田云軍

摘要:本文通過分析我國水利水電工程的各種勘測手段及其應(yīng)用水平,總結(jié)各種勘測方法的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀,從而推進(jìn)水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計(jì)算”的方向發(fā)展。本文總結(jié)了全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等3 S技術(shù)和物探技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測中的主要應(yīng)用,旨在為水利水電工程地質(zhì)勘測方法的合理選擇提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

Abstract:Through the analysis on water resources projects and the application of the various investigation, the level of development of different kinds of investigation and application of methods are summarized to promote water conservancy and hydroelectric engineering geology investigation by the "qualitative"to"quantitative computing" direction. This paper summarizes the global positioning system(GPS), remote sensing(RS), geographic information systems(GIS),3S technology and exploration technology in water resources and hydropower engineering geology of the main application, designed to geological survey water resources and hydropower engineering methods are reasonably choosn to provide useful experience.

關(guān)鍵詞:水利水電工程;地質(zhì)勘測;勘測技術(shù);3S技術(shù);勘探

Key words: water resources and hydropower engineering; geological survey; survey techniques;3S technology; exploration

中圖分類號:TV221文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0223-01

0引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,工程建設(shè)項(xiàng)目從深度、廣度及精度上對工程地質(zhì)勘測提出了更高的要求。面對勘探深度的加大、對勘探分辨率要求的提高,許多傳統(tǒng)的地球物理方法及技術(shù)已經(jīng)無法滿足工程需要。近年來,由于地學(xué)等基礎(chǔ)理論學(xué)科的發(fā)展,極大地帶動了我國水利水電工程勘測事業(yè)的飛速發(fā)展。為此,分析總結(jié)各種工程地質(zhì)勘測方法的應(yīng)用及其最新的發(fā)展,在此基礎(chǔ)上選擇合適的勘測方法對工程地質(zhì)勘測及水利水電工程建設(shè)具有重要意義。

1工程地質(zhì)測繪與編錄

工程地質(zhì)測繪與編錄是地質(zhì)勘察中最先進(jìn)行的綜合性基礎(chǔ)工作,主要方法有:路線測繪法、地質(zhì)點(diǎn)測法、實(shí)測剖面圖法等。一般來說,對于一個工程區(qū),首先應(yīng)研究并弄清楚區(qū)域地殼穩(wěn)定性和地震活動狀況,然后充分利用已有的勘測手段進(jìn)行專門的工程地質(zhì)測繪,并開展其它專項(xiàng)工程地質(zhì)問題的研究工作。全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等3S技術(shù)的應(yīng)用,體現(xiàn)了目前工程地質(zhì)測繪與編錄的發(fā)展情況。

23S技術(shù)在工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

2.1 全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用

GPS在工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域內(nèi)主要用來確定觀測點(diǎn)位的三維坐標(biāo)。相對于普通測量手段而言,它不要求觀測站之間通視,具有定位精度高、觀測時間短、操作簡便、可全天候觀測等優(yōu)點(diǎn),可將其采集和儲存的觀測數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析與處理。GPS越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測量及定位控制工作中,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問題。在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時,運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時間,提高測量精度。

2.2 遙感技術(shù)(RS)的應(yīng)用

遙感技術(shù)主要應(yīng)用于可行性研究階段,與其他勘察手段配合,有利于大面積地質(zhì)測繪,提高填圖質(zhì)量和選線、選址的質(zhì)量,減少野外地質(zhì)調(diào)查的盲目性,減少外業(yè)工作量,進(jìn)而提高了勘察效率。遙感技術(shù)作為一種工程地質(zhì)勘測手段,近年來在我國水利水電工程中應(yīng)用越來越廣泛,從總體來說其用途主要有:工程地質(zhì)調(diào)查與制圖,巖溶調(diào)查,對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查,輸水隧洞、渠道等跨區(qū)域、長距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查,地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣候等復(fù)雜特殊地區(qū)的工程地質(zhì)調(diào)查,節(jié)省了費(fèi)用,縮短了工期。

2.3 地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用

GIS技術(shù)可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能夠處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)研制的MAP-GIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。

3物探技術(shù)在工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

地球物理勘探簡稱物探,它是應(yīng)用觀測儀器測量被勘探區(qū)的地球物理場,通過對測量場數(shù)據(jù)的處理和地質(zhì)解釋來推斷和發(fā)現(xiàn)地下可能存在的局部地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造的位置、埋深、大小及其屬性的科學(xué)。我國水利水電工程勘測設(shè)計(jì)單位逐年引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器,如信號增強(qiáng)式地震儀、綜合測井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使我國物探儀器得到了全面的更新其中有些設(shè)備是當(dāng)時或至今都處于世界先進(jìn)水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進(jìn)了物探的發(fā)展。

3.1 地球物理層析成像技術(shù)(CT)

CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過對采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評價的一種技術(shù)方法。

3.2 鉆孔彩色電視系統(tǒng)

50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn)。

4結(jié)語

綜上所述可以看出,我國水利水電行業(yè)工程地質(zhì)勘測方法正處于一個飛速發(fā)展的階段。重新認(rèn)識和審視目前我國水利水電工程的各種勘測手段及其應(yīng)用水平,大力推進(jìn)各種勘測方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用,從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計(jì)算”方向發(fā)展,對加快我國水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

參考文獻(xiàn):

[1]楊連生.水利水電工程地質(zhì)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004:55-57.

[2]沈春勇.水利水電工程勘測與處理新術(shù)[J].水利水電技術(shù),2008,36(9):70-73.

[3]曾凡卿.三峽工程建基巖體物探檢測方法應(yīng)用[J].2005,36(11):43-44.

[4]高建華.高精度電磁成像技術(shù)及其工程應(yīng)用[J].人民長江,2005,36(3):54-55.