劉偉君 畢芳楨 向守志
(云南省地質(zhì)工程勘察總公司 云南昆明 650600)
水工環(huán)地質(zhì)勘察重點及其新技術(shù)分析
劉偉君 畢芳楨 向守志
(云南省地質(zhì)工程勘察總公司 云南昆明 650600)
社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作提出了更為嚴(yán)格的要求,為了辦公水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的效率,需要勘察人員深入現(xiàn)場對地質(zhì)地貌等展開深入調(diào)查,保證地質(zhì)信息的準(zhǔn)確性。近些年,新型技術(shù)類型的應(yīng)用取得了明顯成效,引起了人們的廣泛關(guān)注,對此,本文展開研究。
水工環(huán);地質(zhì)勘察工作;新技術(shù)
水工環(huán)地質(zhì)勘察工作對于信息的要求更為嚴(yán)格,為了保證信息數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性,需要對新技術(shù)加上研究,根據(jù)不同的情況選擇適宜的勘察技術(shù),保證勘察結(jié)果的有效性,為工程建設(shè)提供借鑒。但是就當(dāng)前的應(yīng)用情況來說,仍然存在不足之處,需要對各類問題進(jìn)行深入分析,保證地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量,需要準(zhǔn)確把握技術(shù)應(yīng)用要點,保證應(yīng)用效果。
國家加強(qiáng)了對地質(zhì)勘察工作的規(guī)范化建設(shè),并逐漸完善了相關(guān)法律法規(guī),引導(dǎo)地質(zhì)勘察工作的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。傳統(tǒng)水工環(huán)地質(zhì)勘察管理存在弊端,在實際應(yīng)用過程中,地質(zhì)勘察工作過程中會存在諸多不可控因素,導(dǎo)致勘察工作的質(zhì)量大打折扣,且管理工作難以開展。對此,需要對當(dāng)前工作中存在的問題進(jìn)行整合研究,并結(jié)合市場變化以及社會發(fā)展主流趨勢對地質(zhì)勘察工作計劃進(jìn)行調(diào)整,糾正地質(zhì)勘察工作方向,并準(zhǔn)確掌握地質(zhì)勘察工作重點,并對工作內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和細(xì)化,使得地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行更加秩序井然。
2.1 開展水文地質(zhì)勘察工作的重點
隨著我國人口的逐漸增長,使得人們對于水的需求量更高。但是當(dāng)前人們對于水資源的節(jié)約意識不強(qiáng),導(dǎo)致水資源過度開發(fā),對水文環(huán)境造成了不同程度的破壞。因此,需要通過水文地質(zhì)勘測工作對水文地質(zhì)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集和整理,從而深入了解地下水源、附屬區(qū)域和水資源的分布位置,并對其進(jìn)行客觀的評價。這樣一方面可以提高水資源的利用率,另外一方面保證了生態(tài)環(huán)境的平衡,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的共贏。
2.2 開展環(huán)境地質(zhì)勘察工作的重點
當(dāng)前我國的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,為了保證生態(tài)環(huán)境的建康,需要對環(huán)境進(jìn)行有效保護(hù),且對環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行全面的勘察,深入了解地質(zhì)構(gòu)造以及水文變化,避免工程建設(shè)的過度開發(fā)以及對環(huán)境的破壞。
2.3 開展工程地質(zhì)勘察工作的重點
在工程建設(shè)過程中,工程地質(zhì)勘察工作的開展具有舉足輕重的地位。其可以收集環(huán)境地質(zhì)信息數(shù)據(jù),提高工程建設(shè)的可行性,并且維護(hù)施工人員的生命財產(chǎn)安全,也不會因為地質(zhì)問題影響工程進(jìn)度。通常情況下,在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時,需要了解地下水水源位置、分布和附屬區(qū)域的相關(guān)情況,在保證對水資源的合理開采與利用,避免其對于地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性的負(fù)面影響。因此,在工程建設(shè)階段,需要先進(jìn)行地質(zhì)勘察,并施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況,分析當(dāng)場地質(zhì)構(gòu)造可能會對工程建設(shè)造成的風(fēng)險。然后對風(fēng)險進(jìn)行評估,并計算風(fēng)險值。在設(shè)計階段,需要盡可能避開風(fēng)險值較大的項目,選擇風(fēng)險值適宜的項目,保證工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時,GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用單位已經(jīng)十分廣泛,將其用于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時,可以實現(xiàn)外業(yè)測量精度的提高,也可以節(jié)省人工工作量,縮短作業(yè)時間。
3.1 GPS RTK新技術(shù)應(yīng)用的基本原理
3.1.1 GPS技術(shù)的基本應(yīng)用原理
GPS的定位原理為:從地面將無線電的信號傳輸給太空衛(wèi)星,利用衛(wèi)星導(dǎo)航的定位功能,借助無線電進(jìn)行測距。對衛(wèi)星所處位置可以使用三個以上的地面位置點的交會進(jìn)行確認(rèn)。反過來,已知地面上的一點,也可以利用三顆以上的太空衛(wèi)星進(jìn)行交會定位。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中,可以進(jìn)行實時動態(tài)測量,其工作方法具體闡述為:將GPS接收機(jī)安裝于基準(zhǔn)站之上,再使用GPS進(jìn)行跟蹤觀察,借助無線電傳輸裝置將實時觀測數(shù)據(jù)傳輸給衛(wèi)星,再借助無線電信號接收裝置對基準(zhǔn)站獲得的轉(zhuǎn)換參數(shù)和觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。在GPS的技術(shù)指導(dǎo)下,對基準(zhǔn)站獲取的基線向量進(jìn)行測算和驗證,并獲得和顯示三位坐標(biāo)。
3.1.2 RTK技術(shù)的基本應(yīng)用原理
RTK有名實時動態(tài)測量系統(tǒng),該技術(shù)是在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸形成的。RTK的工作原理如下:將一臺GPS接收機(jī)安裝在基準(zhǔn)站內(nèi),再利用接收機(jī)可見的GPS衛(wèi)星連續(xù)觀測,借助無線電傳輸設(shè)備將得到的數(shù)據(jù)信息傳送給地面用戶觀測站。在該站內(nèi),GPS接收機(jī)可以順利接收到衛(wèi)星發(fā)回的數(shù)據(jù),并且通過無線電接收設(shè)備以后就可以得到實時觀測數(shù)據(jù)(見圖1)。然后按照相對定位原理,立即計算出整周模糊度的未知數(shù)值,顯示出用戶站所處位置的詳細(xì)坐標(biāo)。這時可以在定位計算的基礎(chǔ)上對解算數(shù)據(jù)的正確與否進(jìn)行判斷,刪除無用的觀測數(shù)值,縮短觀測時間。
圖1 RTK作業(yè)模式
3.2 GPS RTK新技術(shù)應(yīng)用
3.2.1 GPS RTK技術(shù)具有的優(yōu)勢
GPS RTK技術(shù)可以保證定位的準(zhǔn)確性,只要符合RTK技術(shù)的基本要求,就可以實現(xiàn)定位功能,也可以將誤差控制在可控范圍內(nèi)。在一定的檢測范圍內(nèi),RTK技術(shù)的平面精度以及高程精度都可以達(dá)到厘米級別。同時,GPS RTK的應(yīng)用單位比較廣泛,其在很多地形中都可以應(yīng)用,也可以在5000m單位內(nèi)進(jìn)行測量工作。和傳統(tǒng)的測量技術(shù)相比,RTK設(shè)置的測量點數(shù)量更少,只需一個工作人員就可以完成全部的勘測工作,每一個放樣點的工作時間只需持續(xù)1.2s即可,也支持24h全天作業(yè)。在實際操作過程中,只需要設(shè)置兩個放樣點就可以完成光學(xué)通視,也可以滿足電磁波對于通視的要求,如圖1所示即為GPS RTK作業(yè)模式。所以,將其和其他勘察技術(shù)相比,其功能更加多樣化,操作更加便捷,勘測數(shù)據(jù)更加精確,集成化程度高,能夠滿足各種條件下的作業(yè)需求,只需要在流動站內(nèi)操作,并開啟觀測設(shè)備就可以自動完成測繪工作,將誤差控制在了最小范圍內(nèi)。
3.2.2 應(yīng)用實例
通過長期的實踐發(fā)展,GPS RTK操作日趨成熟,其在不斷地實踐發(fā)展過程中,在地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮了不可替代的作用。其功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:地下埋藏物、隧道、巖溶調(diào)查等。在水文地質(zhì)勘測中,可以對地下水位置以及周邊環(huán)境進(jìn)行深度調(diào)查。若需要對某個特定區(qū)域進(jìn)行水文地質(zhì)勘察,可以在特定地層中使用雷達(dá)反饋其影像,再反映出一般情況下的雷達(dá)圖像有關(guān)定,其實就是指雷達(dá)的剖面資料,人眼可以直接看見的反射波組合形式。在對雷達(dá)資料進(jìn)行觀測時,可以使雷達(dá)產(chǎn)生并且形成某種的特征效應(yīng),是地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征與地質(zhì)構(gòu)造能夠產(chǎn)生的相應(yīng)影響,在國外的地質(zhì)勘察中,通常使用GPS RTK技術(shù),對于各種的水文地質(zhì)目標(biāo)來進(jìn)行成像,GPS RTK技術(shù),也能夠用于評價水文地質(zhì)相應(yīng)目標(biāo)的特征。
綜上所述,在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用新型技術(shù),可以解決當(dāng)前傳統(tǒng)管理工作中存在的弊端,促進(jìn)地質(zhì)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但是需要注意的是,很多技術(shù)類型的發(fā)展和應(yīng)用實踐都還存在不足之處,需要工作人員加強(qiáng)對工作內(nèi)容的總結(jié),控制工作中存在的客觀和主觀因素,對其進(jìn)行完善,使得技術(shù)的應(yīng)用效果更加完善,提高水工環(huán)地質(zhì)勘察工作質(zhì)量,為工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)等提供必要的依據(jù)。
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1004-7344(2016)09-0164-02
2016-3-12
劉偉君(1985-),水工環(huán)助理工程師,本科,研究方向為水工環(huán)勘察設(shè)計。