刍议水工环地质勘测工作的技术应用

严博俊

前言

水工环地质，是指水文地质、工程地质以及环境地质的统称。主要应用在矿业勘测与矿业普查中。在当前国内的矿业开采现状下，对于水工环地质进行勘测具有十分重要的意义。本文即对水工环地质勘测过程中，各种不同的勘测环境下，所使用的勘测技术进行探讨，确保水工环地质勘测的精准度，降低勘测成本，提高勘测效率。

一、水工环地质勘测的应用范围

㈠环境保护与能源保护。随着社会经济的不断发展，人们对能源的依赖也随之增加。而无限制的使用有限能源，则对人类生存环境以及未来的发展造成严重影响。因此，对能源的保护已经成为当前摆在人们面前的重要问题。通过水工环地质勘测，能够对能源分布以及能源量进行分析，促进人们节约使用能源。同时，人们对自然肆无忌惮的破坏以及对有限能源无节制的使用，导致环境恶化的程度不断加深，对人们的正常生活带来严重的困扰，也使人们充分的认识到环境保护的重要性。故而，通过水工环地质检测，能够对环境保护，以及经济的合理发展，与资源的可持续利用，起到促进作用。

㈡能源供给与资源供给。在城镇化发展日益迅速的情况下，大城市所聚集的人口密度极多，从而使得能源供给量也随之增加。并且由于大城市发展的多元化，导致城市能源与资源需要的种类也较多。所以有关于城市未来规划的方向以及发展的规模等，都需要从水工环地址方面进行考虑。从而适应城市的发展，并且加快经济发展速度。

㈢交叉学科研究应用。随着科学技术的不断进步，专业领域之间的研究内容不断深入。使得各个相关领域学科之间的交叉、交流不断深化。而同时，因为科学所面对的问题越趋复杂，导致各个学科领域之间协同合作的程度也不断加深，使相关领域之间的界限逐渐模糊，从而交叉产生各种新型学科。水工环地质勘测，则能够通过与其他学科之间进行协同，从而解决诸如地质生态问题，环境健康问题以及环境经济问题等。

二、水工环地质勘测的定位技术应用

㈠卫星定位技术。卫星全球定位技术，能够通过利用卫星，进行全球范围内的定位。其定位具有高精度、全天候、全覆盖的特点。其工作原理是利用卫星在高速运动的瞬间，记录下对目标点位的距离，并将其作为起算数据，通过“空间距离后方交会法”，对目标点位的位置进行测算。将卫星定位技术，应用到水工环地质勘测中，能够使勘测过程，精确认定目标点位。通常水工环地质勘测时，在勘测基准站与观测站两处位置，都会各设置一台接收机，使得勘测过程中，对可见卫星实现连续观测。同时将卫星定位数据，通过无线传输装置传输到观测站。經过数据处理与参数转换后，对站点所在位置基站向量进行解算获得实际勘测点精准位置与三维坐标。

㈡IRTK技术。IRTK技术，在水工环地质勘测中主要通过GPS的相位差分来实现，其中包括GPS位置差分，以及相位差分、伪距差分三种。其工作原理是通过修改观测数据与测量数据，从而对卫星定位结果的精准度进行确定，使得数据接收与数据发送准确度提升。通常将IRTK技术应用在地震预测与地震分析过程中。

三、水工环地质勘测工作各阶段的技术应用

㈠勘测准备阶段。由于初测阶段的勘测精度要求不高，并且相关的勘测工作还没有开展，所以该阶段所用的勘测技术较为简单。在地质填土中，选择水下地段与覆盖地段作为勘测位置。对其中致密型岩层，应使用高电阻技术，对疏松型岩层，使用低电阻技术。如果岩石为中性或者酸性的话，则使用磁法。如果地质为碳质，或者具有较多的黄铁矿含量的恶化，则可以使用自然电位勘测技术。根据勘测位置的具体情况，综合应用上述方式，完成初期勘测，并绘制地质图。在基岩顶板深度的测量中需要制作高程图，在制作高程图时，可以使用电测探法。对于基层入土深度较深的情况，使用地震勘测进行测量，能够获得更为精准的测量数据。如果当地地质条件导致其电性较弱，而测量结果的精度要求在15%以下，可以考虑使用电测剖面法。在地下水位进行勘测时，如果水位以及含水层电阻均较低的情况下，可以通常选择的测量方法为电测深法以及电测剖面法两种。如果所测目标地点的水位较深，达到矿水深度时，因为矿水具有电阻高的特性，因此通常对高电阻范围使用电剖面法进行划分，并考虑其具体的地质情况，使用钻探法勘测水位。

㈡简单设计阶段。水工环地质勘测中的水文地质勘测，可以勘测地下水的流向以及流速，其测量技术主要使用充电法。即在水流附近平缓处，通过钻孔进行勘测。如果遇到滑坡情况，对滑坡处的地质断面，需要使用电测法进行勘测。当勘测位置的基岩处出现裂缝时，则需要在某一位置设置定位基准，并沿着此一基准向其他方向使用电勘测。从而对基岩裂缝的范围、方向、大小进行判定。地质中存在破碎带时，需要通过电测探法进行测量，这种方法能够对破碎带的范围与厚度进行勘测。当破碎带具有磁性或者夹杂有岩石的话，则需要改用磁法，或者地震法勘测。在设计阶段对建筑材料进行勘测，由于所测对象均为普通的建筑用土壤与砂石等，故而对勘测精度不需要严格要求，主要使用电阻法进行。使用电阻法测量，不仅能对各种建筑用材料的分布范围进行勘测，还可以测量材料分布处的地下水水位。

㈢复杂设计阶段。此一阶段中，主要需要对地质岩性进行分层勘测以及对比勘测。首先需要使用电阻测井的方式，对岩层的倾斜角度与倾向进行勘测。其次需要制定钻孔地质柱状图，并对柱状图进行校准。制定柱状图时，应该使用发射性测井以及电阻测井法来进行勘测，并且由于柱状图的精度要求较高，因此可以应用自然电位法勘测。从而不用钻探，也同样可以进行勘测。对于地下管道普通线路的勘测，可以使用自然电位法，对线路中自然电位带以及低电阻带进行测量。而对于腐蚀段，则需要先使用自然电位法的异常反馈，对腐蚀情况进行分析，然后做好腐蚀防护工作。对于钻孔勘测方法，则需要对所做孔洞的倾角与洞口直径等参数进行测量，其测量技术可以使用电测井法。对于漏水口处，与溶洞位置，通常可以使用温度测井法、电位测井法以及电阻测井法三种技术。钻孔处位置的含水层，具有低电阻的特质，所以需要使用温度测井法进行测量。

总结

随着社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，水工环地质测量技术的应用也会更为深入与广泛。因此，对勘测技术的应用进行分析，能够促进资源与能源使用结构的优化，并提高环保的效率。

（作者单位：江西省地矿局水文地质工程地质大队）