分析当前水工环地质勘察中的技术及应用论文

　　摘要：随着时代经济的高速发展,水工环地质勘察工作备受重视。水工环地质勘察对于中国能源开发、建设等领域都有着了巨大的影响,而水工环地质勘察方法如果发生了误差,中国的能源开发就会出现重大的问题,建设工程也会失去经济效益,中国的能源与生态都会遭受巨大风险。因此本文将剖析水工环地质勘察的基本方法,并不断加以优化更新,对于改善中国水工环地质勘察质量有着很大的积极意义。

 

　　关键词：水工环；地质勘察；技术应用

 

　　近年来,频现的地质灾难对我国地质勘察主管部门提出了更高的要求,不仅限在勘察技术能力、科研应对措施等方面,还包括了信息管理、主体意志等方面,客观地导致了地质调查研究利用的准确度、有效性低等问题。根据信息化时代的发展方向而言,以新技术力量为驱使并加强在现代地质勘探中的运用,将能够更有效地规避传统地质学勘察工作所面临的技术瓶颈、提升勘察效果、减少勘察成本。

 

 

　　在全球环境可持续发展的条件下,水工环地质科学研究与人民生活密不可分,有着密切的联系,水工环科学研究内涵与方向随着社会主题变迁而发生变化,呈现出全球化的趋势。过去的地质学工作更多是为了增加人们对自然资源的掌握和认识,但如今地质学勘察工作最终目标是建设可持续发展的社会经济体系与生态系统,并探讨怎样进行合理使用自然资源为社会发展和人们谋福。

 

　　水工环的地理学测绘工作大致分为三阶步工程、以及科技工程,这3个阶段缺一不可,并必须密切的联系在一起。大致的测试流程为：第一,先制定精度相对较低的测量模型,对水下区域展开初测,然后再利用初测获取的数据编制合适的测试图像,以表现当前的地理环境状态。在初测过程中,要格外注重对地下水位和顶部水深的勘察。其次,在初期设计期这个阶段,着重是使用地电法等手段对坝基岩性裂隙、地下水的流淌速度、方位等进行监测,并将所得的数据保存起来,为下一步的勘测行动提供理论依据。最后,利用更加先进的技术设备对资源进行勘察。近代的水工环技术分为水文地质、工程地质技术、保护地质技术学和自然灾害地质技术学,其中工程建设河流水文地质技术包括城市区域水文地质技术、供给饮用水地、热矿水、矿泉水勘察与分析；工程建设保护地质技术学包括城市环境地质学、工程建设专项保护地质技术学勘察、工程设计与建造；而工程建设自然灾害地质技术学则从保护工程地质技术中派生而出,该类地理技术工作主要针对因建筑地理因素而造成自然灾害,此类工作主要涉及建筑地理情况的勘察与评估、建筑地灾风险评估、地貌整治方案设计与施工。而原有含义的水文学、工程地质学、环境保护地质学探讨的界限则被逐渐模糊化、一致,水工环地质学的研究领域拓展、业务应用对象更加宽泛、功能也更为完善。

 

　　环境地质学的被关注程度增加,也使得它成为环境地质学进展中最为快速和广泛的“枝干”之一。西方国家都纷纷把地质科学研究与自然环境的保护有机联系,使得地质学科研的应用领域更加广泛,其科研工作内涵的改变更加显示当前地质科学研究的可持续性。

 

 

　　近年来中国地质科学研究事业已获得了很大的成就,并在以前所未有的速度向前发展,但是由于时代的进步和社会体制的完善,中国地质事业也遇到了新的问题：中国矿产资源开发并未注重可持续发展性,盲目过量的发展,资源存在着枯竭的问题；矿业的工作滞后于社会的经济发展,没有把当时领先的科技转化为在重大地质工程和新矿业的探索过程中；而矿业的开发单纯的抓质量、追求数量,又深受以往落后、不科学的工作理念和资源勘探的思想影响,没有把生态环境保护问题置于最关键的地位,忽视了对资源周围自然环境的维护,使地质勘探、新矿业发展与生态环境保护的同步性实现成为了“空谈”,从而造成了自然污染。

 

　　在水文地质学勘察管理进行中,与其他领域的基础建设有着很重要的区别,水文化地质学勘察管理与地区的环境条件关系密切,因为受各类环境的共同影响,实施勘察的各项实际工作力量明显加大。所以在进行该部分的勘察各项工作时,需要以当地的地质特点为基础,为了满足工程模型的具体需要,还必须尽可能地顾及到该地区的工程建设要求,并针对各个区位地址特点对其进一步的工程调整,以提高其合理化。根据此,在进行水工环境保护与自然资源学勘察现场作业的步骤中,勘察科技人员首先要对所勘察地域的自然资源现状加以认识,并深入探究在该范围内的各项主要问题,从而清楚了解到各种类型环境条件对勘察现场作业所产生的作用,从而确定了勘察种类选择的准确性,进而提升了勘察现场作业的秩序性

 

　　水工环地质勘探是保证工程可持续性发展的主要技术手段,它也是一个科学的、合理地工程控制模型。一体化的勘测技术研究已经打破了传统地质勘测的技术局限与目光短浅,它的应用领域也不仅局限于地质勘测业务本身,而且还更多地深入到了社会经济、为人类服务等领域。由于人类在经济社会发展建设过程中,不仅单纯地考察自身需要,还考察怎样尽量避免对大自然的损害,从“改造自然”到“顺应自然”,因此水工环地质勘测技术已经表现出了从思考到行动的高度统一。

 

 

　　中国现阶段的水文、环境工程地质和工程地质学领域的工作范围已出现了巨大的变革。在中国传统社会里,人类一直是以大量消耗资源和毁坏自然环境的手段就已达到目的,但最终却因为这种破坏手段已经威胁到了人类的生存,所以人类必须反省,毁坏大自然也就相当于毁坏了自己的家庭,唯有人与自然和睦了,人类社会才繁荣。而面对着上述各种问题,水工建筑物在环境领域的工作范畴又拓宽了很多,比如,除原来的工程地质、环境水文和水利工程地质学领域之外,还跨入到了人类健康学、农业生物化工、及农村生态产业发展和土地资源规划利用等工作范畴中。城市的经济水平是反映一个地方的人民整体生活水平的重要标志,在现阶段,由于城市化的人越来越多了,而土地资源的供给也是日益紧缺,从而扩大了城市水工环地质勘察的工作内容,对城市的环境状况的监视,土地规划、环境地质研究、对各种风险的评价,等等。

 

　　当前的环境地质学管理工作、河流水文地质学工作和建筑地质学上班都纷纷出现了巨变,究竟因素,以经济社会的快速发展、对环境的重大环境污染和各种资源的缺乏为主要因素。从一九七八年开始,政府由于片面地重视经济社会的蓬勃发展而不惜以毁坏自然环境、耗竭社会资源为付出代价,其严格背离了自然规律的经济发展道路,也对人们的正常生活和经济社会的发展进步,构成了巨大的危险和障碍。近年来,中国经济社会日益意识到唯有大自然与人和谐地共处,方可换来的人们的正常生活和经济社会的进步,进而也是人类经济社会的不断发展。随着可持续发展、和谐、全面的社会科学发展理念的提出,国内水工环地质技术事业也随之地面对了越来越多的新要求和挑战。国内水工环研究任务目标的制定主要是以中国自然资源环境和国内社区经济环境发展间日益出现的新课题研究为基础,比如：首都水质资源利用的规划和环境保护自然土地物理化学的研究、人类健康和地区病和农村城市环境保护水文土壤物理化学的研究、农业环境保护与自然的调查结果研究等。由于中国城镇化进程的加速,城市人口的密度也愈来愈高,且商业经营活动也愈加密集,这些因素都相应地增加了中国资源环境问题的严峻形势。另外,中国城镇化进程的加速也相应地改变了城市规划建设中和城市规划工作内地质研究工作的地位,特别是土地利用规划、城市垃圾填埋场环境地质研究、城市污染预防和监控、工程地质研究和风险评估等在水工环境地质研究中的地位也显得更高。随着二十一世纪的到来,地球区域内部的相互交错渗入、相互交错合作与融合也日益增强,而地球区域内部的边界却显得愈来愈不清晰,以新方向和新思维为核心内容的交叉学科专业和边界学科专业也大量出现,这已形成了星球科学技术发展的明显特征。

 

　　就中国目前的状况分析,因为改革开放初期大力发展国民经济,导致中国的资源与自然环境受到严重破坏,现今已经开始对人类的环境带来负面影响。在这个状况下,国家政府开始反思自身发展所面临的问题,注意到水资源的合理利用以及生态环保的必要性,并努力的使国家经济社会发展与自然环境达到了一个更加和谐的状态。所以,有关政府部门就在水工环地质勘察工作上予以了更高的关注,并在实际的勘察中给出了更高标准的要求,由此来改善了当前的环境不良状态。

 

　　中国领土资源使用的合理使用既是天人一体共生的重要基础,也是现代水工环勘测技术的重点研究工作领域方面。通过运用现代综合性环境勘测技术,既能够进一步确定全国水土资源使用数量与品位,从而制定并实施相关发展使用的规划,还能够针对国土资源实际使用情况,进一步对各种土层地貌资料作出实际归属与地域分析,从而总结各种对国土资源使用的危害程度,并实施整体综合性防治。另外,因为现代的水工环土壤地质学勘探手段大多具备各种信息特性,在对土质资源开展土壤地质学勘探工作时,地面对地下传递的各种电磁波信息也会引发各种电磁效应,但各种效果都存在各自明显特征以及之间的差异,因此相关环境单位可通过多样化手段不断就土自身的信息资源利用,丰富土地资源各类知识,并对其加以综合开发利用。

 

　　生物地理和生物化学也可近似的视为对陌生生物的研究。现代水工环地质勘探过程中,所采用的电磁波回馈技术都是根据已有生物的物理特性和物理化学特点而建立的,通过以往的试验效果就可确定,各勘探装置本身都对已知生物特征存在着某种识别效果,而一旦在现代生物化学的研究以及相关地质勘探中发生了与已知效应相冲突的情形,那就说明一定具有特殊生物特征。这就对于环境生态与地理的研究有着重要意义。

 

　　现代都市规划工程建设所触及到的工程建设基本要素较多,但各基本要素间又存在着较大的关联性,所以要求大型的水工环地质勘探数据通过建筑学基础。现代都市规划的合理施工也必须全面考虑有关环境,比如：光源、水、土工程承受力,以及有关的各种资源情况。但这些资料存贮率以及实际使用可能性等各种数据,都必须通过水工环地质测量进行确认。另外,由于城市规划的扩展势必会影响环境,因此水工环地质测量工作的进行,才能够确保城市规划的发展与建设不致影响人类的和平发展,这对于国内环保和发展环境的平衡能够发挥关键性的影响。

 

　　在现代科技的高速发展下,水工环地质勘察方法已经出现很大的变化,在勘察的精度和效果上得到了很大的提高。同时,水工环地质勘察领域也在逐步向着多项科学技术的集成发展方面前进,这也就要求着水工环地质勘察领域更加的规范与统一。

 

 

　　4.1 IRTK技术的应用

 

　　IRTK技术是众多水工环地质勘察技术中的一种,它也广泛应用于各种能源勘探工作中。取得了可嘉的成绩和效果。它也是推动中国社会经济和时代进步不可或缺的一部分。它在地质勘探中的主要原理是根据相位差分别在基站和移动台上安装接收机,接收相应的数据信息。由于移动台接收到的数据信息有很多偏差,对勘探工作者提出了更高的要求。在实际使用过程中,需要对基站发送的数据进行分析。如果数据信息有偏差,应及时纠正和调整。其目的是为了方便其他探险者准确地进行未知点的直线定位。另外,当基站和移动台同时接收到来自卫星的信息时,测量人员可以将实际数据和信息进行比较,进一步得到准确的观测值和相应地质能量的地理位置,进而得到差分修正值,最后通过移动台接收到的差分校正值准确定位移动台,促进水环地质勘探的顺利高效。

 

　　4.2 GPS技术的应用

 

　　高新技术的快速发展也推动了水工环地理研究的发展。GPS技术被普遍用作水体环境保护的地理研究中,是提升地面调查效率和服务质量的最有效技术之一。原理是,通过先进信息技术把地面控制站所接受到的信息及时准确传送到卫星上,以建立一种全面而完善的卫星导航系统。地面人员发送信号时,控制站可以准确定位卫星。执行实时定位。同时,通过接收到的卫星信息,工作人员还能够测算出月球的特定方位和空间坐标系,而通过GPS技术也能够更精确地测定地质矿物能量的位置,从而大大提高了地质勘测的有效性。此外,测量师使用GPS技术准确计算基线矢量的坐标位置,当然也要精确计算参考站wcs-84的坐标位置,并转换这两个坐标数据信息以获得所需的3D地质能量。提高水环地质勘测的准确性。

 

　　4.3 TEM技术在水工环地质勘察中的应用

 

　　所谓TEM技术的基本原理就是通过观察电磁波的变化规律,在电磁波传播过程中有无产生涡流现象,以及涡流现象发生次数与持续时间长短来作出的判别。而这种技术在中国使用的时间大约有数十年之久,而其主要使用的范围则为在金属矿探中。因为TEM技术主要是地面应用的电磁波技术,而地下也存在着电磁场,因此二者必形成特定的效果,而这个效应便是烟圈效应,可以通过分析烟圈效应,从而从中得到了瞬间电磁的规律。在水工环地质勘察中,我们主要使用TEM的垂直磁偶源方式,它具有自己鲜明的优势,那就是不管在多么复杂的地质条件,甚至是在高空间,它都可以很好的完成任务,并且观测准确度特别高,也克服了当前在环境地质勘察中的某些困难,值得我们后人继续发扬其自身的潜力。

 

　　4.4 GPR技术在水工环地质勘察中应用

 

　　GPR科技即为雷达侦察科技,它能够利用高频脉冲(雷达技术主频在10MHZ~1000MHZ)波反射检查目标体,来协助水工环地理勘探者克服某些科技难点问题。GPR科技工作的基本原则是利用在地上发送无线电台时发送出的电磁波,当电磁波遇到地底介质后反跳回去,由地上的接受天线系统将所收到的信号加以数据,分析电磁波的频率和振幅的特征,以便掌握地下地质的散布情况,从而做出正确的勘探结论。GPR技术能在极短一段距离上就能达到精确度最大和分辨率最高的物理方法,在地质学勘察中运用普遍。因为地理学雷达具备信息采集和信息处理,并且可以提供清晰的图像,同时在工程中,它便于作业的优势,使得它的适用范围也甚广,比如在岩土区域,或者地平坦起伏幅度巨大,或者在土地包裹层相对较厚的区域,又或者在具有明显断层的区域等,地理学雷达都可以非常方便的进行探测管理工作。在水工环地质勘察中,我们可以使用的地方也不少,比如在工程地质勘察中,如果碰到了地下孤石的出现,使用GPR技术就可以很好的解决问题,又或是对地下室屋顶漏水层的检查等工作；或是对中国老旧城市地下管道埋深状况的勘察等。

 

　　4.5 RS技术

 

　　RS技术也被称为数字遥感技术,这种技术主要是通过和计算机信息技术互相融合之后而产生的一个新技术种类,人们将它运用在水工环地质勘测工作当中起了十分关键的作用,特别是在自然灾害的防治工作上面发挥的效果非常的明显。借助于该技术的合理运用,就可以为水工环地质勘测制造出详细的图像来。而同时由于对科学技术的进一步研究和应用,这项技术也被广泛运用在了其它的应用领域当中,例如：在城市规划园林规划建筑、环保工作的进行等方面,这都使数字遥感技术在水工环地质勘测中的用途越来越广泛。

 

　　4.6其他技术的应用

 

　　除以上几种技术能够改善水环境地质勘探品质之外,还有另外一种技术也同样能够改善海洋探测效果,如多雷达技术、三维雷达技术和层析雷达技术等它主要是集合了移动软件、合成孔径雷达等各种设备为一身的新型系统,能够对海洋地质能源研究所进行定位,并在海洋地质定位中起到了重要的作用,从而能够改善海洋地质勘探的品质与技术水平。

 

　　近年来,由于中国社会主义经济形势的发展,科技水准获得了很大的提升,同时各类雷达激光经纬仪科技也获得了发展,以及水与环境地质的研究单位也不断被引入。工作人员可以收集3D数据,并使用获取的3D数据搜索特定的地质能量位置。这也有效地提升了地理勘测的有效性。此外,国外生产的3D雷达勘探系统具有高性能和强实用性,使其适合各种地质勘探项目。因此,通过积极引进这些先进的地质勘探技术,使它们在水工环地质勘探中发挥最大作用,地质勘探不仅可以保护环境,而且可以促进经济发展也可以达到提高水平的目标。

 

 

　　综上所述,水工环地理学勘测是一个十分重大的任务,因此必须为此引起更多的重视,在项目管理的建造建筑设计中注意运用科学合理性的水工环地质勘测方法,则可以更有效性的提升水工环地质勘测的效率与精确度。另外还必须做好水工环地质勘察技术的研究工作,提高勘察技术的前瞻性,这对实际的勘察工作具有着十分重要的意义。