測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用探究

尹訓(xùn)志 王俊亮 張杰

摘 要：由于我國(guó)各個(gè)地區(qū)的地形情況不盡相同，在平原地區(qū)往往會(huì)由于石油超采、地下水開(kāi)采等因素導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉降，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與居民正常生活產(chǎn)生不利影響。對(duì)此，應(yīng)積極采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，通過(guò)多樣化的測(cè)繪技術(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行識(shí)別，以此來(lái)保障居民的安全與社會(huì)穩(wěn)定。本文將以黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)為例，采用大地水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)對(duì)該地地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行分析，以此來(lái)突顯測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的重要作用。

關(guān)鍵詞：測(cè)繪技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；作用

中圖分類號(hào)：P694 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0221-02

引 言

地質(zhì)災(zāi)害在發(fā)生之前往往伴隨著不同的征兆，以往由于人類對(duì)大自然存在認(rèn)知缺陷，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效的識(shí)別。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)識(shí)程度提高，能夠借助科技手段對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行全面的勘測(cè)，充分掌握地質(zhì)變化，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)防。其中，大地水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)便是十分行之有效的一種。

1 現(xiàn)代地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)

地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)對(duì)人們的正常生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的不利影響，在實(shí)際工作過(guò)程中，人們借助現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)防與監(jiān)測(cè)，對(duì)某一地區(qū)災(zāi)前、災(zāi)后的測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，力求將災(zāi)害損失降到最低。其中，較為常用的幾種現(xiàn)代地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)如下所示：

1.1 控制測(cè)量技術(shù)

地質(zhì)測(cè)繪中的主要控制測(cè)量目標(biāo)是對(duì)局部地區(qū)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，根據(jù)地形與地質(zhì)勘查工程中的需求建立工程控制網(wǎng)。現(xiàn)階段，控制測(cè)量技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)是推廣電磁波高程測(cè)量，對(duì)空中三角測(cè)量技術(shù)進(jìn)行解析。從發(fā)展趨勢(shì)上看，逐漸與GPS、衛(wèi)星源射電干涉技術(shù)、ISS系統(tǒng)相結(jié)合，力求實(shí)現(xiàn)控制測(cè)量技術(shù)的更新?lián)Q代。

1.2 地形測(cè)量技術(shù)

地形測(cè)繪技術(shù)能夠加速投影測(cè)量與遙感的結(jié)合，深入發(fā)展攝影測(cè)量，使遙感手段更加多樣，數(shù)據(jù)信息處理效率得到顯著提升。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不但在小面積地形測(cè)量中得到了廣泛應(yīng)用，還為電子測(cè)量繪圖系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 地質(zhì)勘查技術(shù)

地質(zhì)勘查技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)據(jù)處理工作當(dāng)中，能夠使地勘工程的測(cè)量精度與速度得到顯著提升，并且吸收和借鑒了GPS、衛(wèi)星源射電干涉技術(shù)、ISS系統(tǒng)等多個(gè)現(xiàn)代定位測(cè)量技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)，使電子速測(cè)儀與電磁波測(cè)距儀在地質(zhì)勘查中得到廣泛應(yīng)用。

1.4 大地水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)

水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)主要是利用水準(zhǔn)尺與水準(zhǔn)儀對(duì)地面上兩點(diǎn)之間的高差進(jìn)行測(cè)量的方式。首先，在地面的兩點(diǎn)之間設(shè)置水準(zhǔn)儀，觀察兩點(diǎn)間的水準(zhǔn)標(biāo)尺，根據(jù)尺上的數(shù)據(jù)推算兩點(diǎn)間的高差。一般情況下，由水準(zhǔn)原點(diǎn)或者任意一個(gè)已知的高程點(diǎn)為基準(zhǔn)，沿著規(guī)定水準(zhǔn)路線逐站測(cè)定各個(gè)點(diǎn)的高程，主要應(yīng)用于地質(zhì)勘查與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防當(dāng)中[1]。

2 測(cè)繪技術(shù)在平原地質(zhì)災(zāi)害中的作用

測(cè)繪技術(shù)在平原地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)與監(jiān)控中起到不可忽視的作用，在平原地區(qū)中，通常會(huì)由于礦山開(kāi)采、石油超采、地下水開(kāi)采等原因?qū)е碌刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

2.1 提高礦山開(kāi)采質(zhì)量

在礦山開(kāi)采中，巷道的走向、彎道設(shè)置、儲(chǔ)量估算、井下回采等多個(gè)方面都離不開(kāi)測(cè)繪技術(shù)的支持，尤其對(duì)于巷道來(lái)說(shuō)，如若不經(jīng)過(guò)測(cè)繪直接開(kāi)挖，很容易使巷道作廢，甚至引發(fā)安全事故。在實(shí)際工程中巷道開(kāi)挖失敗、偏離礦體導(dǎo)致大量浪費(fèi)的情況比比皆是，成為了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要導(dǎo)火索。由此可見(jiàn)，測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用為工程質(zhì)量提供極大保障，使地質(zhì)災(zāi)害得到有效控制。

2.2 提高石油開(kāi)采科學(xué)性

在石油開(kāi)采過(guò)程中，測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槠浒踩a(chǎn)提供切實(shí)保障，有效防止石油超采問(wèn)題發(fā)生。安全生產(chǎn)的前提是科學(xué)合理的開(kāi)采，而準(zhǔn)確的測(cè)量則能夠?yàn)槭涂茖W(xué)開(kāi)采提供充足的技術(shù)支持，尤其是在開(kāi)采深度的把控方面發(fā)揮了重要作用。因此，測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用能夠有效幫助開(kāi)采單位解決石油開(kāi)采過(guò)程中遇到的各類地質(zhì)問(wèn)題，在有效預(yù)防石油超采的同時(shí)，也極大的避免了平原地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.3 為地下水開(kāi)采提供數(shù)據(jù)支持

測(cè)繪技術(shù)在地下水開(kāi)采預(yù)案制定、工作人員定位與監(jiān)控等工作中得到了廣泛應(yīng)用，為地下水的科學(xué)良性開(kāi)采提供有力的數(shù)據(jù)支持，能夠針對(duì)各個(gè)區(qū)域中不同的地質(zhì)情況，以測(cè)繪數(shù)據(jù)為依據(jù)，采取針對(duì)性的開(kāi)采措施。在開(kāi)采過(guò)程中，也以測(cè)繪數(shù)據(jù)為參考，有效避免地下水超采問(wèn)題導(dǎo)致的地面下沉等問(wèn)題，避免為開(kāi)采企業(yè)帶來(lái)不可彌補(bǔ)的損失[2]。

3 水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

3.1 區(qū)內(nèi)自然地理情況

本文所研究的地質(zhì)災(zāi)害測(cè)量區(qū)域?yàn)辄S河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)，該地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施良好，公路網(wǎng)發(fā)達(dá)，地勢(shì)南高北低，平均海拔范圍2～15m；區(qū)內(nèi)水系眾多，有黃河、小清河、灌渠等交錯(cuò)分布，增加了水準(zhǔn)測(cè)量難度；作業(yè)區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，平均氣溫12.4℃左右，平均降水量559.3mm左右，且集中在6～9月份。

3.2 水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1 水準(zhǔn)路線構(gòu)成

在水準(zhǔn)測(cè)量工作正式實(shí)施之前，對(duì)原點(diǎn)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)高差與原高差的一致性進(jìn)行觀測(cè)，本次研究的起算數(shù)據(jù)為118.631m，水準(zhǔn)路線經(jīng)過(guò)廣饒縣城、博興縣城南、濱州市城區(qū)等地，形成“+”字路線，總長(zhǎng)度為265.2km；再經(jīng)由東營(yíng)區(qū)、東營(yíng)河口區(qū)，形成“+”字路線，總路線長(zhǎng)度為424.2km。

3.2.2 水準(zhǔn)觀測(cè)

本次水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)主要應(yīng)用了DiNi 12數(shù)字水準(zhǔn)儀條碼式2m銦鋼水準(zhǔn)標(biāo)尺，在正式觀測(cè)之前根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)儀器與標(biāo)尺質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，保障觀測(cè)工具性能良好，充分滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定；在觀測(cè)開(kāi)始以后，每日儀器的i角進(jìn)行檢校，保障其不存在較大變化。在該區(qū)域的水準(zhǔn)測(cè)量中，大部分為柏油路，每公里的測(cè)站數(shù)大約為11.3站。對(duì)于一般土路的測(cè)量使用尺樁，而水泥路、柏油路的測(cè)量采用尺臺(tái)；在觀測(cè)完畢后，數(shù)據(jù)被自動(dòng)存儲(chǔ)于儀器內(nèi)存當(dāng)中，通過(guò)相應(yīng)軟件傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中進(jìn)行整理和打印后，便可為后續(xù)工作提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考[3]。

3.2.3 水準(zhǔn)測(cè)量平差計(jì)算

針對(duì)區(qū)域內(nèi)所有水準(zhǔn)測(cè)量過(guò)的路線進(jìn)行整體平差計(jì)算，在計(jì)算之前，針對(duì)水準(zhǔn)路線往返測(cè)量中的誤差進(jìn)行再次驗(yàn)算，使測(cè)量誤差能夠處于合理范圍內(nèi)，滿足黃河三角洲地區(qū)地質(zhì)環(huán)境水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)要求。水準(zhǔn)測(cè)量平差計(jì)算精度如表1所示。

3.2.4 水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果評(píng)價(jià)

水準(zhǔn)測(cè)量的全過(guò)程均應(yīng)遵循工程設(shè)計(jì)與國(guó)家相關(guān)規(guī)定，將水準(zhǔn)測(cè)量資料整理完畢后，根據(jù)質(zhì)量管理體系中的檢驗(yàn)要求，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行全面檢查，使其滿足以下要求：①水準(zhǔn)測(cè)量布網(wǎng)科學(xué)；②儀器性能符合規(guī)定；③觀測(cè)計(jì)算方式正確；④成果真實(shí)可靠，各項(xiàng)資料齊全，充分滿足黃河三角洲地區(qū)地質(zhì)問(wèn)題水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)計(jì)要求。在本次區(qū)域水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果顯示，測(cè)段及路線不符值優(yōu)良品占98%、合格品占2%，每千米水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差為±0.34符合，充分滿足黃河三角洲地區(qū)地質(zhì)問(wèn)題水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)計(jì)要求，能夠達(dá)到優(yōu)級(jí)成果要求。

4 結(jié) 論

綜上所述，測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)與監(jiān)控中起到不可忽視的作用，能夠?yàn)榈V工開(kāi)采營(yíng)造安全環(huán)境、為防災(zāi)減災(zāi)提供數(shù)據(jù)參考、為人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供切實(shí)保障。在日后的發(fā)展中，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合更加緊密，能夠使測(cè)繪水平與效率得到更加顯著的提升，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害所帶來(lái)的損失得到進(jìn)一步降低。

參考文獻(xiàn)

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[2]羅太近，宋小慶，向 峰.三維測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害分析中的應(yīng)用研究[J].北京測(cè)繪，2018（6）.

[3]邢文戰(zhàn).現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害中的地位與應(yīng)用展望[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，6（2）：24～26.

收稿日期：2018-9-18

作者簡(jiǎn)介：尹訓(xùn)志（1970-），男，測(cè)繪工程師，大專，主要從事地質(zhì)測(cè)繪項(xiàng)目管理工作。