吳愛軍

摘 要：目前，我國水利水電工程建設(shè)水平不斷提高，為保證水利水電施工的有序進(jìn)行，進(jìn)行前期的地質(zhì)勘察作業(yè)是必不可少的。文章通過對(duì)當(dāng)前地質(zhì)勘查中常見的可視化技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際工程探討可視化地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用，希望通過文章能夠?yàn)樗姷刭|(zhì)勘察工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：水利水電;工程地質(zhì);地質(zhì)勘察;可視化

為了在一定程度上加強(qiáng)水利工程在建設(shè)過程中的質(zhì)量，要對(duì)其巖體地質(zhì)勘查能力進(jìn)行加強(qiáng)，通過不斷的分析，在巖土工程進(jìn)行地質(zhì)勘察的時(shí)候，需要通過借助先進(jìn)的勘查技術(shù)，不斷提高巖土工程勘察的效率。

1 水利水電工程地質(zhì)勘探的主要內(nèi)容

第一，地下水。地下水是水文地質(zhì)勘探中的重要組成部分，需要對(duì)地下水類型、地下水的補(bǔ)給來源以及地下水的深淺狀態(tài)進(jìn)行綜合性的分析，之后確定科學(xué)性的工程方案，以提高水利工程水文地質(zhì)勘探的整體質(zhì)量。第二，巖土層。水利工程建設(shè)中，應(yīng)該將巖土層的勘探及評(píng)價(jià)作為重點(diǎn)，針對(duì)工程項(xiàng)目的施工狀況，進(jìn)行巖土層下沉以及裂縫狀況分析，評(píng)價(jià)巖土層的種類、風(fēng)化狀況等，以提高巖土層狀態(tài)分析的質(zhì)量。第三，滲透性。結(jié)合水利工程的項(xiàng)目特點(diǎn)，在地基施工中，當(dāng)遇到土層風(fēng)化嚴(yán)重的情況，會(huì)對(duì)整個(gè)工程地基帶來流沙、潛蝕的風(fēng)險(xiǎn)，降低水利工程施工的穩(wěn)定性，通過水利工程水文地質(zhì)的勘探評(píng)價(jià)，可以針對(duì)水文地質(zhì)的特點(diǎn)，確定科學(xué)化的施工方案，保證水利工程施工的整體質(zhì)量。

2 水利水電工程地質(zhì)勘察可視化關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 可視化數(shù)據(jù)采集

想要使得水利水電工程的相關(guān)地質(zhì)勘察實(shí)現(xiàn)可視化，首先需要把外業(yè)采集的具體數(shù)據(jù)直接的輸入到電腦中，這樣可以方便專家更加及時(shí)以及快速的查看直觀以及完整的原始性信息，進(jìn)而對(duì)于工程地質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析以及判斷。第一，關(guān)于工程地質(zhì)的具體測(cè)繪。制造以及發(fā)明了在windows基礎(chǔ)之上的便攜式以及平板式的測(cè)繪工作方法，使用windows系統(tǒng)的開發(fā)軟件以及平板電腦，可以自動(dòng)化的使得航片，地形圖以及衛(wèi)片等背景圖加載出來，或者可以使用無人機(jī)（UAV）拍攝出比較高清的照片，并且這些照片帶有具體的坐標(biāo)信息，再和GPS實(shí)測(cè)地質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)相結(jié)合，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)CAD地質(zhì)圖進(jìn)行勾畫，直接性的記錄相應(yīng)的地質(zhì)信息。這種技術(shù)的利用可以很好的使得地質(zhì)測(cè)繪當(dāng)中航片，GPS定位、衛(wèi)片以及地形圖之間的融合問題進(jìn)行解決，使得邊坡高陡部位看不到以及摸不著的地質(zhì)測(cè)繪難題得到解決，保障野外現(xiàn)場(chǎng)可以高效以及一次性的實(shí)現(xiàn)CAD地質(zhì)平面圖的清晰化，這樣一來就可以進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)以及實(shí)踐。第二，對(duì)于深厚覆蓋層可以進(jìn)行可視化探測(cè)。為了更好地的解決深厚松散層探測(cè)的問題，發(fā)明了關(guān)于可視化探測(cè)方法的具體專利技術(shù)，打破了之前固有的思路。使得護(hù)壁材料的相關(guān)功能得到進(jìn)一步的拓展，一方面可以把其當(dāng)作鉆孔護(hù)壁器，輕松解決關(guān)于深厚松散層在鉆探過程當(dāng)中遇到的塌孔問題;另外一方面可以利用其透明性的特點(diǎn)實(shí)施相應(yīng)的高清鉆孔電視，可以使得松散層的物質(zhì)組成以及結(jié)構(gòu)特性變得更加直觀，從而保障深厚松散層工程的具體地質(zhì)勘察實(shí)現(xiàn)可視化，解決了關(guān)于深厚松散層的鉆孔電視難題。第三，關(guān)于可視化地質(zhì)的快速編錄。發(fā)明了可視化的快速編錄方法以及關(guān)于大型洞室儀測(cè)成像的可視化編錄方法。這樣可以很好地使得地質(zhì)編錄當(dāng)中遇到的大面積照片以及相應(yīng)的開挖面坐標(biāo)信息之間的融合難題得到解決，使得自動(dòng)化的程度得到了很大程度的提高。保障大洞室以及高邊坡開挖過程中所揭露的具體地質(zhì)現(xiàn)象更好的呈現(xiàn)出來，這樣就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)以及實(shí)踐。

2.2 具體的地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)

目前，地質(zhì)雷達(dá)的使用非常的廣泛化，它主要利用電磁波對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地下各種各樣的介質(zhì)進(jìn)行探測(cè)。如果電磁波在地下進(jìn)行傳播的過程當(dāng)中，遇到了一些介質(zhì)就會(huì)很好地發(fā)生相應(yīng)的反射，進(jìn)而雷達(dá)就會(huì)接受相應(yīng)的反射波，經(jīng)過具體的處理以及分析之后，會(huì)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中進(jìn)行儲(chǔ)存。利用計(jì)算機(jī)處理之后，就可以對(duì)地下珍稀資源以及礦物質(zhì)的具體位置以及大小進(jìn)行判斷。地質(zhì)雷達(dá)可以對(duì)于接受的信息進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而作出更好的判斷，進(jìn)而幫助工作人員更好的完成探測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)有非常多的探測(cè)方法，包含：寬腳法、剖面法以及覆蓋法等。第一，具體的寬角法。關(guān)于寬角法，首先需要把一根天線固定在地面的某一個(gè)點(diǎn)上，然后進(jìn)行向測(cè)移動(dòng)，直至移動(dòng)到另一根天線，把電磁波這種在地下不同層面的具體走向進(jìn)行記錄下來的探測(cè)方法。這種方法可以對(duì)于反射面的具體深度以及電磁波的傳播速度進(jìn)行計(jì)算。如果地下狀況比較良好，那么測(cè)量結(jié)果比較的準(zhǔn)確，效果也會(huì)非常的好。第二，具體的剖面法。這種方法使用的比較廣泛，保持固定的距離把發(fā)射天線以及接收天線移向共同的方向。關(guān)于這種測(cè)量需要以橫坐標(biāo)作為天線的主要位置，縱坐標(biāo)指的是反射波在地底的具體走向。這樣以來，就可以非常清晰的觀察出反射波的具體變化情況。第三，具體的多次覆蓋法。反射波的識(shí)別會(huì)受到介質(zhì)訊大小的影響，因此需要使用不同的天線發(fā)射信號(hào)，在天線的同一測(cè)量時(shí)間進(jìn)行持續(xù)的測(cè)量，然后疊加相應(yīng)的信號(hào)。

2.3 BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

關(guān)于計(jì)算機(jī)的輔助系統(tǒng)采用的是相應(yīng)的CS架構(gòu)，建立了主要的3層邏輯架構(gòu)，包含：業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)訪問層以及圖形顯示層。其中，很多的數(shù)據(jù)都可以采用SQL數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器端進(jìn)行具體的存儲(chǔ)以及勘察，包含一些原始數(shù)據(jù)、成果分析數(shù)據(jù)以及三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)等，利用數(shù)據(jù)訪問層可以更好的完成服務(wù)器端以及客戶端的具體數(shù)據(jù)傳輸;業(yè)務(wù)邏輯層可以為用戶提供具體的勘察數(shù)據(jù)整合以及詳細(xì)的處理;可以采用國際上比較先進(jìn)的HOOPS進(jìn)行圖形顯示層的開發(fā)，提供更好的勘察數(shù)據(jù)，保障地質(zhì)模型的三維化顯示以及交互功能的完成。在三維場(chǎng)景當(dāng)中，系統(tǒng)可以完成土斷的合并或者拆分，輸入?yún)?shù)之后可以快速的更改數(shù)據(jù)，這樣的修改率比較高。

3 關(guān)于石鼓水源區(qū)沖江河泵站的具體深孔可視化探測(cè)

滇中引水工程需要從金沙江的上游石鼓河段進(jìn)行取水，這樣可以使得滇中區(qū)水資源短缺的問題得到快速的解決。滇中引水工程主要包含：石鼓水源工程以及輸水工程兩部分，水源工程主要采用的是金沙江水，輸水渠道的地勢(shì)從高到低，可以自動(dòng)輸水。采用windows基礎(chǔ)之上的便攜平板式測(cè)繪方法，在滇中引水工程當(dāng)中完成具體的測(cè)繪工作：大理I段大致長達(dá)110km，兩側(cè)各長達(dá)大致5km，這樣可以對(duì)于之前傳統(tǒng)紙質(zhì)填圖方法的具體成圖精度偏差進(jìn)行解決，保障其具備可視化以及更好的效果，為設(shè)計(jì)提供更加正確的地質(zhì)資料，使得勘察工作的效率得到提高。使用三維地質(zhì)模型，可以比較準(zhǔn)確以及直觀的顯示地質(zhì)體的具體空間分布規(guī)律。把平硐，勘探鉆孔以及相應(yīng)的平剖面圖等作為依據(jù)，準(zhǔn)確的建設(shè)關(guān)于石鼓水源區(qū)GOCAD的三維地質(zhì)模型，并可以轉(zhuǎn)為相應(yīng)的CATIA格式，這樣可以使得其他設(shè)計(jì)專業(yè)更好的合作。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析得出，為了能夠進(jìn)一步的研究，必須要對(duì)水利水電地質(zhì)勘察采用可視化技術(shù)，這樣才能更準(zhǔn)確、更全面的了解地質(zhì)情況，保證工程勘察作業(yè)的有序進(jìn)行，從而為水利水電施工提供有力的依據(jù)。

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