黃加旭

（廣東省工程勘察院，廣東 廣州 510507）

地質(zhì)勘察以及地質(zhì)研究工作中，技術人員所能夠應用的技術展覽展現(xiàn)出創(chuàng)新化的發(fā)展趨勢。并且，在全新的時代背景下，地質(zhì)學方面的研究也逐漸突破了傳統(tǒng)問題的局限，形成了較多的發(fā)展成果。但客觀分析來看，現(xiàn)階段我國經(jīng)濟在發(fā)展過程中，仍會對能源形成過度的需求，甚至呈現(xiàn)出逐年增加的情況。這一情況的存在必然會引發(fā)不良影響，所以需要從水工環(huán)地質(zhì)勘察工作入手，以先進的技術更加全面地把控地質(zhì)環(huán)境，降低需求對于資源形成的破壞。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察內(nèi)容

客觀來說，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的內(nèi)容相對較為廣泛，并且不同的環(huán)節(jié)有不同的要求，也有不同的重點。具體來說，包括以下幾點。

首先，在勘察工作中，工作人員需要擬定科學且完善的勘察方案，要準確記錄勘察過程中的各項數(shù)據(jù)，以統(tǒng)一的表格對數(shù)據(jù)加以收錄，加強勘察結(jié)果的直觀性、全面性。并且在勘察中，需重點勘察地下水位深度及頂板深度[1]。

其次，勘察工作中，技術人員可通過電法技術合理判斷地下水的流速以及流向，并將所測的數(shù)據(jù)精準合理地記錄在表格中，為后續(xù)的勘察工作提供寶貴的數(shù)據(jù)保障。

最后，在勘察工作中，技術人員應選用先進的技術及設備，以保證工作效率以及勘察質(zhì)量。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術及應用

2.1 GPS技術及應用

GPS技術全稱為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)技術，其主要的功能在于能夠以信息系統(tǒng)為主要載體，及時地將地面信息傳遞到太空衛(wèi)星，而后在兩者有機結(jié)合的狀態(tài)下，準確定位地面的位置信息。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，引入GPS技術，可以輔助技術人員在流動站中設置精準的信號接收點，而后在無線系統(tǒng)以及相關裝備的輔助下，及時并精準地接收基準站的型號及參數(shù)，進而進一步的明確地面位置的坐標參數(shù)，整體操作相對較為簡單且精準性相對較高。在勘察過程中，技術人員主要遵循的原理為WGS84原理以及向量結(jié)合原理[2]。借助GPS技術，技術人員了解到觀測點與衛(wèi)星之間的距離，同時也能夠借助交匯法獲取精準參數(shù)，保證勘察工作的穩(wěn)步推進。除此之外，GPS技術中包含兩大技術要點，分別為計算機信息技術以及遙感技術。所以，在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，技術人員既可利用遙感技術明確精準定位，同時也可利用信息技術處理數(shù)據(jù)，客觀分析環(huán)境，保證勘察的有效性。其中，遙感技術簡稱為RS技術，全稱為Remote Sensing。遙感技術的主要應用原理為基于外層空間接收地球表層地理信息，而后對這些信息加以適當?shù)膾呙鑲鬏斉c處理，從而更好的判斷地類物質(zhì)的狀態(tài)，對其加以控制，具有較高的綜合性。在我國發(fā)展的過程中，遙感技術多用于自然災害預防工作、植被資源調(diào)查工作以及作物產(chǎn)量估測工作[3]。但由于這些工作在本質(zhì)上與水工環(huán)地質(zhì)勘察之間具有一定的相似性，所以在水工環(huán)地質(zhì)勘察中也具有一定的應用優(yōu)勢。除此之外，隨著科學技術水平的不斷提高，RS技術的整體形式逐漸趨向于多元化發(fā)展，由此可見，在未來的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，該技術將不可估量。水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，在遙感技術的輔助下，技術人員能夠及時接收并轉(zhuǎn)化所測區(qū)域的圖像，在保證圖像控件質(zhì)量以及光譜分辨率質(zhì)量的基本上更加精準地提高勘察效果。

另外對于很多存在地震問題的測量區(qū)域，GPS技術也能夠?qū)ζ湫纬捎行У奶幚?。技術人員在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，應用GPS技術能夠更加深入地明確所做區(qū)域內(nèi)的資源，從而對其加以合理地開發(fā)合理和應用，避免對環(huán)境造成惡劣影響。

2.2 RTK技術及應用

RTK技術全稱為Real Time Kinematic意為實時動態(tài)載波相位差分技術。該技術應用的過程中主要包含三大部分，分別為接收機、數(shù)據(jù)鏈以及流動接收機。其中接收機與流動接收機之間的區(qū)別在于前者是基準站中的接收機，并且所處理的工作內(nèi)容有一定的區(qū)別。

在具體工作中，利用該技術以及相關設備，技術人員能夠及時接收數(shù)據(jù)，并處理在波觀測值數(shù)據(jù)方面存在的差異。而在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，利用RTK技術，技術人員可及時接收載波信號，并利用技術的自動分析功能，求差解算所測區(qū)域，進而轉(zhuǎn)化判斷相關坐標。相較于以往工程中技術人員常用的靜態(tài)測量技術、快速靜態(tài)測量技術以及動態(tài)測量技術來說，RTK技術的優(yōu)勢會更加的明顯，具有較高的自動性、實時性及精準性，無需事后在進行大量的簡算。甚至在野外范圍內(nèi)利用RTK技術，技術人員也能夠?qū)崟r精準定位坐標并獲得較為詳細的高層數(shù)據(jù)。除此之外，利用RTK技術技術人員可以有效增強工程方向工作的整體質(zhì)量，為后續(xù)工程任務的穩(wěn)定開展，提供有效支撐。

在勘察地形點時，RTK技術也具有較高的應用價值，技術人員需要先利用該技術測量并設定所測區(qū)域的地形情況，并對測得的數(shù)據(jù)加以合理的記錄。完成數(shù)據(jù)采集工作后，技術人員需要發(fā)揮RTK技術的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)優(yōu)勢，利用這一方式自動化的處理所測得的數(shù)據(jù)并對其加以編輯，使之能夠轉(zhuǎn)化成聚焦性的地形圖。由于RTK技術具有較高的采點速度，所以技術人員的整體工作效率會得到有效地增強，而對于測量點高度定位的要求，也能夠達到及時的處理。水工環(huán)地質(zhì)勘察工作環(huán)境相對較為惡劣，并且極容易受到環(huán)境的影響而產(chǎn)生一些問題，但利用RTK技術可有效處理這些局限，輔助技術人員及時并精準的定位，明確測量同根的控制點，突破外部條件形成的不良影響，降低設備轉(zhuǎn)移形成的誤差[4]。并且RTK技術可以輔助技術人員精準判斷所測區(qū)域內(nèi)是否存在水源污染問題，使之有充足的時間擬定處理方案，提高作業(yè)效率。

利用RTK技術開展水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時，可以參考如下流程（圖1）。

圖1 RTK技術勘察工作流程圖

2.3 電法技術及應用

水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，電法的應用效率相對較高，并且電法具有較高的系統(tǒng)性，其中包含幾種不同的形式。結(jié)合行業(yè)內(nèi)應用頻率較高且發(fā)展速度較快的標準分析來看，現(xiàn)階段在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中所應用的電法包括以下幾點。分別為激發(fā)極化法、高密度電法、可控源音頻大地電磁法及瞬變電磁法。

第一，針對于激發(fā)極化法分析來看，該技術的主要應用原理為利用電極排列向大地共入電流切斷電流，在這兩項操作形成的瞬間，測量電極。技術人員能夠直觀地觀察到附加電場的變化，而這一變化所形成的效應被稱為激發(fā)極化效應。簡單來說，利用所勘察地質(zhì)的導電性加以輔助手段，使之產(chǎn)生變化以及特性差異，促使技術人員了解區(qū)域內(nèi)的變化規(guī)律，進而解決其中存在的地質(zhì)問題，這一方法是激發(fā)極化法。在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，激發(fā)極化法的應用效果比較明顯，可輔助技術人員測量參數(shù)，并且不會輕易受到地形起伏不均勻或為沿電性不均勻的影響，有效保證整體的工作質(zhì)量。

第二，針對于高密度電法，其主要應用于地下介質(zhì)體的檢測工作，所以在水工環(huán)地質(zhì)勘察中有一定的應用價值。技術人員需利用高密度電法研究地下介質(zhì)體的電阻率差異，而后通過高密度布點的方式測量電阻率，達到有效的勘察效果。相比于普通電阻率法來說，高密度與其之間的相同點主要在于原理相同，并且高密度電法共包含兩大要點，分別為電剖面法以及電測探法。但兩者之間也具有一定的差異，主要差異在于，高密度電法的觀測點會更加的豐富。在進行數(shù)據(jù)采集時，所設定的密度會更大，對于斷面電性異常的形態(tài)規(guī)模及產(chǎn)狀所形成的反應，效果會更加的直觀。利用高密度電法推進水工環(huán)地質(zhì)勘察工作，技術人員可一次性完成電極的布置，有效提高工作效率也能夠控制客觀因素造成的故障以及不良影響。并且，技術人員可根據(jù)具體的工程情況合理的選擇并調(diào)整電極排列的方式，更加全面地把控地電斷面信息，維護人員安全，增強工作效率。

第三，針對于可控源音頻大地電磁法，該技術具有較高的創(chuàng)新性，主要以大地電磁法和音頻大地電磁法為發(fā)展基礎。利用該技術進行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時，技術人員需要合理地選擇信號源。一般來說，可將信號源設定為接地水平電偶源。技術的主要應用原理為在勘察工作中對比電場與磁場之間的比值，判斷兩者之間的關系。在電磁波趨膚效應理論的支撐下，合理分析電磁波的傳播深度以及探測深度，并就這兩大參數(shù)進行進一步的探索，判斷其與頻率之間的關系，以此更加全面地了解水工環(huán)地質(zhì)的基本情況。相比于其他技術來說，這一技術的應用頻率并不高，操作難度相對較高，但精準性比較強。

第四，針對于瞬變電磁法，又可被稱為TEM技術。該技術于20世紀30年代在蘇聯(lián)被研發(fā)出來，研發(fā)之初主要應用于航空領域。但隨著時代的不斷發(fā)展，以及科學技術水平的不斷提高，現(xiàn)如今TEM技術逐漸融入到我國，并在工程勘察環(huán)境、勘察領域，展現(xiàn)出了一定的應用優(yōu)勢。該技術的主要應用原理為，技術人員通過向地下發(fā)射電磁脈沖的方式，根據(jù)所反饋回的信息，對地質(zhì)條件加以勘測以及評定。該技術應用過程中，技術人員需要對周邊環(huán)境做好適當?shù)恼{(diào)整，輔助其能夠更加全面地對周邊干擾因素形成防御，增強勘察精準性，并且在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，TEM的應用可輔助技術人員有效延長勘察發(fā)射時間，并進一步了解地質(zhì)與水質(zhì)的動態(tài)變化，增強整體勘察工作的穩(wěn)定性、實用性。TEM技術能夠很大程度上突破環(huán)境造成的影響，所以即便水工環(huán)地質(zhì)勘察的環(huán)境比較復雜或比較惡劣，該技術也能夠形成有效的處理。

3 結(jié)論

如今，水工環(huán)地質(zhì)勘察技術的應用價值逐漸提升。其既能夠增強工程質(zhì)量以及工程安全性，同時也能夠降低工程對于環(huán)境及能源造成的不良影響，切實緩解能源緊缺的問題。因此，相關行業(yè)從業(yè)者需要重點關注這一技術種類，應用技術，切實發(fā)揮其整體的價值?，F(xiàn)如今，行業(yè)中比較常見的水工環(huán)地質(zhì)勘察技術具備一定的多樣性。如GPS技術、RTK技術、TEM技術、RS技術以及電法技術等。技術人員需要綜合掌握，合理應用，促使工程及行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。