水工环地质勘探工作中的技术应用研究

2020-12-09姚宇阳

世界有色金属 2020年18期

姚宇阳

（安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥 230009）

随着时间的推移，我国地质勘探技术已经取得了部分进展，相关理论与体系已经接近完善。由此可以看出，这种技术对原来的探测技术发生了根本的变化，我国相关人员在进行地质勘探的初期，还存在着较强的盲目性，地质探索方向还不够明确[1]。随着水工环地质勘测技术的不断进步，我国在此方面取得的进展也逐渐明显，使得相关工作人员在此方面无需走过多的弯路，从而推动地质勘探技术进一步发展，在未来的发展中，相关人员将这项技术进一步推广，从而推动地质勘探技术与地质工作顺利展开。

1 简述水工环地质

（1）定义。包含工程地质、水文地质、环境地质在内的地质工程统称为水工环地质。水工环地质在矿区发达地区的应用范围较广，水工环地质勘查工作在矿区开采与勘探中发挥着至关重要的作用，对于矿区的发展起着极大的推动作用，矿区开采的质量高低与否与水工环地质勘测有着直接的关联。目前，我国对于水工环地质的勘测工作的研究程度也在不断的增加，在此方面投入的精力与资金也在逐步高升，争取能够在水工环勘测方面取得令人满意的成就。

（2）应用范围。随着我国社会水平的不断发展，我国居民对于日常生活的需求也在不断的增加，从而造成了我国资源缺乏现象。水工环地质的发展随着社会的不断变革也在不断的随之改变，但是，目前我国的资源已经产生了短缺甚至是灭绝的现象，生态环境也在不断的恶化，国家政府对于环境资源的保护力度欠缺，资源短缺、环境恶化等对于居民以及国家社会都产生了极大的负面影响。在此背景下，如何保护环境、如何合理的开采所需资源、以及在保护环境的基础上满足居民日常生活以及国家发展的资源需求至关重要。从水工环勘测角度出发是一条捷径所在，这也是本文研究的重点所在。其次，在我国发展的新形势背景下，社会发展与资源开采呈现出学科交融的现象，任何一个资源部门的发展都不是独立行走的，而是需要不同的部门之间的沟通、交流与协作。由于目前不同学科之间的界限越发模糊，不同学科之间往往存在着一定的关联，因此多种新型的融合类学科也由此诞生。例如，生态学的研究范围十分复杂，包括地质、生态、环境、地理等等。其中，生态学与地质学就融合成为了生态地质学，地质生态学同样也是水工环地质勘测过程中的支撑学科。

（3）应用现状和应用前景。创新是目前国家发展的主流，也是衡量一个行业是否能在激烈的市场环境中立足的关键所在。因此，我国相关研究人员在水工环地质的勘测中，首先要加大技术创新的力度，做好前期的准备工作，加大在设计过程中的思想创新。其次，在水工环地质工作开采的过程中加强科学化管理，建立起完善的管理体系。另外，领导人员也要加大对于员工的技术培养，确保员工具有扎实的工作基础，相关的理论要严格贯彻到底。此外，勘测工作小组要熟练的掌握GPS技术、IRTK技术等在水工环地质勘测中的应用。加强对于高新设备的掌握与理解程度，在不伤害生态环境分基础上，将工作重点放在水工环对于社会经济小于提高方面中。

2 水工环地质勘测工作中的具体技术分类

笔者最近透过网络查读水下相关学术文献，简述出了水下人工环生态地质的具体推广应用领域范围，工作人员首先要清楚地明确认识和看到，水工环生态地质的治理工作在工作人员人类的日常生活和国家社会经济发展的大过程中逐渐地发展渗透到工作人员人类的日常生活中，其主要应用领域范围很广，下文对其重要应用技术的实际推广应用发展情况予以进行详细分析。

（1）GPS技术。无线电信号经过地面控制站处理后发送至卫星系统，从而形成一个完整的卫星导航，这个导航控制系统统称为GPS导航系统。GPS导航系统通过三个甚至是三个以上的控制站对于卫星信号进行技术处理，从而能够准确的进行地面定位。在水工环地质的具体勘测工作中，利用GPS导航接收器可以控制站点的具体位置，从而达到在同一个时间点，同时接收到三颗卫星发射的信号，并且准确的勘测地面控制站以及这三颗卫星的实际距离，经过一系列的计算控制该点的具体坐标位置。GPS技术在水工环地质勘测过程中的实际应用原理十分简单，具体就是在观测站与基准站各设置一台卫星信号接收仪，进而对卫星产生的信号进行连续不断的观察，通过无线电传送装置将信号接收数据全部传送到观测站内。观测站接收卫星信号后，利用无线电接收设备，将接收的数据参数进行参数转换，然后使用相对定位的原理，解算基线矢量，最终求出wgs84坐标，并与地方坐标系进行参数转换，计算出所需三维坐标及精度勘测。

（2）IRTK技术。在勘察中，IRTK技术的运用原则是利用三种相位差、伪距差和GPS位置差这三个相位差。在具体的应用过程中，通过对接收站产生的观察数据以及基准站发送的测量数据为计算基础，以最终的方向定位作为最终结果进行修正。该技术在进行地质地震资源的处理中的应用程度较广。此外，该技术对GPS基础应有着一定的关联，该技术通过利用GPS位置差、相位差以及距差等进行对比分析，有、由流动站对测量结果进行最终的修正，从而获得更加准确的地面定位结果。IRTK的工作原则是将接收器设置在基准站，另一台或数台接收器设置在流动站，基准站与流动站同时收到同一时刻、同样的GPS卫星发射信号，将基准站获得的观察值与已知的位置信息相比较，得到GPS差分的正值，然后对这个正值和这个正值进行修正。通过无线电数据链电台将流动站传送到流动站，以求更准确地在流动站内进行实时操作。流动站的状态可以是静止的或者是运动的。GPS数据由单点采集转变为连续采集数据。使ggps技术在应用上迈了一个大步。地震数据处理方式基本上适用于GPS数据处理方面。在地质水工环境和地质中测量采用新的gps、rtk探测技术，已成功得到很好的应用验证，对外部探测工作量最大不同程度地得到减少，从而大大缩短了整个地质测量工作过程，提高了测量工作效率。

（3）其他技术。多通道雷达探测技术，三维无线雷达探测系统和层析三维雷达系统技术都在我国浅层次的地质资源勘测中已经得到了广泛应用。而随着科学技术的不断进步，雷达随着激光器和经纬仪的广泛应用，可以实时收集一达到三维的测量数据。此外，国内外知名研发机构开发的秆地高空雷达探测系统，其近地应用综合性能好，可在不同的近地探测器和目标上广泛应用。

3 水工环地质勘测技术应用

在实际应用的过程中，工作人员主要经历了三个不同的发展阶段才最终形成了成熟的技术。下面将就这三个发展阶段展开详细的论述，从中也许可以发现水工环地质勘察技术的成功原因。

（1）初测阶段。在初步探索的阶段，工作人员不是风帆风顺，在这些困难中，不乏较多但如果没有难题的出现，工作人员就不会发现不足之处。在准备阶段，工作人员并没有充分地做好准备，这样，就造成了水工环地质勘测技术的无效运用，进而无法达到理想的效果。要想有效地解决这个问题，首先要对勘察的位置作精确的测量。在阶段中主要以低电阻与高电阻结合为主要技术应用方向，低电阻主要应用于岩石分布的勘测，高电阻主要应用于岩石密度的勘测，从而能够更加精确地掌握岩石密度与分布状况，进一步提高地质勘测质量。科学合理的勘察方法可以使勘察工作达到事半功倍的效果，从而得到详尽的地质图案。在勘测地下水位时，工作人员采用了电测法进行勘测。该方法的使用，可以有效地控制误差，从而确保数据的精确性。随着地下勘察勘测技术的不断进步发展，工作人员不仅可以在地下室的水位观察勘测中工作变得更简便，并为地下水位勘测的不断发展应用提供有力技术支持。

（2）初步设计阶段。在初步设计过程中，勘探技术主要采用电法、井测等方法，这些方法的运用是电法和井测的。主要用于更好地测量地质实际情况，为地质图制定提供有必要的基础。因此，工作人员必须加强勘测技术的合理使用，这样，才能有效地保证勘测工作的完成，在今后的工作中，这是工作人员一直坚持的原则。这一阶段的任务主要是对建筑材料的勘测、地下水流向测定、滑坡和基岩裂缝测定等，不同任务的要求各不相同，但都是要有效地保证勘测结果，减少误差产生的。在勘测建筑材料时，由于物质含量较多，因此工作人员无需采用高精度的勘测技术，通常采用电阻方法进行勘察，以获得相应结果。在需要测量城区地下水运动流速时，钻孔测量方法的重要作用显著，主要目的是通过选择较平坦低洼地区的水进行地下钻孔，获取测量相应的地下水文测量资料，为地下河上水流动的速度和下水流向的准确制定测量提供必要测量依据。同时，在进行勘探基岩滑坡和勘测基岩地质裂缝勘探过程中，通过各种地质探测处理方法，可以有效地帮助确定勘探基岩的结构性质和勘探滑坡的运动方向。

（3）技术设计阶段。完成地震初步设计后，水工环境与地质地震勘察工程进入了地震技术初步设计阶段，该技术阶段设计使用了大量的现代地震力学测量方法和＜br>井法的主要技术如下：一是岩层的分层和对比。采用测井方法，采用测井方法，精度较高，采用电阻测井，自然电位，放射性勘测方法，实现对不采岩心的钻探效果；校准和补充地质柱形图，采用放射性，电阻测井，自然电位勘测技术，可实现低获得率的岩心勘测；采用电阻测井方法进行岩层倾斜和倾向探测。第二步是钻洞勘测。井孔变形测量需测定井孔的直径，倾角，方向，测量使用有测井功能的仪器；钻孔的含水层的电阻很低，容易产生过滤电测，因此位置、厚度的勘测要用温度、电阻测井方法；溶洞漏水口采用电阻测井，自然电位测井，温度测井。第三条是地下通道。腐蚀区受管道腐蚀的影响，自然电位异常，需要采用自然电位法查出地下管道的情况，方便后续维护。