張希忠

（中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，吉林長(zhǎng)春 130000）

0 引言

水工環(huán)地質(zhì)勘探具有一定的綜合性，工作人員既要清楚其間的聯(lián)系和差異，又要掌握在水工環(huán)勘測(cè)過(guò)程中所使用的信息技術(shù)，根據(jù)各種實(shí)際情況的合理選取相應(yīng)的技術(shù)，對(duì)所需勘測(cè)地質(zhì)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)以及了解所需勘測(cè)的范圍，根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的對(duì)策。在進(jìn)行水工環(huán)勘察的過(guò)程中，相關(guān)負(fù)責(zé)部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的關(guān)注，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)裝備的采購(gòu)，加強(qiáng)對(duì)高層次人才的培訓(xùn)，并在一定的范圍內(nèi)，多個(gè)水工環(huán)勘察負(fù)責(zé)部門(mén)通過(guò)授權(quán)實(shí)現(xiàn)信息共享，使得各環(huán)節(jié)的勘察結(jié)果得以充分利用[1]。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘查概述

近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)的能源和環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重。在這一大背景下，提出了節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略。而加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘探工作，能正確反映人與自然的關(guān)系，并做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證人類(lèi)的生存和發(fā)展需要。尤其是在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘探工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，水工環(huán)勘察工作越來(lái)越多元化，所需勘測(cè)的范圍也隨之加大，勘探資料不斷增多，導(dǎo)致水工環(huán)勘察工作越來(lái)越困難，在此背景下，就要求水工環(huán)勘察工作的綜合水平進(jìn)行全面的提升。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察要點(diǎn)

2.1 3S 技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)前，水文地質(zhì)調(diào)查工作面臨著日益復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境。運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，既能有效地控制和降低生產(chǎn)過(guò)程中所面臨的種種困難，又能大幅度地降低人力資源的投入。3S 技術(shù)原理如圖1 所示。特別是在水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)中采用3S 技術(shù)有明顯的優(yōu)越性。GIS 能夠?qū)Ω黝?lèi)勘測(cè)資料進(jìn)行有效的分析和處理，為資源的有效利用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。RS 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，獲得更為全面的信息，這樣，勘探工作的可操作性得到了很大的提高。

圖1 3S 技術(shù)原理

2.2 無(wú)人機(jī)勘察技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)探測(cè)技術(shù)是將無(wú)人機(jī)與遙感技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種新技術(shù)，能夠?qū)Φ貐^(qū)的地形進(jìn)行全面的測(cè)量，并對(duì)其進(jìn)行全面的了解和把握。偵查的效率很高，而且在調(diào)查的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)榈匦蔚脑蚨艿饺魏蔚挠绊?，甚至可以深入人?lèi)不能踏足的地方。不過(guò)，無(wú)人機(jī)技術(shù)更適合地面探測(cè)，而在地底深處，卻是一個(gè)巨大的空白。因此，在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查的時(shí)候，必須要將無(wú)人機(jī)技術(shù)和其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以便對(duì)地面和地下進(jìn)行科學(xué)的勘察，確?？辈斓男屎唾|(zhì)量。

2.3 水質(zhì)測(cè)試技術(shù)要點(diǎn)

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究主要有兩種：一種是化學(xué)法，另一種是物理法[2]。這兩種分析方法相互促進(jìn)勘察工作的順利進(jìn)行。在分析的過(guò)程中，應(yīng)充分分析儀器的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，選擇科學(xué)有效的分析手段，促進(jìn)勘察工作人員更好地掌握水工環(huán)勘測(cè)要點(diǎn)，從而根據(jù)具體的情況做出科學(xué)的選擇，從而確保工作的效率和質(zhì)量。

2.4 RTK 技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

該技術(shù)是將一個(gè)接收機(jī)置于參考站點(diǎn)，一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)置于移動(dòng)站點(diǎn)（圖2）。該流動(dòng)站可以為移動(dòng)或靜態(tài)，在同一時(shí)刻，接收器接收GPS 衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，分析比較基準(zhǔn)臺(tái)獲得的數(shù)據(jù)和觀察數(shù)據(jù)，獲得GPS 差分修正值，然后將GPS 差分修正值傳送給流動(dòng)站，再通過(guò)GPS 差分修正值，來(lái)確定流動(dòng)站的實(shí)時(shí)位置。GPS 技術(shù)原理如圖2 所示。

圖2 GPS 技術(shù)原理

2.5 物探技術(shù)

物探技術(shù)可以詳細(xì)地分析勘探工作中采集到的各種參數(shù)，從而提高測(cè)量精度，并且在使用的時(shí)候，投資很少，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何破壞，原理如圖3 所示。因此，物探技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘探中的應(yīng)用具有重要的意義。電磁地震勘探技術(shù)是將電磁探測(cè)和地震探測(cè)相結(jié)合的一種重要技術(shù)方法。兩種技術(shù)在實(shí)際勘察中的應(yīng)用，其原理和方法也各不相同。電磁探測(cè)以電磁波為主，而地震探測(cè)則以彈性波為主，兩者結(jié)合，可以極大地提升水工環(huán)地質(zhì)勘察的整體水平。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，電磁地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用有很多，本文將簡(jiǎn)單介紹一下：①采用聯(lián)合技術(shù)進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)已有的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行電磁反演，建立模型，對(duì)區(qū)域的巖性、未知界面等進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)和把握，從而提高找礦的效率和準(zhǔn)確性。②綜合探測(cè)技術(shù)，這是一種將電磁探測(cè)和地震探測(cè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)，可以對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行更為全面、系統(tǒng)的勘察，獲取大量的資料，全面顯示各種測(cè)量結(jié)果，提高了勘察的效率和準(zhǔn)確度。物探技術(shù)原理如圖3所示。

圖3 物探技術(shù)原理

3 當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘查工作存在的主要問(wèn)題

3.1 勘察工作人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力亟待提高

水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)受很多因素的影響，尤其是勘測(cè)人員的綜合素質(zhì)，與水工環(huán)勘察工作是否能順利進(jìn)行有很直接的聯(lián)系，但目前據(jù)調(diào)查水工環(huán)勘察工作人員的素質(zhì)普遍不高，導(dǎo)致部分水工環(huán)勘察工作無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行[3]。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)，有些地質(zhì)勘探者，只顧著開(kāi)采，對(duì)地質(zhì)勘察工作的重視程度不夠，由于工作人員的責(zé)任心和個(gè)人的能力，導(dǎo)致了勘測(cè)工作的偏差，難以保證勘測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，由于勘探者的技術(shù)水平較低，許多先進(jìn)的技術(shù)和裝備無(wú)法有效地運(yùn)用，從而使其無(wú)法充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能，并有待于進(jìn)一步完善。

3.2 技術(shù)方面存在的問(wèn)題

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘探已廣泛采用新技術(shù)，使水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的效率和質(zhì)量大大提高。但是，在實(shí)踐中，有些人只是注重在實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)，如果沒(méi)有足夠的技術(shù)支持，就會(huì)嚴(yán)重地影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的引進(jìn)。加大對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)。

3.3 全局觀念方面的問(wèn)題

目前，我國(guó)很多城市在進(jìn)行水利、環(huán)境地質(zhì)勘察工作時(shí)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)解決目前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，沒(méi)有從長(zhǎng)期的角度來(lái)綜合分析問(wèn)題。這與水工環(huán)工本身缺乏對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)測(cè)和整體意識(shí)有關(guān)。但在進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查時(shí)，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，往往無(wú)法準(zhǔn)確把握項(xiàng)目的具體研究方向，造成決策的偏差。而在新的歷史時(shí)期，水工環(huán)業(yè)的發(fā)展面臨著許多困難。此外，一些地方存在著過(guò)度借鑒國(guó)外水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的做法，沒(méi)有根據(jù)自己的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行合理的規(guī)劃，造成了不科學(xué)、不可行的勘測(cè)工作。

3.4 重要性認(rèn)識(shí)方面的問(wèn)題

當(dāng)前，很多水工環(huán)工對(duì)工作的重視程度還不夠高，工作態(tài)度不夠積極。對(duì)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作的質(zhì)量造成了很大的影響，必須引起有關(guān)部門(mén)的高度重視。究其成因，主要是因?yàn)閷W(xué)校對(duì)人才的教育和培訓(xùn)工作不規(guī)范，特別是思想教育工作不到位。同時(shí)，由于職工的創(chuàng)新意識(shí)和能力不足，在地質(zhì)構(gòu)造勘探工作中，仍采用傳統(tǒng)的工作方式，導(dǎo)致工作效率低下。

4 水工環(huán)地質(zhì)勘察問(wèn)題防治對(duì)策

4.1 持續(xù)性提高水工環(huán)地質(zhì)勘察信息化程度

在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，水工環(huán)勘察越來(lái)越信息化，在水工環(huán)勘察過(guò)程中，要盡量提高信息化水平，靈活地選用現(xiàn)代信息技術(shù)。并且需要清楚地了解水工環(huán)地址勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方法，以及原理和范圍。

4.2 加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘察專(zhuān)業(yè)人員培養(yǎng)

各大公司應(yīng)注重對(duì)職工的日常管理，積極地強(qiáng)化和激勵(lì)員工的再教育，制訂科學(xué)的培訓(xùn)計(jì)劃。例如，可以采用“老帶新”的辦法，由水工環(huán)地質(zhì)勘探隊(duì)和青年職工組成一支隊(duì)伍，將水工環(huán)地質(zhì)勘探隊(duì)的工作理念、水工環(huán)地質(zhì)勘探工作的體會(huì)、各種測(cè)量資料所反映的地質(zhì)情況、水工環(huán)地質(zhì)勘探新技術(shù)、水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展成果介紹給新的員工，讓他們?cè)谒きh(huán)地質(zhì)勘察工作中，既有理論知識(shí)，又有實(shí)踐上的應(yīng)用[4-5]。通過(guò)培訓(xùn)、業(yè)務(wù)競(jìng)賽、激勵(lì)機(jī)制等手段，提高水工環(huán)地質(zhì)勘探技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。不同的公司可以采取招聘等措施，以確保水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)隊(duì)伍的素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力，從而為水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)工作的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利的條件。

4.3 推動(dòng)水工環(huán)地質(zhì)勘察成果的轉(zhuǎn)化，一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息共享

在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，可獲得大量的資料，因此，要從多個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查，不僅要從具體的地質(zhì)勘探目標(biāo)出發(fā)，還要從不同的角度考慮。例如，在水工環(huán)地質(zhì)勘探中，遙感技術(shù)不僅可用于森林防火、特大洪水監(jiān)測(cè)，還可用于災(zāi)害監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查、工程建設(shè)和規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。特別是在生態(tài)保護(hù)上，為減輕沙塵暴、水土流失等問(wèn)題，我國(guó)大力發(fā)展“三北”防護(hù)林，大力推廣退耕還林、還草等措施，利用遙感技術(shù)可以反映造林、草地面積變化等，為今后的地質(zhì)災(zāi)害防治工作提供依據(jù)。由于項(xiàng)目所在地區(qū)的地質(zhì)條件特殊，有可能發(fā)生滑坡等災(zāi)害，因此，利用遙感技術(shù)和相關(guān)資料可以為項(xiàng)目實(shí)施提供參考。在信息化的今天，在一定程度上實(shí)現(xiàn)信息的共享，可以避免因水文地質(zhì)勘探工作的重復(fù)而導(dǎo)致的人力、物力資源的浪費(fèi)。對(duì)于有水工環(huán)地質(zhì)勘探需要的單位，可以達(dá)成共識(shí)，以便共享各種勘測(cè)信息，降低重復(fù)勞動(dòng)，而且可以通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)勘探各部門(mén)的資料來(lái)補(bǔ)充和完善整個(gè)數(shù)據(jù)。水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)可應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地下水資源合理利用等多個(gè)領(lǐng)域[6-7]。

4.4 加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中問(wèn)題的處理

在水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)中，存在著各種地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，但這些問(wèn)題很有可能并非某一次勘測(cè)的目標(biāo)，致使已有問(wèn)題無(wú)法及時(shí)解決。在水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)中，也要注意對(duì)已有的問(wèn)題進(jìn)行分析、及早解決，并對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策。水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，如發(fā)現(xiàn)有可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響的因素，要與相關(guān)單位溝通，并進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)，為了減少相關(guān)工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)等對(duì)水資源和土地資源的影響，采取有效的保護(hù)對(duì)策。在施工中，要針對(duì)斷層、風(fēng)化巖層、軟土層、地下水發(fā)育地層和巖溶巖溶等問(wèn)題，采取相應(yīng)的地質(zhì)措施，以保障施工的安全和巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。當(dāng)然，水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)中遇到的各種地質(zhì)問(wèn)題，也要與相關(guān)部門(mén)進(jìn)行溝通，協(xié)調(diào)各方，共同解決水工環(huán)地質(zhì)勘查區(qū)存在的地質(zhì)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題，充分利用水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

因此，只有合理有效地運(yùn)用各類(lèi)水工環(huán)勘探技術(shù)，才能確保測(cè)量結(jié)果的全面、有效，從而對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)起到積極的作用。為了確保工程建設(shè)的科學(xué)、安全，促進(jìn)社會(huì)的健康發(fā)展，有關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)的研究，積極運(yùn)用RTK 等先進(jìn)的地勘技術(shù)，從實(shí)踐中獲取寶貴的經(jīng)驗(yàn)，建立科學(xué)的工作模型，減少人為、管理等不良因素的影響，從而提高地勘工作的工作效率和質(zhì)量。