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新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析

2022-09-20罗家豪

山西水利 2022年6期
关键词:水工电磁波雷达

罗家豪

(惠州市水电建筑工程有限公司,广东 惠州 516000)

1 水工环地质勘察概述

1.1 水工环地质勘察现状

科学合理的水工地质勘察,应科学地利用当地政府部门提供的相关数据,切实掌握地下水分布及区域水位变化,分析区域地下水深度、地下水资源量及流动状况,掌握水文变化基本规律和主要特点,分析区域汛期降雨量、产汇流特点、洪峰流量、最大洪流量等导致地质灾害的水文资料,同步记录观察数据,以便直观体现调查结果[1]。

总之,水工环地质勘察具有广泛的调查内容,应结合实际情况,制定科学的调查方案,通过引入地质勘察技术,观察地下水位变动情况及水流流速,同步做好数据记录,为后续工作提供有效的数据支撑。

1.2 技术影响因素

一些先进的技术手段,因为没有列入国家规范,即使技术可靠、价格友好,也不被市场认可,缺少实践内容的有效支撑,因而难以投入使用。企业为节省投入,也不会额外投入实验经费,技术壁垒成为掣肘水工环地质勘探效率和技术发展、引进的重要因素[2]。

2 水工环地质勘察技术的具体应用

2.1 电法技术、探测雷达技术和远程探测技术的应用

电法技术引入我国的时间较早,随着我国经济、科技水平的不断发展,技术越来越成熟和体系化。在进行水工环地质勘察时,电法技术有着越来越广泛的应用空间,主要有两个应用方向。一是野外调查中应用较普遍的高密电法。这种方法勘察时,需要大量地在不同位置设立测量点,以便全面、准确地对地质结构进行调查确认。二是激发极化法,基本原理是对观测区域加载激电场后,分析激电场的变化状态,以此测出勘测对象的地质条件和基本特性。

探测雷达技术的基本原理,是比较电磁波发射和接受过程中的波形变化,进行地质勘探。首先在目标勘察地点,建立相应的基础发射设施,并依照声呐的基本规律,通过与主机间的电磁波交互,实现当地地质信息的获取。技术人员对获得图像进行编辑,对测得的有关数据进行合理分析,了解地质环境,掌握更为精确的地质情况。局限性表现为,由于测量距离较远,影响测量图像的精度,导致测量的信息不够准确[3]。

远程探测技术信息收集工作更为高效,在军事、气象、地质、资源与环境的监测中应用广泛。由于地理环境的恒定性,远程探测卫星为地理环境图像的精确获取,提供了完备的解决方案。而在开展水资源环境的相关调查时,可以应用远程探测技术,完成对地表、地下水资源区域及水量分布的实时动态监测,从而完成相关水资源数据库的建设工作。

2.2 RTK 技术及探测雷达技术

RTK 技术结合了GPS 技术及载波位差点技术,实现了检测状态从静态检测到动态检测的跨越。RTK技术通过接收卫星数据,便于快速建立标准检测站及移动检测站,大幅提升了水工环地质勘察工作的效率和精度,利用测量点网络优化,减少了由于数据衰减造成的误差。利用测量区域内RTK 的测量成果,设置虚拟参考区域,可以扩大移动监测与标准检测距离,减少检测工作量(如图1 所示)。

图1 RTK 技术工作原理

探测雷达技术中,探测雷达的电磁波频率集中在100 万~10 亿赫兹间,对于熔岩口、大坝等覆盖特殊地质的环境,具有很好的探测效果。探测雷达技术具有无损耗的技术特点,其单次探测成本低、探测速度快、探测精度高。应用探测雷达技术进行高频脉冲电磁波的发射,通过相应设备接收高频脉冲电磁波的反馈数据,利用配套软件对数据进行处理后加以分析,可以很好地反映探测目的体的情况(如图2 所示)。

图2 探测雷达技术工作原理

3 创新思考

为提高水工环地质勘察质量,建立水工环地质勘察技术的规范体系,应着眼于勘察对象的标准化,因地制宜地选择勘察技术,确保水工环地质勘察工作节约高效展开。要面向工程的建设需要,多角度认识水工环地质勘察工作,实现水工环总体建设质量、建设目标、勘察对象的高度统一。在勘察技术应用中,把控水工环基础地质情况,积极引入新设备和新方法,提升水工环地质勘察效率,推动水工环勘察技术的进一步发展[4]。

水工环地质勘察专业性较强,勘察管理、勘察技术应用以及水文地质环境等都会影响勘察结果的准确性。要总结以往勘察中暴露的不足,分析导致问题发生的原因,提出针对性的勘察方案,实现勘察技术体系的不断优化与完善。融合信息技术,完成数据采集、整合、深化应用,构建一体化的水工环地质勘察、建设、管理平台。

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