基于水工环地质勘查中技术应用分析及几点思考论文_丁农斌

基于水工环地质勘查中技术应用分析及几点思考论文_丁农斌

1、四川省煤田地质局地质测量队 四川成都 610000 2、成都兴蜀勘察基础工程公司 四川成都 610000

摘要:水工环方面的地质勘查工作对于人们生活、社会发展都有着重要的保障作用,为了能够达到良好的效果,就需要勘查人员能够认识到水工环方面地质勘查的效果,并能够在这个过程之中运用先进的勘查技术,促进勘查工作质量的提升。对此,本文介绍了常用的水工环地质勘查技术,并结合工程实例,分析了水工环地质勘查技术,以供参考。

关键词:水工环地质勘查;技术应用;实例分析

1水工环地质勘查技术的应用

1.1GPS技术

GPS技术应用范围极广,不仅用来定位,还用来控点。对于水工环的应用,它具有卫星定位功能和转移信号发射点的功能,通过3颗以上的卫星定位出地面上的接收机的位置及坐标,接收机通过反复的接收卫星传来的信号,接收器将从卫星接收到的信号发送至无线接收设备,通过对信号的解析与处理等方法推算出WGS-84坐标,再对其进行有效转化和参数调节,从而得到勘查区测点的坐标。该技术在勘查过程中,首先在地形图上大致圈定范围,再通过对现场实际地形地貌进行定位和控点,最后,结合地质人员识别地层和分析岩层的性质的结果,绘制出勘查区实际的地形地貌情况。在植被较少的地带勘查时,成本少、时间短、精确度高以及影响较小,相反,在地表植被茂密地带,这种技术虽然也可应用,但精度较低、耗时长、成本昂贵。

1.2探底雷达技术

所谓探底雷达技术其实就是最为常见的地质雷达技术,这种技术在工作原理上与GPS系统技术是非常接近的。不同的是,探地雷达技术主要是通过电磁波来实现对地质信息的接收步骤。应用探底雷达技术的时候首先要在需要勘查的地方的地面建立发射装置。这个发射装置在工作的时候可以一直向地表以下的地方发射电磁波信号,电磁波信号进入地下以后就能够对地表以下的地质信息进行收集和反馈,勘查人员就能够通过反馈的信息来了解地下的地质情况。这一过程中还需要借助计算机的成像技术,两者结合以后就能够保证地质信息的收集和反馈都迅速而又准确,并且相关的信息还可以进行长时间的保存,在后续资料信息调用的过程也更加方便快捷。

1.3RS技术

RS技术也称为遥感技术,主要用来资源地质勘探、地质勘探和自然灾害防治方面。随着计算机行业快速发展,遥感技术已经从单一波段走向多源遥感方向,并且在成像上和分辨率上都有很大的突破,它的巨大作用还需要我们进一步的挖掘。相比人工勘查或监测,该技术具有以下优势:获取资料快,可及时进行动态分析;受地面条件限制少,避免人员伤亡;获取信息量大;探测范围大。但也有其局限性,在电磁波谱中仅反映地物从可见光到微波段电磁波谱的辐射特性,而不反映地物的其它波谱段特性,同时它主要反映是近地表的现象、区域和运动状态等,这与科学研究中不断向地下深处研究有一定的矛盾。因此,结合其它勘查技术应用发挥信息互补效应,才能更好的发挥遥感技术的作用和挖掘其更大的潜力。

1.4PTK技术

PTK技术主要通过运用差分法来降低卫星传来的数据,以改正其中的误差和载波相位测量数据的误差,通常在降低误差方面都离不开基站和流动基站的配合。它的原理则是在基站旁放置一台接收设备,在流动基站附近设置多个接收设备,同时接收同一卫星发来的信号,将二者数据就行比对,找出其中差分,最后通过无线设备将信息传递给流动站,进而得到流动站的坐标位置。该技术多用于水利工程、环境污染及地质灾害的地方较广。该技术是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS技术的又一大突破,它是以载波相位观测量为根据的实时拆分GPS测量,它能够实时地提供测点在指定坐标系中的厘米级的三维定位结果,同时具有静态功能和动态功能两大功能,前者是通过接收到的卫星信息,确定地面所需要点的三维坐标;后者是通过卫星系统,把已知的三维坐标点位,实地放样地面上。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样就会使勘查区测量点的坐标和高程准确度更高,但这也受地表地形地貌的影响,尤其在植被茂盛区域影响严重。

1.5TEM技术

TEM技术又称为瞬变电磁技术,是现阶段较为先进的水工环地质勘查应用技术之一,这一技术是基于航空探测工作演变而来的。在水工环地质勘查工作中,工作人员利用电磁设备将脉冲电磁波传输到地下,观察二次涡流的实际变化情况,且根据其变化情况确定物质的实际状态。现阶段,TEM技术主要分为两种应用方法,第一种是电偶源法,第二种是垂直磁偶源法。

1.6ISAR技术

ISAR技术是另一种全新的水工环地质勘查工作应用技术,其主要采用干涉测量技术形成一种合成孔径雷达,对空间及地面进行勘探,是基于SAR遥感技术衍生而来的。工作人员可以利用ISAR技术建立地区内部的复图像对,形成一定的相位值,从而计算出勘查范围中的地貌变化及地质情况。

2水工环地质勘探技术应用实例分析

2.1工程概况

某高速全长88.94km,位于高原山区,属低中山倾蚀-剥蚀地貌,雨量充沛,根据本区气象站多年观测资料,年平均降水量为1342mm,日最大降水量186.11mm。地层岩性主要以白云岩为主,节理裂隙发育,风化作用强烈,地下水多以岩溶裂隙水及岩溶管道水为主,水量受大气降水明显,岩体富水性不均一,雨季含水量变化更为明显。在施工该工程的过程中,其中的隧道在已施工段发现溶洞,它存在于掌子面的左拱腰,并且向地表和开挖面右侧延伸,向地表延伸30m左右,受降水影响明显,TSP技术预测准确。

2.2技术应用

通过对岩溶区工程实例研究发现,当在岩溶区修建工程时,主要会遇到断层、溶洞、富水带、裂隙密集带及岩性变化带等不良地质灾害,仅仅依靠物探手段是不行的,只有和钻探技术结合起来,才能更好地查清地下地质构造和岩性等岩体性质,才可以提高勘查精度,精准预报岩溶区地质灾害。由于钻探技术受地形地貌和温度压力等因素的影响,初期就进行该工作成效甚微。正常情况下,我们先可以用TEM技术和GPS技术进行普查,圈出灾害点或疑灾害点;再根据分析结果,采用钻探技术和GPR技术对疑灾害点进行准确勘探,前者受地形地貌影响严重,相比较而言,后者在钻探技术不允许的条件下优势明显,可以节约成本,耗时少,避免人员伤亡,但随着勘查深度的增加,GPR技术地勘探精度会不同程度地下降,此时,可以将GPR技术勘探结果与TEM技术勘探结果进行比对分析,效果明显,准确度高。考虑经济、时间和效率方面的因素,这三个方面应用较广,但在地形地貌复杂,地下水文网交错分布和存在特殊岩层的情况下,还需要采用弹性波反射法、电磁波反射法、高分辨直流电法等技术,才能准确查清岩溶区地质特性。

3 结语

综上所述,地质灾害的发生不仅是对生态环境的破坏,还会对人们的生命财产造成严重威胁,水工环地质勘查是提前发现地质灾害的有效手段,其对于地质灾害的预报与治理发挥着重要作用。所以相关部门应采取针对性措施强化对水工环勘查工作的部署,合理利用先进的水工环地质勘查技术,同时大力培养相关的技术型人才,保证相关技术能够得到更好的发展,同时更好地促进水工环地质勘查工作的开展。

参考文献:

[1]周垚.环境保护背景下矿山水工环地质勘查新技术研究[J/OL].世界有色金属,2019(15):212+214.

[2]全宇豪.水工环地质勘查中的技术及应用[J/OL].世界有色金属,2019(16):261-262.

[3]童麟.基于环境保护的水工环地质勘察策略[J].世界有色金属,2019(14):227-228.

论文作者:丁农斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/6

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