崔程 潘毅颖
新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第七地质大队 新疆 833000
摘要:随着社会经济和科技水平的稳步增长,为水工环地质勘察技术的革新和升级奠定了坚实的基础。基于此,本文详细分析了水工环地质勘察中的技术应用。
关键词:水工环地质勘察;技术;应用
地质勘察是一项地质探索工作,在国民经济发展中占有重要地位。水工环地质勘察作为地质勘察的一项重要工作,在新时期已不再局限于水文、工程、环境三方面。在可持续发展建设中,资源浪费问题十分突出,这与我国的实际国情不符。因此,高度重视水工环地质勘察工作,积极将现今勘察技术引入其中,不仅能提高地质勘察的质量和水平,而且能促进能源和生态的可持续发展。
一、当前水工环地质勘察现状与应用范围
水工环地质勘察从宏观上讲,对人类社会发展意义重大,从微观上讲,对个人生活也有重要影响。现代社会,不仅是我国对水工环地质勘察十分关注,世界其他各国也十分重视。这主要是因全球环境发生了很大转变,而且全球经济已走向了一体化,因此随着各国对水工环地质勘察程度的加深,水工环终究会走向一体化。当前,我国水工环地质勘察工作发生了明显的变化,改革开放之初,为了发展经济,资源损耗严重并且生态环境遭受到了重大破坏,目前有些地区的生态环境甚至威胁到了当地人们的发展。随着改革开发的逐渐深入,人们开始对自己的行为进行反思,认识到人类并不是大自然的主宰,只有与自然和谐相处,人类与自然才能共同生存发展下去。为了更好的保护生态环境,同时促进社会文明发展,国家对水工环地质勘察工作者提出了更高的要求。
二、水工环地质勘察中的技术应用
1、电法。电法是水工环地质勘察工作中极为常见的一种地质勘察技术,该技术由于所具备的实用性高,进而使我国的水工环地质勘察工作所表现出的水平大幅度提高。电法技术虽然在当前阶段依然广泛的应用,但实质上,该技术已有了百年的使用历史,并且从最初的技术诞生至今,一直在不断完善,从而直接使电法技术从最初的使用到如今已出现了巨大的变革,致使电法技术在水工环地质勘察中发挥出了至关重要的作用。电法技术中包含了激发极化法、高密电法两种措施,在这其中,激化极化法主要是针对矿石、岩石等进行激发激化效果后,针对其中的差异化执行了地质勘察,通常,该措施是使用在找水、金属矿石勘察的相关工作中,该技术被誉为新找水法。而与之不同的是,高密度电法是通过阵列勘探的方式,该勘察方式是在野外执行地质勘察过程中,针对高密度勘探法进行简易的布置,进而减少电极的多次设置,使故障率得以清除。就目前来看,高密度电法本身已基本上脱离了人工操作的模式,采取全自动化的控制模式,进而使数据采集的精度大幅提高。且电极排列方式的丰富多样,在水工环地质勘察中可获取全面、丰富、准确的信息,大幅提升地质勘察质量。在进行水工环地质勘探时,为提高勘测底层含水量和找水精确度,需通过和高密度电法相结合,以达到提升准度和成功率的目的。
2、GPS技术。GPS技术即全球定位系统,是目前我国勘查手段中最为常见也是最为常用的基础方法,能与目前高度发达的互联网技术、无线发射技术相结合。其工作原理为,通过宇宙中的卫星接收设施,对地表的各项地质信息做出采集。GPS技术的出现,能更好的完成设备转换与处理工作。同时,多台卫星下的器械基站线设施,能从根本上提升勘查的精度与效率。需注意的是,GPS系统还能反馈WGS-84坐标,该坐标除将地质勘查工作完成外,还能解决一系列衍生社会问题,如人体健康、环境污染及城市基础建设等,从而达到综合化的多元勘查效果,能更为及时、有效地完成相应任务。
3、GPR技术。GPR技术为地质雷达技术的简称,该技术运行原理是通过电磁波来对地质信息进行搜集。最初要求在地面设置一个发射装置,然后利用该装置向地下发送电磁波,主要以声呐原理为根据,对地质数据进行收集,并借助相关仪器设备对所收集数据,在计算机设备进行绘图。这样勘查技术人员,能直观化知悉地质情况、厚度和岩层等方面的信息。由于GPR技术在呈现地下信息图过程中,具有直观化、清晰化及细致化等优点,因此,GPR技术在地质勘探中得到广泛的运用。如使用在老城地下线路情况勘探,或建筑物底部地质勘查。但GPR技术也有缺点,只适应开展短距离的地质勘探工作,在进行长距离勘探中,易受诸多因素的影响。
4、RTK技术。RTK技术是利用相位差分、伪距差分和GPS位置差分这3种差分技术来进行地质勘探工作的。当一个卫星发出信号时,基准站和流动站的接收设备可同时进行信号接收,通过对这2种信号的信息进行比较获得差分修正值,进而对流动站位置进行判断,这就是RTK技术的应用原理。通常,流动站可处于流动和静止2种状态,因此,RTK技术在进行水工环地质勘察时比较灵活,极大地方便了水工环地质勘察工作的开展。环境污染和地质灾害的检测是RTK技术在水工环地质勘察中的主要应用。
5、瞬变电磁技术的应用。瞬变电磁技术即TEM技术,最早是20世纪30年代应用在航空组织探测的领域中,而后在应用到对金属矿的勘探中并取得成功后才逐步推广到环境、工程检测等领域中。其工作原理是在回线的协同作用下,向地下发送脉冲电磁波一次,同时在间歇时间段观测二次涡流场。若地下分布着电性不均匀的质体,就能观察到异常的二次场或不均匀体导致的涡流场。一般而言,在地下介质中,传播时间的延长会影响到瞬变电磁技术发出的电磁场,从而使电磁场向深部扩散出现47度的一个倾斜锥面,也就是所说的烟圈效应。瞬变电磁法能运用到实际测深勘探中的理论依据和基础就是烟圈效应,因其能展现出瞬变场随着时间的推移而出现的变化规律。
在利用瞬变电磁技术对水工环地质进行勘察时,主要方法有电偶源法和垂直磁偶源法,其中垂直磁偶源法在实际操作中应用的范围更广。瞬变电磁技术具有独特的优势:首先,分辨率较高,对较陡峭的探测体局部异常的敏感性高。其次,精度高,观测时基本不受地形的影响,而且耦合噪声对其干扰极小。最后,即便是在接地条件极其差的地区,施工技术也较为简单易行且效率高,此外还能对不同深度的目标进行探测。也因其有诸多优点,奠定了TEM技术在水工环地质勘察中的地位。
三、我国水工环地质勘察工作需解决的问题
从发展速度上来看,我国水工环地质勘察工作的发展速度非常快速,并且已取得了较大的进步,与发达国家间存在的差距正在不断缩小;但需注意的是,由于我国水工环地质勘察工作起步较晚,因此必须要在今后的工作中加快技术创新步伐,坚持建设精品项目,做好各项工作,实行现代化的全方位管理,才能有效提升我国水工环地质勘察工作的质量。此外,相关部门还需做好水工环地质勘察工作人才库,注重培养人才,吸引人才并留住人才,采用科学的管理方式来提升他们的归属感和自信心,从而能更好的为企业服务。另外,水工环地质勘察工作还需充分借助科技进步和互联网技术,加强各区域、各企业间的联系,鼓励员工积极参与到地质环境问题的讨论和解决中来,从而实现快速解决问题的目标,也方便进行下一步的工作开展。
总之,地质勘察是一项复杂且具有一定危险性的工作,同时也有利于人类对环境的了解。虽然社会在不断进步,各个国家的经济也在飞速发展,但自然环境却被严重的破坏,这显然不利于人与自然的和谐相处。加强水工环地质勘察工作,不仅是对地质环境的调查,同时也是促进人类可持续发展不可缺少的工作。因此,研究地质勘察的技术与应用显得尤为重要。
参考文献:
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[3]李楠.当前水工环地质勘察中的技术及应用初探[J].黑龙江科技信息,2016(29).