付章虎 田静 龚业强

摘 要：我国地质找矿事业面临诸多挑战和问题，比如不少矿产资源渐显枯竭，重大地质找礦成果不多，找矿体制和机制不完善、不配套，总体上地质找矿工作滞后于经济社会发展，矿产（包括地下水）开发引发的生态环境恶化，需要实现地质找矿与生态环境保护同步，并在某些地区实现从找矿开发向生态环境保护转变，但我们仍然受传统地质找矿工作陈旧的投资格局和思维习惯及动力的束缚，始终没有把生态环境保护放在一个重要位置等等。这些表明，进一步发展地质找矿事业，需要在以前取得的光荣成绩的基础上，生长出新的思想、新的理论、新的体制和机制。

关键词：水工环；地质勘探；应用范围；技术

1、水工环地质的概述

水工环地质就是水文地质、工程地质和环境地质。矿区水工环地质工作是矿产普查与勘探中一个重要的组成部分，水工环地质资料是正确评价矿床开采技术条件不可缺少的。因此矿区水工环地质工作的程度和精度，势必影响到整个矿区的评价和矿床的合理开发利用及规划，同时还影响到矿床开发利用过程中可能发生的突发性地质灾害或安全事故的处理决策问题及矿山地质环境恢复治理方案的制订和实施。矿区在开展地质勘查工作同时，水工环地质工作也应同时并进。

2、水工环工作存在的问题

尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿，但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合，更加主动地为经济与社会发展服务”。目前，在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处：

（1）大调查队伍不健全：为了适应地质工作由资源型向资源+ 环境型转变，中国地调局机关成立了水工环部，极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力，而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。

（2）国家层次的地调项目不够：目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域，覆盖全国，但是，由于经费投入明显不足，因此，像“400个县市地质灾害调查与区划”，“鄂尔多斯周缘地下水”，“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志，具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则，对水工环地质工作全面规划，使有限的资金产生更大效益。

（3）成果转化亟待加强：“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果，应该尽快将水工环地质调查成果推向社会，力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。

3、水工环地质勘察中的技术应用

GPS、RTK 技术在水工环地质中的应用情况，使得节省了时间提高了效率；

（1）GPS 技术的基本原理。GPS 卫星定位的基本原理是将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一个卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可由3 个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用3 颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。用户使用GPS 接收机在某一时刻同时接收3 颗以上的GPS 卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）到3颗以上GPS 卫星的距离，并解算出该时刻GPS 卫星的窄间坐标，据此利用交会法解算出测站点的位置。实时动态测量的基本工作方法是，在基准站上安置l 台GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续的观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站（流动站）。在流动站上，GPS 接收机在接收GPS 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据和转换参数，然后根据GPS 相对定位的原理，即时解算出相埘基准站的基线向量，解算出基准站的WGS-84 坐标；再通过预设的WGS-84 坐标系与地方坐标系的转换参数，实时地计算并显示出用户需要的三维坐标及精度；

（2）IRTK 的基本原理：RTK 技术采用差分GPS位置差分、伪距差分、相位差分3 类中的相位差分。这3 类差分方式都是由基准站发送改正数，由流动站接收并对其测量结果进行改正，以获得精确的定位结果。RTK 的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于流动站上，基准站和流动站同时接收同一时间、相同GPS 卫星发射的信号，将基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS 差分改正值，然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传送给流动站，以求得流动站较准确的实时位置。流动站可处于静止或运动状态。数据采集与处理：90 年代初，GPS 资料由单点采集过渡到连续采集。使GPS 技术的应用向前迈了一大步。地震资料处理的方式基本适用于GPS 资料的处理。

4、我国水工环地质勘察中当前需要解决的主要问题

在我国水工环地质勘察中当前需要解决的主要问题有：加强地调项目的原始创新，下大力气抓精品，加快成果转换；加强项目运行全过程的科学管理，搞好前期论证和总体设计：加强人才队伍培养，用现代科技推动水工环地质调查工作：加强地调基地建设，注重水工环地质调查项目的可持续发展。开展专题性战略研究，完善水工环地质调查部署。

5、水工环研究中新技术、新方法的应用

（1）地理信息系统（GIS），地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。

（2）遥感技术（RS），遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用，走过一个从定性评价到半定量、定量评价，从指示要素分析到计算机模型模拟，从单一解译到综合方法互补等阶段，充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费，且具有多时相动态监测等优势，广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线（址）、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。

（3）物探技术，由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点，在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来，在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功，使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。

（4）水质测试技术，目前国内外的实验测试手段，从分析原理划分，大致可分为两大类：即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的，在实际分析工作中，应根据具体情况和要求，综合考虑仪器分析和化学分析的特点，扬长避短，选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质（光谱及电化学性质）为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法：原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。

6、结语

在水工环地质中对GPSRTK 技术的采用，已经得到了很好验证，可以一步到位外业的测量，节省了很多不必要的中间环节，对外业工作量进行最大限度地减少，从而缩短整个测量工期，提高工作效率。同时，简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。

参考文献：

[1] 张人权等.当代水文地质学发展趋势与对策[J].水文地质工程地质，2005（1）.

[2]工程地质手册（第四版）. 中国建筑工业出版社.2007 年2 月