基于数据分析下的水工环地质勘察研究

作者简介：曾泽华（1984—），男，本科，助理工程师，研究方向为水工环。

摘要：基于数据分析开展水工环地质勘察工作，有利于提高勘察数据利用率，在维护生态环境安全的同时，亦可满足地质勘察行业优化需求。在此之上，本文简要分析了水工环地质勘察内容及其现实意义，并对安全勘察技术、数据分析技术、RTK技术、GPR技术要点展开论述，通过在工程地质、水文地质及环境地质中的应用，确保地质勘察工作取得卓越成果，适应复杂的勘察环境。

关键词：水工环  工程地质  环境地质  地质勘察

Abstract： The development of hydraulic and environmental geological survey based on data analysis is conducive to improving the utilization rate of survey data， maintaining the safety of ecological environment， and also meeting the optimization needs of geological survey industry. On top of this， this article briefly analyzes the hydrogeology survey contents and practical significance， and the safety investigation， data analysis technology， RTK technology， GPR technology main points， through the application of the engineering geology， hydrogeology and environmental geology， ensure that geological prospecting work outstanding achievements， to adapt to the complex survey environment.

Key Words： Hydraulic ring; Engineering geology; Environmental geology; Geological survey

水工環地质勘察泛指水文、工程及环境地质勘察事项。勘察人员在现场作业中，为了进一步获得可靠的勘察数据，理应选用先进的科学技术，创新地质勘察方法，以便改进后，能够体现地质勘察价值，而且也能适当拓宽地质勘察技术应用渠道，在多元化场景中，均能凭借水工环地质勘察，掌握更多勘察信息，从而促进地质勘察行业良性运作。

1  水工环地质勘察的主要内容及其现实意义

1.1 内容

作为一项综合勘察工作，勘察人员于水工环地质勘察过程中，需要依据勘察目标逐步完成勘察任务。具体涵盖以下3项勘察内容.第一，水文地质勘察，勘察人员在勘察现场需要针对地下水流向及水位波动情况等多项信息予以采集，而且还要求勘察人员针对地下水分布规律，以及对环境、施工活动的关联性，为相关单位出具科学的勘察报告，以免因地下水下渗等原因，延误原有工作进度。以深基坑工程为例，据统计：有70%以上的工程受水文地质勘察问题，而导致无法准确获取地下水分布数据，从而导致深基坑施工遇到安全隐患。所以，水文地质勘察能够及时引导施工单位做好地下水处理工作。第二，工程地质勘察，勘察人员为了给工程活动创造有利条件，需对施工区域内的地势地形及围岩结构特征进行综合勘察，而后确保施工单位能够参照工程地质勘察结果出具完善的施工计划。第三，环境地质勘察我国正在积极倡导绿色环保理念，若能积极落实水工环地质勘察事项，可以从中了解当前环境变化趋势，而且还可以知晓环境破坏风险[1]，如自然环境开发度等，以便随时根据勘察数据预判生态环境发展趋势，以及时止损的思想做好环境污染防范工作。

1.2 意义

在我国践行第一个百年奋斗目标时，致力于经济发展，而忽视了环境保护成效。而在第二个百年奋斗目标中，需要进一步借助水工环地质勘察工作成果，实现生态环境的合理保护与有效开发，就此贴合“绿水青水就是金山银山”的发展理念。一方面，能够针对当前的生态环境起到辅助指导作用，结合地质勘察数据进行环境评估;另一方面，对于工程项目及地质利用活动，均可通过水工环地质勘察获得重要指引，以此增加规范性。基于此，水工环地质勘察具备突出的现实意义，需要引起相关人员的高度重视，提高地质勘察数据利用率。

2  数据分析下的水工环地质勘察技术要点

2.1 安全勘察技术

基于数据分析下应用水工环地质勘察技术，还需要深度应用安全勘察技术，以此维护勘察作业安全，以免遭遇勘察风险。由于地质勘察人员在前往勘察现场时，往往是以一种未知视角开展勘察工作，这就导致现场存在的风险具备不确定性。要想在高效勘察中提升勘察安全性，理应充分利用安全勘察技术[2]。

其一，勘察人员可以应用现场防风安全技术。由于在工程地质勘察中，很容易受围岩自稳性的影响，而导致勘察人员处于危险境地，此时若风力较强，会造成周边碎石脱落，继而威胁勘察人员安全。因此，此项技术在实施阶段，要求在勘察人员勘察作业前，需要收听气象预报，并在风力等级超出六级时做好防护，如钻探期间应当针对钻塔进行加固处理，而且还需确保钻杆与提引器保持密切连接，以便在安全勘察技术指导下，增加勘察现场安全性。

其二，现场防雷安全技术。对于现场使用的井架等设施，应当安装好电阻低于15Ω的避雷针，至少需要与钻塔顶端保持1.5m的距离[3]，这样方可在安全技术保障下，顺利进行勘察工作。此外，在勘察作业中还需要做好防沉降工作，对于松软地基处进行地质勘察，理应提前制定应急预案，从而有效规避勘察风险。

2.2 数据分析技术

在水工环地质勘察工作中，将获得多个勘察数据，如地下水位、地质成分、岩石构造等，这些数据要想提高利用率，还应当借助数据分析技术，促使相关单位能够切实依靠勘察数据，做出正确决策。基于数据分析技术，可以从中掌握地质风险、环境隐患、水文特征。勘察人员能够在数据分析技术辅助下，准确采集数据，而后经过精准分析获取有用数据，就此达成勘察数据高效利用目标。以往在地质勘察中，其数据分散性较强，而今可以直接使用GIS软件增加数据分析精准度，甚至能够产生数据整合效果，这样可以避免在地质勘察中出现交叉干扰问题，从而促使勘察人员能及时整理水工环地质勘察数据，有效改善勘察现状。因此，数据分析技术是地质勘察的重要基础。

2.3 RTK技术

地质勘察人员理应利用多种勘察技术，增加勘察数据的可靠性，而后在数据分析过程中如实获取有用数据，用于支撑相关决策。其中RTK技术是以动态勘察的方式采集实时勘察数据。第一，勘察人员需前往现场，使用图1所示的RTK仪器，对现场地质环境进行检测，之后在RTK仪器与流动台、基准台的连接传输中，分析数据差异性;第二，在掌握差值后能够从中了解完整数据，借助此类数据判断地质勘察区域是否具备工程建设、环境保护、水文监测的条件[4]。此项技术因其具备易于操作、优质勘察效果而在地质勘察中拥有广阔空间。勘察人员能够凭借对RTK仪器呈现数据的分析，对地质详情予以记录，而后指导勘察人员有方向性利用勘察数据，以便地质勘察工作体现出实践价值。

2.4 GPR技术

为了进一步提升勘察数据分析实效性，还可以利用GPR技术，它是通过地质雷达进行探测。随着109Hz频率电波的广泛释放，为勘察人员顺利采集勘察信息。一般而言，在使用此项技术时，在地质雷达释放无线电波后，可结合反馈数据绘制地质图，勘察人员可从图中分析探测区域内的埋深度及地下水形态等。尤其在采集水文地质信息时，此项技术效用突出，勘察人员能够通过对GPR技术下产生数据的分析，对地下水分布特征予以总结。鉴于此，各项地质勘察技术的应用，均能指导勘察人员从中掌握重要的勘察数据，并在数据分析下出具可靠的地质勘察报告。

3  基于数据分析下的水工环地质勘察应用方法

3.1 采集工程地质数据

关于水工环地质勘察的应用，结合数据分析技术及数据分析步骤，要求地质勘察人员有效采集工程地质数据，确保工程施工方能够凭借工程地质数据，确定当前施工计划的可行性，而且还能预估施工现场的风险，并对现下执行的施工办法予以完善。在工程地质数据采集环节，勘察人员可以从基础信息及数据成因进行综合分析。前者是先行获取勘察区域内的工程地质基础信息，如地质特性、岩石构造等，而后参照基础信息绘制地质图，并做好标记，指导工程设计人员以及工程管理者，通过对地质图上地质数据的分析，对施工方案予以修正，在保障工程质量的基础上，也能消除工程建设风险。后者是对已经采集的基础信息产生的原因进行分析。例如根据对不同岩石类型分析成因，包括受残积土以及洪积土等因素的影响，导致工程施工区域的岩石结构存在差异性，而后根据岩石种类与成因特点，对物理特性进行归纳分析，包括岩石的渗透性、饱和度、塑性、含水量等，这些工程信息的采集分析，均具备工程建设项目指引价值。勘察人员务必在工程地质勘察中，做好数据采集分析工作，既能促使工程活动顺利实施，又能维护好工程建设安全[5]。

另外，在工程地质勘察阶段，还可以利用初勘与详勘方法，针对工程地质信息进行精准分析。在初勘期间，勘察人员需要先行确定勘察位置，而后划分为勘察区域，并在勘察中记录好地质变化情况，亦可根据工况增设勘察点位，以网格化勘察方法采集工程勘察信息。而进入详勘环节，需要及时在勘察中针对不良地质数据进行分析，并且对地质变形及埋深度等信息对工程建设活动的影响程度进行分析，就此依据勘察报告对工程计划进行核对。

3.2 整理环境地质数据

在地质勘察中还需要针对环境地质数据进行综合整理，而后经过对环境地质数据的分析，对当前环境变化情况进行预判，若从数据分析中发现已经出现污染指标，需立即展开环保计划，以免随着进展，加剧后期治理负担。于环境地质数据整理过程中，可从环境变化趋势及待改善区域着手。其中勘察人员能够在环境地质勘察阶段，可以对地下水成分进行检测，并且记录好检测数据，与安全标准对比后若成分含量超标，或者存在明显的污染物，则判定此区域的地下水存在水源污染问题。此外，在环境地质勘察作业中，还可以针对生态保护区进行科学勘察，依据地质条件，确定生态保护区的缺陷处，而后有方向性予以修复，为我国生态环境起到防护作用。对此，环境地质数据的分析能够切实落实环保目标。勘察人员在给出环境地质勘察报告后，有关部门可以及时根据勘察结果，制订环境治理计划，并对已经出现污染情况的区域实施有效治理，以此阻斷环境恶化趋势。

在环境地质勘察中，由于地质勘察工作常影响自然环境与社会环境。所以，在勘察作业后即可辅助相关人员掌握环境变化趋势。在自然环境勘察中，能够通过对地下水分布平衡度的分析，判断是否存在地下水污染，而且还可以对采样点实施妥善收尾，以免受勘察坑的形成，加剧自然灾害风险。而在社会环境与环境地质勘察的关联性分析上，可以从地下空间分布情况，实现土壤资源等其他自然资源的合理化保护，依据勘察数据对地下空间实施科学探测，防止在人类行为活动的影响下，引起环境损害事件[6]。

3.3 汇总水文地质数据

在水文地质勘察工作中，勘察人员若能经过对水文环境的分析，了解当前勘察现场的地下水分布特点，能够为地下水资源利用提供依据。勘察人员在水文地质勘察中，一要探测地下水水位;二要分析埋深位置;三要查询周边地质情况，并对是否会影响地下水安全进行评估，以此维护地下水环境的均衡性。以矿区开展的水文地质勘察工作为例，在普查阶段，勘察人员可以依据矿产资源分布位置，对矿区水文条件予以分析，并就此确定是否适宜开采矿产，而在详查过程中，可以对矿场技术的经济性及矿产勘探项目带来可靠的参照数据，用于衡量矿区水文条件的匹配度。同时，在进入矿产勘探环节，水文地质勘察人员也要及时确认水文地质环境与勘探计划的符合程度，以便提升采矿作业的安全性。因此，在水文地质勘察期间，勘察人员应当充分利用数据分析技术，整合水文地质数据，而且可以优选高新勘察技术，优化勘察效果。

4  结语

综上所述，在数据分析干预下开展水工环地质勘察工作，充分应用安全勘察、数据分析，以及RTK、GPR技术，精准采集工程地质、环境地质、水文地质数据，以此为勘察单位提供可信度较高的勘察信息，自此给出正确决策，引导勘察人员顺利完成勘察任务。据此，应加大对水工环地质勘察的研究力度，高效采集勘察数据，实现地质勘察行业的长远发展目标。

参考文献

[1]毛玲，丁卫，王茹.基于环境保护大背景下水工环地质勘察工作要点分析[J].居舍，2021（17）：173-174.

[2]孙耀东.矿山水工环地质勘查中存在的问题及防治措施[J].世界有色金属，2018（19）：200-201.

[3]董斌.水工环地质在地质灾害治理中的应用策略分析[J].中国金属通报，2019（10）：188-189.

[4]李宁.水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J].中国资源综合利用，2021，39（1）：29-30，55.

[5]张永双，郭长宝，李向全.川藏铁路廊道关键水工环地质问题：现状与发展方向[J].水文地质工程地质，2021，48（5）：1-12.

[6]马妍.基于生态环境保护的水工环地质勘查分析[J].中国资源综合利用，2021，39（5）：135-137.