīng)用效果好等諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際勘測(cè)范圍及應(yīng)用推廣方面仍有一定的局限性。

②鉆探。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷有新設(shè)備進(jìn)入鉆探市場(chǎng)，提升了整體鉆探效率和鉆探質(zhì)量，具體勘測(cè)水平上的變化主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面，鉆頭和鉆機(jī)等鉆探設(shè)備逐漸優(yōu)化進(jìn)步，例如，自上世紀(jì)后期開(kāi)始，鉆機(jī)研制朝著功能性方向發(fā)展，例如：鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)速度不斷增加、擴(kuò)大扭矩、保持鉆機(jī)的高性能及高穩(wěn)定性。另一方面，利用鉆機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)硬的巖土層進(jìn)行鉆探時(shí)，與傳統(tǒng)鋼?；蛘哂操|(zhì)合金鉆頭相比，金剛石復(fù)合片鉆頭具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，即使在遇到硬巖的情況下，依然可保持高速鉆進(jìn)速度以及高度巖心采取率。

③物探。地球物理勘探是地質(zhì)學(xué)上常用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，通常簡(jiǎn)稱“物探”。目前，主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射勘探等。相對(duì)傳統(tǒng)的鉆探方法，工程物探技術(shù)的使用受場(chǎng)地、地形條件的限制較少，具有節(jié)省時(shí)間、節(jié)省費(fèi)用、勘探精度高等特點(diǎn)。合理的選擇、運(yùn)用工程物探技術(shù)和傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合，可有效的提升勘測(cè)質(zhì)量和勘測(cè)速度。

2 水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向

相比于傳統(tǒng)的勘測(cè)技術(shù)，目前的主流發(fā)展方向?yàn)槿蚨ㄎ幌到y(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、以及工程物探技術(shù)等。本文就遙感技術(shù)與工程物探技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的論述。

2.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用

2.1.1 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性。通過(guò)遙感圖像所提供的構(gòu)造信息，可較為準(zhǔn)確的反應(yīng)出水利水電工程區(qū)域的地質(zhì)特征、地貌形態(tài)及水系分布特征。這有助于判定區(qū)域構(gòu)造、斷裂體系，并準(zhǔn)確評(píng)價(jià)工程與周?chē)貐^(qū)構(gòu)造的準(zhǔn)確性。

2.1.2 評(píng)價(jià)庫(kù)岸穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)查水庫(kù)泥石流、滑坡等，可借助航衛(wèi)片、彩紅外片與現(xiàn)場(chǎng)觀察確定影響水庫(kù)穩(wěn)定性的因素及分布狀態(tài)等。

2.1.3 巖溶調(diào)查。借助遙感技術(shù)可準(zhǔn)確判讀巖溶區(qū)水電工程地下泉水、地下水的分布情況，以此深入研究巖溶情況并為解決巖溶滲漏問(wèn)題提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2.1.4 地質(zhì)測(cè)繪（中小比例尺）填圖。結(jié)合傳統(tǒng)的野外勘測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)校核，遙感技術(shù)可完成中小比例尺成圖，大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮技術(shù)，這也符合水利水電規(guī)劃總院的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”的發(fā)展要求。

2.1.5 編錄巖土工程開(kāi)挖面。為了更好的反饋設(shè)計(jì)、預(yù)報(bào)、存檔所需，通過(guò)利用遙感技術(shù)有助于高邊坡的開(kāi)發(fā)、大壩基坑開(kāi)發(fā)及大型地下建筑物建設(shè)。遙感技術(shù)在分析預(yù)報(bào)現(xiàn)場(chǎng)的穩(wěn)定性時(shí)，可提供科學(xué)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)。

2.1.6 有助于水土保持、移民安置。遙感技術(shù)對(duì)治理滑坡、泥石流發(fā)育研究及區(qū)域穩(wěn)定研究有積極的輔助作用。結(jié)合遙感數(shù)據(jù)可提出滑坡防止意見(jiàn)，并構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)警系統(tǒng)。此外，遙感技術(shù)中的彩色紅外航片可準(zhǔn)確判斷土地利用類型，并為移民安置提供必要的數(shù)據(jù)支持。

2.2 工程物探技術(shù)

2.2.1 CT技術(shù)（地球物理層析技術(shù)）。該技術(shù)可有效判斷區(qū)間巖體，并能進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。由于目前探測(cè)技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確了解巖體情況，CT技術(shù)在查明空洞間巖體完整性方面具有突出優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)不僅有效控制了勘探工作量，還能科學(xué)的評(píng)價(jià)巖體物理性。

2.2.2 鉆孔彩色電視系統(tǒng)。該技術(shù)可應(yīng)用于水利水電工程勘測(cè)，由于電路設(shè)計(jì)集成度高、性能穩(wěn)定，其彩色圖像具有失真小、重現(xiàn)性能高等優(yōu)勢(shì)。隨著數(shù)字技術(shù)水平的提升，鉆孔踩點(diǎn)又出現(xiàn)了彩色鉆孔電視系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了控制、監(jiān)視、錄像的同步。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)科技水平的提升，各種先進(jìn)的技術(shù)逐漸應(yīng)用于水利水電工程勘測(cè)之中。這對(duì)于勘測(cè)質(zhì)量和勘測(cè)速度有著明顯的推動(dòng)作用。結(jié)合傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘測(cè)方法，合理的選擇全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等，可有效提升水利水電工程勘測(cè)水平。

[1]青云,伍法權(quán),王光杰,等.地球物理綜合勘探技術(shù)在南水北調(diào)西線工程深埋長(zhǎng)隧洞勘察中的應(yīng)用[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2005,24(20)：3631-3638．

[2]封云亞,沈春勇.喀斯特地區(qū)水利水電工程勘測(cè)與處理新技術(shù)[J].水利水電技術(shù)，2005（36）：70-73.

[3]云亞,沈春勇.喀斯特地區(qū)水利水電工程勘測(cè)與處理新技術(shù)[J].水利水電技術(shù),2005,36(9)：70-73.