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        試論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘查中的技術(shù)及應(yīng)用

        2018-01-30 01:01:10
        世界有色金屬 2018年14期
        關(guān)鍵詞:水工勘查無線

        王 辰

        (西南能礦建設(shè)工程有限公司,貴州 貴陽 550000)

        1 水工環(huán)地質(zhì)勘查應(yīng)用范圍

        水工環(huán)地質(zhì)勘查工作經(jīng)過長期的發(fā)展和完善,應(yīng)用范圍隨之?dāng)U大,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:其一,人類疾病研究方面,很多地方病的發(fā)生與水文環(huán)境聯(lián)系較為密切;其二,土地資源利用方面,通過大量的水工環(huán)地質(zhì)勘查研究實踐,可以為土地資源合理開發(fā)和利用提供依據(jù),尤其是在城市化進(jìn)程不斷加快下,有助于提升城市有限土地資源利用效率;其三,城市建設(shè)方面,在水工環(huán)數(shù)據(jù)支持下,可以挖掘影響城市建設(shè)因素之間的關(guān)系,如果水工環(huán)地質(zhì)勘查處理不當(dāng),可能導(dǎo)致城市規(guī)劃和建設(shè)不合理,導(dǎo)致城市建設(shè)陷入混亂狀態(tài)[1]。同時,城市建設(shè)和發(fā)展需要充足的能源支持,能源存儲方式和利用方式均需要在水工環(huán)地質(zhì)勘查支持下實現(xiàn)。尤其是在現(xiàn)代社會進(jìn)步和發(fā)展下,水工環(huán)地質(zhì)勘查學(xué)科之間相互融合,相互滲透,學(xué)科交叉下,彼此之間的界限逐漸模糊的,在一定程度上帶動了邊緣學(xué)科發(fā)展。最為典型的是生態(tài)學(xué)和地質(zhì)學(xué)交叉發(fā)展下,促使水工環(huán)地質(zhì)勘查逐漸朝著系統(tǒng)化和綜合化方向發(fā)展。

        2 水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)和應(yīng)用

        2.1 TEM技術(shù)

        TEM技術(shù)為瞬變電磁法,此種勘查方法最初是在航空領(lǐng)域中應(yīng)用,應(yīng)用時間較短,但是以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在金屬礦勘探、工程勘測和災(zāi)害勘測等領(lǐng)域,取得了較為可觀的工作成效。TEM技術(shù)在實際應(yīng)用中,主要是依托于電磁設(shè)備,通過回線將脈沖電磁波發(fā)射到地下,發(fā)送間歇期間觀測二次渦流長。在觀測期間,如果并未發(fā)現(xiàn)異常二次場,可以判斷定為地下分布存在電性不均勻地質(zhì)體。地下介質(zhì)可能受到電磁場不同程度的影響電磁波傳播時間隨之延長,逐漸朝著深部擴(kuò)散并形成煙圈效應(yīng)[2]。通過對煙圈效應(yīng)的深度分析,可以實時掌握瞬變場的變化規(guī)律,為后續(xù)的地質(zhì)問題分析和解決提供可靠依據(jù)。

        在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中,TEM技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為垂直磁偶源和電偶源方法兩種,其中前者應(yīng)用范圍更廣。通過TEM技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查工作優(yōu)勢較為突出,分辨率較高,在一場地質(zhì)條件下具有較強(qiáng)的敏感度,可以摒棄地質(zhì)條件帶來的不良影響,提升觀測精準(zhǔn)度。在特定勘查工作環(huán)境下,應(yīng)用效果較為可觀,可以實現(xiàn)各種深度目標(biāo)物體探測,滿足水工環(huán)地質(zhì)勘查工作需要。

        2.2 GPS技術(shù)

        GPS技術(shù)主要是指全球定位系統(tǒng),在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用較為廣泛,可以有效改善傳統(tǒng)地質(zhì)勘查工作缺陷和不足,在信息技術(shù)支持下實現(xiàn)衛(wèi)星定位,發(fā)射無線信號。通過三顆以上的衛(wèi)星定位地面接收機(jī)位置,基準(zhǔn)站配備一臺高性能的GPS接收機(jī),連續(xù)觀測并傳輸無線信號,地面GPS接收器接收無線信息后,可以對無線信號轉(zhuǎn)換和處理,解算基準(zhǔn)站坐標(biāo);通過解算出的坐標(biāo)參數(shù)變化,確定用戶勘測的具體坐標(biāo)。在GPS技術(shù)支持下,在社會問題解決中具有重要作用,主要包括地質(zhì)災(zāi)害、人體健康和環(huán)境污染等問題,尤其是在城市現(xiàn)代化規(guī)劃和建設(shè)中GPS技術(shù)的應(yīng)用,所起到的作用不容忽視。

        2.3 GPR技術(shù)

        GPR技術(shù)同樣是水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中的主要技術(shù),主要是指探底雷達(dá)技術(shù),在主頻10MHz~1000MHz寬帶高頻時域電磁脈沖波的發(fā)射探測目標(biāo)協(xié)助,可以滿足地質(zhì)勘查工作需要,有效解決地質(zhì)問題。地質(zhì)雷達(dá)在實際應(yīng)用中,通過地面發(fā)射天線支持下向地下發(fā)送電磁波,可以將地下目標(biāo)發(fā)射到接收天線,對電磁波時頻和振幅進(jìn)行分析,對地質(zhì)體性質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的分析和評價。在當(dāng)前社會背景下,地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)適用于短距離探測,是一種精準(zhǔn)度較高的工程地球物理方法。

        地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)分辨率較高,通過對數(shù)據(jù)的采集和自動化處理,可以呈現(xiàn)出清晰的圖形,便于識別和處理,以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用在基巖面起伏狀況探測中,提升地質(zhì)勘查工作成效。水工環(huán)地質(zhì)勘查中,由于地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,可以滿足不良地質(zhì)體探測需要。諸如,水庫底下壩體、建筑物地下邊坡孤石不良地質(zhì)體探測以及地下管道埋深情況探測等。

        2.4 RTK技術(shù)

        RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘查中應(yīng)用,借助系統(tǒng)差分法來降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)誤差,改進(jìn)殘余誤差問題,將載波相位測量改正誤差控制在較小范圍內(nèi)。通常情況下,RTK技術(shù)主要表現(xiàn)為三種不同相位差分,但是有著突出的共通點,在基準(zhǔn)站實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送和流動基站數(shù)據(jù)接收。就RTK技術(shù)工作原理來看,在基準(zhǔn)站上發(fā)射一臺接收設(shè)備,流動站設(shè)置多個接收裝置,可以實現(xiàn)統(tǒng)一衛(wèi)星發(fā)射信號的接收,實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的對比和分析,通過無線傳輸裝置將GPS差分改正數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃诱荆珳?zhǔn)確定流動站位置。在RTK技術(shù)支持下,憑借著獨特的優(yōu)勢可以在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境污染檢測和防治方面應(yīng)用,有效提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作成效。

        2.5 RS技術(shù)

        RS技術(shù)即為遙感技術(shù),在地質(zhì)勘查、資源勘探和災(zāi)害防治方面作用較為突出。通過與計算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,在水工環(huán)地質(zhì)勘查中廣泛應(yīng)用,促使遙感技術(shù)逐漸朝著多源遙感方向發(fā)展??梢越⒍嘣P瓦M(jìn)行分析,獲取精準(zhǔn)、詳細(xì)的圖像,提升光譜分辨率的同時,廣泛應(yīng)用到環(huán)境勘查和園林城市建設(shè)方面,實際效果較為可觀。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在水工環(huán)地質(zhì)勘查中,由于地質(zhì)條件較為復(fù)雜,大量先進(jìn)勘查技術(shù)應(yīng)用其中,在土地資源開發(fā)和利用、城市建設(shè)和疫病防護(hù)中應(yīng)用可以取得可觀的成效,需要結(jié)合實際情況選擇最佳的勘查技術(shù),以便于提升水工環(huán)地質(zhì)勘查工作成效。

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