張鳳雛

(貴州省黔東南州水利電力勘察設(shè)計(jì)院，貴州 凱里556000)

0 引 言

物勘技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用非常廣泛，包括礦產(chǎn)位置所在的探明、礦產(chǎn)的種類和多少、地質(zhì)特征和性質(zhì)、油田的發(fā)現(xiàn)和確定、水利水電設(shè)施的選址和工程的建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域［1］。

本文主要是闡述物勘方法與技術(shù)在水利水電工程勘測中的應(yīng)用，從物勘的特點(diǎn)，對(duì)水利水電勘測中的作用等方面進(jìn)行說明，進(jìn)而提出完善意見和發(fā)展方向。

1 物勘在水利水電勘測應(yīng)用中的特點(diǎn)

物勘是地球物理勘探的簡稱，是通過對(duì)被測對(duì)象的分析得出其和周圍介質(zhì)的差異所在，物勘能夠解決很多問題，無論是地理還是天文領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，物勘技術(shù)也呈革命性發(fā)展變化。新技術(shù)、新方法、新設(shè)備的出現(xiàn)，讓以前無法解決的問題或提供的技術(shù)成果無法滿足設(shè)計(jì)及施工要求都得到了解決。

現(xiàn)有的物探方法主要有:電法勘探、探地雷達(dá)、地震勘探、彈性波測試、層析成像、水聲勘探、放射性測量和綜合測井等方法。這些新技術(shù)、新方法保證了勘察成果質(zhì)量，縮短了勘察周期，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率［2］。

物探技術(shù)是地質(zhì)科學(xué)中一門新興的、充滿活力并且發(fā)展迅速的學(xué)科，它是工程勘察的重要方法之一，從某種程度上來說，它的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)成為衡量地質(zhì)勘察現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。

1.1 用物探的眼光解決地質(zhì)問題

要實(shí)現(xiàn)物勘方法在水利水電勘測中的使用要求在具體的實(shí)踐中把被勘探的地質(zhì)條件轉(zhuǎn)化成為地球物理勘探，然后根據(jù)勘探的結(jié)果分析地質(zhì)的特征，再判斷地質(zhì)特征與水利水電之間存在的特定關(guān)系，判斷出是否適合進(jìn)行建設(shè)水利設(shè)施。

1.2 物勘異常的常見性

根據(jù)物勘數(shù)據(jù)得出的結(jié)果并不具有唯一性和絕對(duì)性，而往往是異常多解的。造成這種結(jié)論的原因是多方面的。如地球磁場的不穩(wěn)定性，物理特征的特殊性等。所以，經(jīng)過單一的物勘方法對(duì)地質(zhì)的勘測得出的結(jié)論，一般不能最后定性，還需要經(jīng)過其他方法的進(jìn)一步證實(shí)，最好是綜合多種勘測手段，并對(duì)地質(zhì)進(jìn)行實(shí)地考察實(shí)驗(yàn)［3］。

1.3 物勘適用條件比較嚴(yán)格

水利水電對(duì)地質(zhì)的要求比較嚴(yán)格，不是所有的地方都適合建設(shè)水利設(shè)施，也不是所有的水利設(shè)施都是一勞永逸的，由于地質(zhì)的變化和地球活動(dòng)的發(fā)生，水利設(shè)施有其一定的使用周期。而且水利設(shè)施建成后還要定期的對(duì)設(shè)施進(jìn)行勘測，勘測水利設(shè)施的建設(shè)對(duì)地質(zhì)的影響，對(duì)周圍環(huán)境的作用，是否存在安全隱患等。

2 水利水電勘測中物勘方法的應(yīng)用

水利水電工程中，物勘的方法很多，科學(xué)、合理、高效地把各種方法應(yīng)用到水利水電工程的每個(gè)階段中，并且加強(qiáng)各方法的綜合應(yīng)用。

具體包括3 類方法:強(qiáng)性波類、電磁波類和影像類。

2.1 彈性波類

彈性波類包括:地震波法和聲波法。

2.1.1 地震波法

地震波法在水利水電工程中，主要是對(duì)地質(zhì)構(gòu)建基礎(chǔ)質(zhì)量的勘測，從承載力上考慮是否適合在此建立水電工程［4］。該方法首先對(duì)被測地點(diǎn)進(jìn)行掃描，確定其地質(zhì)構(gòu)造類型，對(duì)松弛程度的確定。地震波是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的綜合應(yīng)用。

地震波法在水電工程中，主要用于對(duì)地質(zhì)質(zhì)量的勘測，分析地質(zhì)成分對(duì)工程的有利和不利影響，是水利水電工程選址的重要依據(jù)［5－6］。某水利工程混凝土質(zhì)量檢測探地雷達(dá)實(shí)測剖面圖見圖1。

圖1 某水利工程混凝土質(zhì)量檢測探地雷達(dá)實(shí)測剖面圖

2.1.2 聲波法

聲波法的勘測原理和地震波法的工作原理大同小異，都是利用波段的發(fā)射、反射、折射來進(jìn)行勘測，進(jìn)而接收聲波反射回來的信息，后期對(duì)信息進(jìn)行處理和分析，最后得出有用的數(shù)據(jù)結(jié)果［7］。

反射聲波法在水利水電工程中主要用于固定錨桿質(zhì)量的分析，確保質(zhì)量符合要求［7］。

2.2 電磁波類

電磁波類包括:探地雷達(dá)法和電磁波CT。

2.2.1 探地雷達(dá)法

探地雷法在水電工程中，可以超前預(yù)測施工地址質(zhì)量，排除安全隱患，為避免事故發(fā)生和缺陷處理提供依據(jù)。也可用于檢測地質(zhì)的構(gòu)造狀況、地質(zhì)成分和剖面性質(zhì)。

探地雷達(dá)法利用電磁波由地面發(fā)射天線定向送入需要勘探的對(duì)象，經(jīng)存在電性差異的介質(zhì)或目標(biāo)體反射返回，被發(fā)射天線附近的接收天線接收［8］。

2.2.2 電磁波CT

電磁波CT 的工作原理是利用電磁波在傳播時(shí)遇到差異來影響電磁波能量，電磁波場的強(qiáng)弱反應(yīng)介質(zhì)的分布系數(shù)，根據(jù)系數(shù)分布的差異對(duì)被測對(duì)象進(jìn)行判斷，從而達(dá)到勘測的目的。電磁波CT 在水電工程勘測中，發(fā)現(xiàn)不良的地質(zhì)現(xiàn)象，然后在對(duì)地質(zhì)的不良之處進(jìn)行改進(jìn)［9］。

2.3 影像類

影像類包括:地面電視錄像勘測、鉆孔電視影像勘測和水下電視影像檢查。

2.3.1 地面電視錄像勘測

地面電視錄像勘測在水利水電工程中的作用主要是記錄性的，主要是記錄壩址施工前的地貌狀況，施工過程中發(fā)生的變化和竣工后地貌的新形態(tài)。然后對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行比較對(duì)比，得出結(jié)論。

2.3.2 鉆孔電視影像勘測

鉆孔電視影像可以到達(dá)一定的深度，進(jìn)行地下深層的勘測，由于地下深層地質(zhì)特征復(fù)雜多變，而對(duì)水利水電的影像又是非常重要的，鉆孔電視影像勘測技術(shù)的發(fā)明和使用，可以使人類更深入的了解地下深層的地質(zhì)特點(diǎn)。

2.3.3 水下電視影像檢查

利用水下設(shè)備水流速度，水流方向，水質(zhì)狀況，水文特點(diǎn)，以及判斷水下生物的活動(dòng)規(guī)律，在建設(shè)水利水電設(shè)施的時(shí)候尊重當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡，避免打破當(dāng)?shù)厣锖妥匀惶卣鞯募扔幸?guī)律。

3 提高物勘技術(shù)在水利水電工程勘測中的應(yīng)用

3.1 進(jìn)一步提高科技水平

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是一個(gè)民族興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。地球物理勘查技術(shù)是技術(shù)密集型的方法，更新?lián)Q代的周期非常短，要跟上時(shí)代的步伐就必須不斷地提高技術(shù)水平，同時(shí)為了更好地服務(wù)于水利水電工程的勘測，也能更大范圍的發(fā)現(xiàn)新問題，解決新困難。

3.2 重視對(duì)資料的后期處理和深度分析

通過物勘得到的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，必須經(jīng)過認(rèn)真分析，結(jié)合具體的地質(zhì)水利狀況，才能為自己所用，才具有實(shí)用作用。但是，很多時(shí)候，人們往往很重視物勘技術(shù)的應(yīng)用，而忽視對(duì)得到的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，這樣很容易忽視隱藏在其中的重要信息。

3.3 培養(yǎng)綜合性的物勘人才

綜合性人才具有廣泛的知識(shí)面和良好的接收信息能力，所以越來越受到各行各業(yè)的青睞，每個(gè)行業(yè)的用人者都希望聘用具備專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也具備相關(guān)的知識(shí)的人才。

物勘技術(shù)的使用涉及的領(lǐng)域非常廣泛，只有具備相關(guān)專業(yè)知識(shí)的物勘人才才能更好地應(yīng)用物勘技術(shù)，所以，培養(yǎng)綜合性的物勘人才成為物勘技術(shù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

3.4 開展新技術(shù)新方法的試驗(yàn)研究

水利水電工程勘測的方法很多，但是為了適應(yīng)不斷變化的勘測對(duì)象，也為了提高勘測水平，目前現(xiàn)有的方法仍然不能滿足水利水電工程的勘測，因此需要不斷地研究新方法新技術(shù)。這樣不僅有利于技術(shù)水平的提高，更有利于適應(yīng)市場的競爭。在面對(duì)日新月異的變化同時(shí)，要進(jìn)一步搞好實(shí)驗(yàn)研究，不斷嘗試新的方法和技術(shù)，更重要的是進(jìn)一步搞好創(chuàng)新，建立和完善具有水電特色的工程物探科學(xué)技術(shù)體系。

4 結(jié) 語

物勘方法與技術(shù)在水利水電的勘測中得到了廣泛的應(yīng)用，為我國的水利水電的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。具體變現(xiàn)在為水利水電設(shè)施的選址提供了準(zhǔn)確的參考價(jià)值，水利水電工程施工過程中解決了許多難題，工程建成后使其在防洪、防旱、航運(yùn)、養(yǎng)殖等很多方面發(fā)揮了重要作用。

今后，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和更新，物勘技術(shù)將會(huì)為我國的水利水電解決更多的難題，使我國水利事業(yè)邁向新的臺(tái)階。

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