摘要：水工環(huán)地質(zhì)是水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的統(tǒng)稱，主要是面向地下水資源、工程建設(shè)、自然環(huán)境相關(guān)的地質(zhì)的勘測工作。改革開放后，我國將科技視為第一生產(chǎn)力，引進(jìn)了許多國外先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在我國各行各業(yè)，其中就包括水工環(huán)地質(zhì)勘測。傳統(tǒng)的水工環(huán)地質(zhì)勘測難度大，通過高科技的引入，提高了勘測效率及勘測結(jié)果的精確度。本文將對水工環(huán)地質(zhì)勘測中所涉及到的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，以供參考。
關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)；水文地質(zhì)；工程地質(zhì)；環(huán)境地質(zhì)；地質(zhì)勘測
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對于地質(zhì)勘測的要求也水漲船高，而我國傳統(tǒng)的地質(zhì)勘測技術(shù)已逐漸跟不上時(shí)代的發(fā)展。地表水源的污染與破壞、淺層地下水的開發(fā)，使得水文地質(zhì)的勘測不得不更快地發(fā)展；人口的暴增與城市化，使得工程地質(zhì)勘測的重要性與日俱增；生態(tài)環(huán)境的破壞及基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展人們對于生態(tài)環(huán)境重視程度的提升，使得環(huán)境地質(zhì)的勘測也走到了一個(gè)空前的高度。因此，水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的提升勢在必行，如此才能為多方面工作打好基礎(chǔ)，共同推進(jìn)我國政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)高效發(fā)展。
一.當(dāng)前我國水工環(huán)地質(zhì)勘測中存在的問題與解決策略
我國目前水工環(huán)地質(zhì)勘測中存在的主觀問題較多，如勘測團(tuán)隊(duì)專業(yè)性欠缺，調(diào)查能力難以滿足需求，隊(duì)伍中人員能力水平分布不均，主力軍往往是年齡較大的老師傅，他們雖有豐富的經(jīng)驗(yàn)卻缺乏對高新技術(shù)的了解，欠缺創(chuàng)新精神，而新生力量缺乏著實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，他們從書本上學(xué)到的知識往往是紙上談兵，這造成了技術(shù)人員能力上的斷層；經(jīng)費(fèi)也是一個(gè)很大的問題，目前水工環(huán)地質(zhì)勘測的經(jīng)費(fèi)主要來自于國家專款專用和企業(yè)投資，缺乏公益性，且部分款項(xiàng)的使用缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃，使得項(xiàng)目小型化、零碎化、易發(fā)生疊合；水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得難以對成果進(jìn)行量化。
水資源污染向來是我國環(huán)境污染最嚴(yán)重的問題之一，水資源污染已經(jīng)對人類的身體健康造成了巨大的威脅，若不得到合理的整治，地下水平衡被破壞，長此以往水質(zhì)問題會愈演愈烈，因此水文地質(zhì)工作者需要加強(qiáng)對水文地質(zhì)的管理工作，強(qiáng)化供水設(shè)施的建設(shè)。
比起水文地質(zhì)，工程地質(zhì)具有隱蔽性，且治理難度大，危害程度大。常見的自然災(zāi)害如泥石流、地震的監(jiān)測均屬于工程地質(zhì)勘測的范圍內(nèi)，工作過程中應(yīng)統(tǒng)籌監(jiān)管，重點(diǎn)勘測。
環(huán)境地質(zhì)對于人們的影響是多方面且隱形的，勘測過程中要注意前瞻性，在開發(fā)之前對區(qū)域內(nèi)環(huán)境可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測評估，減少環(huán)境問題的發(fā)生，加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域的防護(hù)工作[1]。
二.水工環(huán)地質(zhì)勘測中的技術(shù)應(yīng)用
1.GPS技術(shù)
GPS即全球定位系統(tǒng)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在水工環(huán)地質(zhì)勘測中，比起傳統(tǒng)的人工勘測，GPS勘測減少了大量的工作量和人工投入，而獲得的數(shù)據(jù)卻更全面且準(zhǔn)確。GPS利用三顆人造衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)對全球的地質(zhì)勘測，首先在勘測地建立無線信號發(fā)射裝置，在基準(zhǔn)站安置GPS接收機(jī)，同步衛(wèi)星將信號發(fā)射到基準(zhǔn)站由接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，經(jīng)信號模擬化—數(shù)字化轉(zhuǎn)化，由基準(zhǔn)站可以給出所需的實(shí)際坐標(biāo)[2]。
2.GPR技術(shù)
GPR是探地雷達(dá)或地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)，與GPS以無線電傳輸、接受信息類似，GPR通過電磁波來傳輸、接受信息。該技術(shù)需要在地面建一個(gè)發(fā)射天線，發(fā)射天線向地面發(fā)送電磁波，利用聲吶原理對地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘測。GPR技術(shù)以點(diǎn)源勘測，雖全面性不如GPS，但數(shù)據(jù)采集自動化程度更高、圖像更加細(xì)致清晰，已被廣泛應(yīng)用于地下覆蓋層厚度探測和基巖面起伏情況探測中。因其點(diǎn)源探測的特性，只適用于短程勘測，但是目前分辨率和精確度最高的物理勘測手段。在水工環(huán)地質(zhì)勘測過程中，主要應(yīng)用于建筑物地下地質(zhì)勘測、水庫等大型建筑深層勘測等。
3.RS技術(shù)
RS即遙感技術(shù)，RS也是應(yīng)用電磁波原理通過傳感儀器對遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息收集處理。近幾年，RS技術(shù)已經(jīng)由單一波段發(fā)展到多源遙感，同時(shí)也配備了多元模型的分析手段，目前主要被應(yīng)用于環(huán)境地質(zhì)勘測與園林城市建設(shè)中，取得了非凡的成績[3]。
4.TEM技術(shù)
TEM技術(shù)即瞬變電磁法，最早用于航天航空中探測太空物質(zhì)，目前我國還未能推廣使用，主要用于金屬礦石探測，目前也逐漸被應(yīng)用于工程地質(zhì)勘測和環(huán)境地質(zhì)勘測，期待有好的效果。TEM技術(shù)利用了電磁設(shè)備的回線作用，將電磁波以脈沖的形式發(fā)送至地下，當(dāng)電磁波遇到電性不均勻物質(zhì)會產(chǎn)生異常的二次渦流場或不均勻體渦流場，由此，可以判斷地下地質(zhì)形態(tài)。TEM技術(shù)的應(yīng)用主要有電偶源法和垂直磁偶源法兩種方法，其中垂直磁偶源法應(yīng)用更廣，其勘測精度更高，對于陡峭地質(zhì)仍有良好的敏感度，不易受裝置耦合噪音影響，受地形影響程度輕微，適合懸空環(huán)境作業(yè)。
5.RTK技術(shù)
RTK技術(shù)即實(shí)時(shí)動態(tài)差分法，是一種新的常用的GPS測量方法，可以獲得厘米級的精度，常用來降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)中載波相位的誤差和殘余誤差。RTK采用差分法將載波相位的誤差控制在1cm之內(nèi)。其原理是，在基準(zhǔn)站內(nèi)安置一臺接受設(shè)備，并在流動站案子多個(gè)相同的接受設(shè)備已實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星信號的同步接受，工作人員對這些同步信號進(jìn)行比對分析并配合GPS將校正的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅鲃踊荆垣@取流動基站的準(zhǔn)確位置。RTK技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、環(huán)境污染監(jiān)測等多方面。
6.水質(zhì)測試技術(shù)
前面所述的監(jiān)測技術(shù)均是基于物理原理，而對于水質(zhì)、地質(zhì)元素組成等信息還需要輔以化學(xué)手段得以獲取。水質(zhì)測試技術(shù)也不是獨(dú)立的化學(xué)分析手段，其中也包含一些物理手段，根據(jù)具體情況和要求，充分利用物理分離技術(shù)、化學(xué)分析技術(shù)和分析儀器，對水質(zhì)成分進(jìn)行檢測分析，這需要分析工作者具有扎實(shí)的物理化學(xué)、分析化學(xué)技術(shù)，將物理手段與化學(xué)手段巧妙結(jié)合，獲取更準(zhǔn)確的水質(zhì)信息[4]。
依托于科技的發(fā)展，我國水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)比起上世紀(jì)中期已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，但是人們對于礦產(chǎn)和能源的需求越來越大，又對環(huán)境保護(hù)越來越重視，新時(shí)代的水工環(huán)地質(zhì)勘測要在保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的前提下進(jìn)一步提升工作效率，這需要更科學(xué)合理的手段。新時(shí)代水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的開發(fā)需要地質(zhì)學(xué)與生態(tài)學(xué)的高度結(jié)合，新世界學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)就是學(xué)科之間的交叉與融合，打破學(xué)科間的界限，碰撞出更多的火花。
參考文獻(xiàn)：
[1]汪智強(qiáng)，劉振榮，王璐.水工環(huán)地質(zhì)勘察問題防治對策分析[J].黑龍江科技信息，2015（17）：19.
[2]張春.試論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用[J].江西建材，2015（02）：213.
[3]李巖.論水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014（25）：2.
[4]李偉，何應(yīng)彬.論水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（03）：295.