水工环地质勘察中的技术及应用

摘 要：为了满足工程建设的需求以及能源利用的要求，地质勘探类的技术水平伴随科技的进步而不断地发展，而在地质勘探中最重要的一个环节就是水工环地质勘察。文章概述了水工环地质勘察的现状和其应用的范围，并细致的介绍了在水工环地质勘察中应用到的有关技术，希望能够推动我国地质勘察技术的发展进步。

关键词：水工环地质勘察；技术；应用

伴随着科技的进步和社会的发展，水工环不仅仅是原有意义上的水文以及工程并环境三者间的联系，还囊括了对由地质变化所导致的自然灾害的勘察并与此有关的内容。所以说，当前的水工环地质勘察具有综合性强，范围广，而且紧密的和社会及科学相联系的特点。

1 水工环地质勘察的现状和应用

当前，水工环地质勘察主要应用在：（1）因地方病多和当地的水文环境有一定的关联，故而可以应用在对疾病的研究方面。（2）在对土地资源的利用上，水工环地质勘察可以为我国充分利用土地资源提供有效的数据[1]。（3）对城市的建设往往需要水工环数据来给予支撑，特别是在现代的城市建设中牵扯到的有关因素极多，而诸多因素治疗还存在着一定的联系，关系很复杂。若水工环地质勘察不能够做好，那么城市的建设就有可能出现混乱。（4）城市发展需要充足的水资源以及能源等，而此其储量和利用均要通过水工环地质勘察才能够清楚。而在现代社会中，水工环地质勘察相关的各个学科之间已经发生融合，相互之间出现渗透及交叉的范围和程度在不断扩展和深入。

2 水工环地质勘察中各技术的应用

2.1 GPS技术的应用

GPS是全球定位系统的简称，与传统形式的人工地面勘测技术相比较，使用GPS技术减弱了投入人工的力度，同时减轻了工作人员的工作量，另外，此技术能够获得更加全面精准的勘测信息。GPS技术是基于卫星定位的一种技术，而只需要三个卫星就可以检测到地球的任何一个位置，运作的流程是：实际进行勘测的工作者利用无线传输的装置把需勘测的位置发给设置在地面基站里的GPS的接受机，而后由同步卫星把检测到的信号传到地面的接收设备上，以后基站内部的接收设备会针对此信息来进行收集和整理的工作[2]。此外，GPS技术还能够应用到地质灾害，人体健康以及环境污染等社会问题当中。

2.2 GPR技术的应用

地质雷达技术就是GPR技术，它工作的原理是利用电磁波来进行地质信息的收集工作。最初需要在地面上建造一个发射设备，而后由此设备向地下发出电磁波，以后以声呐原理为依据，把地下的地质数据收集，并利用有关的仪器以采集到的数据为基础在电脑上进行构图。如此，有关人员就能够直观的了解到地质的状况，厚度以及岩面等信息。同时因为GPR技术可以直观清楚且细致快捷的展示出地下信息的图像，故而，此技术应用十分广泛，比如，对老城区内部地下线路状况的查探或者对建筑物底部地质的勘察等[3]。不过，GPR技术也存在一定的不足，比如，其只适合进行较短距离的地质勘测，而进行长距离的勘测时会被多种因素所影响。

2.3 RTK技术的应用

RTK技术利用三类差分中的相位差分，差分有GPS位置差分和相位差分以及伪距差分三类。RTK技术的运行原理是，将一台能够接收信号的装置放置在基准站上，而后在流动站上安装一到多台能够接收信号的设备，之后令流动站和基准站内部的设备同时接收同一个卫星发射出来的信号，然后比较已经知道的信息和从基准站里最新接收到的信息，进而取得一个针对差分的修正值[4]，最后，通过无线传输把取得的差分修正值传输给流动站，如此就能够得到一个比较精确的针对流动站的位置信息。一般而言，流动站有时处于运动状态，有时处于静止状态，故而，RTK技术特别的方便和灵活。当前，此技术较多的应用于调查地质灾害的原因，以及对环境污染的防治或者检测，其是检测水环工地质勘察的一种重要的手段。

2.4 遥感技术的应用

遥感技术也被简称为RS技术，其在对资源以及灾害和地质的勘察过程中表现出了重要的作用与优势。随着最近几年科学技术的发展，计算机的应用越来越广泛，而遥感技术也和计算机技术建立了更加密切的联系，所以，在水环工地质勘察里遥感技术的作用更加的广泛，逐步发展成水环工地质勘察技术中不能缺少的一个重要环节。而历经多年的发展和实际应用，遥感技术逐步从单一的波段拓展到多元遥感[5]，同时，细致的对多元的模型进行分析，可以获得十分详尽的地质勘察结果的图像，此外，伴着遥感图像空间和光谱分辨率的不断提高，遥感技术可以运用到对城市的建设和对园林的布局设计中去，同时还能够运用到对环境的勘察中，并且在以上方面都获取了较好的效果。

2.5 瞬变电磁技术的应用

瞬变电磁技术即TEM技术，最早是20世纪30年代应用在航空组织探测的领域中，而后在应用到对金属矿的勘探中并取得成功以后才逐步推广到环境，工程检测以等领域中。其工作原理是：在回线的协同作用下，向地下发送脉冲电磁波一次，同时在间歇时间段观测二次涡流场。如果地下分布着电性不均匀的质体，那么就能够观察到异常的二次场或者是不均匀体导致的涡流场。一般而言，在地下介质中，传播时间的延长会影响到瞬变电磁技术发出的电磁场，从而使得电磁场向深部扩散出现47度的一个倾斜锥面，也就是所说的烟圈效应[6]。瞬变电磁法能够运用到实际测深勘探中的理论依据和基础就是烟圈效应，因其能够展现出瞬变场随着时间的推移而出现的变化的规律。

在利用瞬变电磁技术对水工环地质进行勘察过程中，主要方法有电偶源法和垂直磁偶源法，其中垂直磁偶源法在实际操作中应用的范围更广。瞬变电磁技术具有独特的优势：其一，分辨率较高，对较陡峭的探测体局部异常的敏感性高。其二，精度高，观测时基本不受地形的影响，而且耦合噪声对其干扰极小。其三，即便是在接地条件极其差的地区，施工技术也较为简单易行且效率高，此外还能够对不同深度的目标进行探测。也因其有诸多优点，奠定了TEM技术在水工环地质勘察中地位。

综上所述，当今的水环工地质勘察技术并不仅仅局限在针对水文以及环境和工程三个方面内容的勘察，而是更全面综合性更强的一个工作，它在为与其有关的各项工作提供更多依据的同时还可以细致并科学的对有关的风险因素进行评估，为本国经济及社会的发展做贡献。本文由两个方面阐述了水工环地质勘察技术以及其应用。（1）水工环地质勘察的现状和应用范围，以期有关工作人员能够从较深的层面来了解水工环地质勘察的发展和应用。（2）对水工环地质勘察中的各种技术的应用进行介绍，主要有GPS技术，地质雷达技术（GPR），遥感技术（RS），RTK技术以及瞬变电磁技术（TEM），希望能够推动有关的技术更快更好的发展进步。

参考文献

[1]周建民.当前水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].世界华商经济年鉴城乡建设，2013，20（6）：152.

[2]刘雨.当前水工环地质勘察中的技术及应用[J].山西建筑，2016，42（19）：71-72.

[3]李楠，赵丹，宋晓雨.当前水工环地质勘察中的技术及应用初探[J].黑龙江科技信息，2015（29）：17.

[4]陈佳富.污染低于环境水文地质勘查技术应用浅析[J].企业技术开发（学术版），2011，30（5）：57-58.

[5]关伟光，安飞，田广明.当前水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].工程技术（引文版），2016（7）：181.

[6]金学群.水工环地质勘察中的技术及应用范围分析[J].有色金屬文摘，2016，31（1）：109-110.

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