水工环地质勘察技术与应用研究论文_李宽宽1,齐树明2,王克3

水工环地质勘察技术与应用研究论文_李宽宽1,齐树明2,王克3

1.山东地矿新能源有限公司 山东 济南 250000;2.山东省地矿工程勘察院 山东 济南 250000;

3.河北厚壤环境工程有限公司 河北 石家庄 050091

摘要:随着经济的发展,人们与环境、资源间的关系变得越来越紧张。另一方面,随着科技的升级,水工环地质勘察技术不断取得新的发展。因此,我们应当积极应用先进的水工环地质勘察技术,加强水文、工程、地质环境勘察,为提高人民生活质量不断作出新的贡献。

关键词:水工环地质勘察技术;应用;研究

1水工环地质勘察内容和现状

1.1水工环地质勘察内容

水工环地质的实际勘察工作中,必须要划分为三个部分实施,依次为技术设计、初步设计以及技术的设计。在水环地质实际勘察工作中,三部分工作联系密切又相互独立,三部分缺一不可。详细来说,各个勘察环节的内容包括以下几点:(1)收线需选择那些适合勘测的方案,切莫选择过高的实地勘测方案,并对水下地区进行初步的检测,对测试的数据详细的记录,后制作成详细的勘测表格,只有这样才可以把当下实际情况反映,但是需要注意的是,在实地的勘测过程中,必须重视地下水位以及顶板的深度。(2)初步设计环节。于此设计阶段,可利用电法技术的勘测,去测试基岩的裂缝,测试地下水实际流方向以及流动的速度。对测量的数据保存处理,利于为后续的勘测工作奠定理论参数。(3)选择更加先进装置以及设备,引进先进的技术,去查阅相关的资源,利于节省资源的查阅时间,提高工作效果,降低工作人员的工作量,确保水工环地质勘察有效开展。

1.2水工环地质勘察的现状

纵观我地质学的发展历程发现,在以往时期地质学为工程地质中一部分,发展至今约有90多年的历程,于不断发展中积累了更多的发展经验,带动我国社会的经济发展。我国地质学的发展引进国外的先进技术,结合我国国情,借鉴国外发展经验,构建全新的地质学发展理论。地质学勘察和人们的生活息息相关,备受重视,和我国环境建设以及资源的应用联系密切,因此,其是当下我国相关领域和学者的研究重点。

2水工环地质勘查关键技术分析

2.1GPS技术

GPS技术是运用较为普遍的全球定位技术,把GPS技术运用到水工环地质勘察中,可运用无线信号发射器,构建卫星导航定位系统,完成无线电测距,通过地面的三个控制点可以锁定所勘察的地理位置,只需三个卫星就能对地球上的所有位置进行定位。主要程序是:工作人员确定好观察位置,运用GPS接收机将位置发送到地面基准。同步卫星的科研进展,为水工环地质勘查提供了更有利的技术支持,利用接收装置能够全面检测地面接收到的所有信号,同时还能够在基准站中整理和收集接收到的不同信息。GPS技术的引入,扩大了水工环的勘察范围,节约了成本,提高了工作效率。

2.2RTK技术

RTK技术以GPS技术为基础,运用RTK技术能够对GPS技术根据GPS相位差进行纠错,减少和避免出现数据误差。主要技术要点是在基准和流动站中设置接收机,保证接收卫星信号的同步,对所接收的信息进行分析,获得该技术的差分修正值,并输送到流动站,由流动站进行相关处理,保证数据和信息的准确性。RTK技术在地质灾害检测与环境治理中发挥着重要的价值。

2.3GPR技术

简单地说GPR技术是一种运用电磁波进行信息搜集的技术。发射地点的选择是关键,需找一个合适的位置进行电磁波的发射,根据声呐技术,收集地下地质数据信息,并通过相关仪器将这些数据构建为图形,储存在计算机内,以便工作人员更好地认识和了解岩面、厚度、形态等地质信息,GPR技术接受度高,图像清晰,但只适合短距离的地质勘察,对于长距离勘察受其他因素的干扰较明显,容易出现误差。

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2.4TEM技术

TEM技术是一种新型的勘探技术,最早运用于航空物质勘察中,后来逐渐运用到其他用领域。主要依据电磁波的变化能形成涡流现象,通过对不同涡流现象的分析,了解所勘察区域的环境特点。TEM技术以抗干扰能力强、敏感度高等优势在水工环地质勘察发挥着重要作用。

2.5RS技术

RS技术又称遥感技术,最初只限于单一波段的探测,随着科技的发展,目前已实现了多元遥感,运用计算机信息系统建立具体化的多元模型,进而得到更加精准的勘察图像,帮助工作人员对探测区域的地质情况进行更直观的观测,以便全面地分析所观测区域的各项因素。在城市化建设的进程中,RS技术被运用到环境勘察、园林布置等方面,加速了我国的城市化建设的步伐。

3探讨水工环地质勘察技术的应用范围

3.1土地资源利用规划

土地资源利用规划是在一定区域内,根据经济、社会发展的要求与当地自然、经济、社会条件和对该区域土地资源如何开发利用,在空间上、时间上作出的总体的战略性布局与统筹安排。当前,百万人口以上的大城市土地利用已经趋于饱和,土地资源高度稀缺。因此,做好土地资源利用规划已经成为水工环地质勘察的一项重点课题。综合运用GPS技术、遥感技术,可以让勘察单位在最短的时间内完整掌握被勘察土地上地貌、水文、地质条件、土地资源及其分布、利用方式、土地上基础设施状况等方面的详细信息,从而做好超前规划,提高土地资源利用规划的质量。

3.2地下水动态监测

随着工业生产的发展以及大城市人口的持续增长,国内大城市的用水量也在不断上升(1990年全国城市用水量大约为54亿m3,2018年全国城市用水量已超过800亿m3),同时,各大城市的饮用水水质也呈现出恶化之势,一些城市过量开采地下水,还引起了地面沉降等问题。因此,必须加强对地下水的动态监测。综合运用各种水工环勘察技术,可以让有关部门及时掌握地下水水量变化,了解地下水径流、补给与运动规律,并对地下水污染状况进行长期监测,从而加强对地下水资源的管理,科学利用宝贵的地下水资源,并且积极防治地面沉陷。

3.3地质灾害监测

数十年来,国内采用粗放式模式发展经济,对各种矿产资源、各种能源进行掠夺式开采,造成了许多人为因素产生的地质灾害。目前,仅山西一省,因采煤形成的采空区已超过2万km2,在采空区上方,却分布着许多高速公路、企业、农村住宅,因采空引起的崩塌、滑坡超过750次。一些地方还出现了地表裂缝、地表崩塌。2019年2月24~25日,四川自贡荣县连续发生三次4级以上地震,也可能与当地开采页岩气有关。因此,必须积极运用多种勘察技术,加强环境地质勘查,主动预防各类地质灾害。

3.4居民疾病监测

医学专家们经过多年研究发现人体可以发射出光线,医学术语称之为“人体辉光”。而且,人体辉光与人的年龄、健康状况存在着因果性联系,青壮年发光强度比老年人强一倍以上,身体愈强壮、愈健康的人,发光愈强;反之,罹患疾病的人体发出的辉光较为微弱。因此,有专家提出大胆的设想:运用遥感技术对某一地区的居民进行持续监测,专门采集他们发射出来的人体辉光,从而方便医疗部门对当地疾病进行监测。还有专家提出建立大型数据库,储存健康人体辉光的详细数据,一旦遥感监测发现某一地区人群散发的辉光出现病理性变化,便迅速进行识别,提前进行预防性治疗。毫无疑问,专家们的上述设想是大胆的、超前的。虽然这些设想目前还不具备实现的可能性,但应当成为水工环地质勘察未来的一个重要应用领域。

结束语

经济的市场化,使我国经济建设取得了显著成绩,对水工环地质勘察提出了更高的要求。通过相关技术的应用与创新,对水工环地质勘察的现状进行改善、促进工程建设的顺利进展、使能源利用更加合理化、优化城乡环境是势在必行的。因此,重视对地质勘查技术的研究,使水工环地质勘查发挥其应有的作用是十分必要的。

参考文献

[1]周磊,冯帅.当前水工环地质勘察中的技术及应用[J].南方农机,2018, 49(20):115.

[2]刘佩佩.当前水工环地质勘察中的技术及应用范围探析[J].冶金与材料,2018,38(05):150-151.

[3]刘子春,侯崇,王佳勇,杨静,张航.探析新形势下实现水工环地质新突破的方法[J].中国设备工程,2018(18):181-182.

论文作者:李宽宽1,齐树明2,王克3

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/28

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