水工环地质的技术应用探析

水工环地质的技术应用探析

张文清

青岛地矿岩土工程有限公司山东省青岛市266071

摘要：近年来，由于人类片面地追求经济的发展，世界生态环境急剧恶化，加之各国纷纷提出经济环境可持续发展，在这样的背景之下，世界各国均把水工环地质调查与研究放在了更为广阔的研究空间。为了更好地顺应全球资源环境及经济环境的变化趋势及发展要求，世界各国均纷纷调整地质调查工作的总体部署，进而改变了水工环地质调查研究的主要内容，并把水工环一体化研究作为地质调查与研究的主要发展趋势。

关键词：水工环；地质勘探；应用范围；技术

一、水工环地质的概述

1、水工环地质勘探的内涵

根据当前的相关研究，在进行水工环地质勘探的过程中，需要对当前勘查区域进行针对性的探究，根据探究的情况进行合适方案的选择。根据当前各种勘查技术的发展，在这个过程中，需要不断对各种勘查区域进行设定，通过提高勘查的技术，包括采用高、低压电阻的方式对当前的地质勘查内容进行对比分析。

2、水工环地质勘探的工作内容

由于对水文地质进行勘探过程中，会受到当前各个领域地质勘探的影响，其中最为深刻的则是水域影响。为了进一步提升整个地质勘探技术，可以不断对其进行研究。在对水文进行勘探过程中，可以综合考虑地质设计的模型，通过提高整体设计要求，不断促进整个地质勘探模型优化。为了促进需求不断提升，可以对各种地质学特征进行调整，最终促进勘探参数的精确。

二、水工环地质的应用范围

全面、协调、可持续发展的科学发展观，给水工环地质工作提出了新的要求。针对社会经济发展和生态环境保护中不断出现的实际问题，水工环新领域的调查工作越来越多。如：环境水文地球化学与地方病和人体健康的研究、生物地球化学与土地资源利用规划、农业生态地质研究等。城市水工环地质研究需求增加。城市化是经济发展的结果，城市化水平又是经济发展的标志。城市由于人口高度集中和经济活动的频繁，资源环境问题也非常严峻。伴随着全球城市化进程的不断加快，城市建设和规划中的地质调查评价工作也逐渐成为一项重要任务。其中城市环境污染防治和监测、土地利用规划、工程地质灾害调查和风险评价、垃圾填埋场地质调查等逐渐成为目前水工环地质研究的重要领域之一。地质一一生态学成地质学研究热点。21世纪地球科学发展的一个重要特点是学科的交叉、渗透和融合不断加强，学科之间的界限逐渐被打破，代表新思想和新方向的边缘学科和交叉学科不断出现。地质学与生态学的交叉正是体现了跨学科、综合性、系统化的研究格局。地质一生态学以水一土一生态3个子系统组成的地质生态系统作为主要研究对象，对其存在形式、利用现状、形成和演化规律，要素之间的相互作用以及对人类社会经济活动的制约和影响进行综合和动态研究。虽然地质一生态学目前还不能作为一独立的学科存在，但作为新兴的交叉学科发展方向，它正逐步成为地质学研究的热点和方向。

三、水工环地质勘察中的技术应用

1、GPS技术

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、瞬变电磁法（TEM）

瞬变电磁法（TEM）诞生于20世纪30时代，其提出之初的主要应用领域是航空物探领域。直至上个世纪的80年代，瞬变电磁法（TEM）方才在我国得到推广和应用。瞬变电磁法（TEM）在金属矿勘探中的成功应用推动了其在环境领域、工程检测领域及灾害领域的广泛应用，且取得了很好的效果。瞬变电磁法（TEM）的原理：在回线的协助下把脉冲电磁波向地下发送（一次），并利用间歇期间对二次涡流场予以观测。若发现地下分布有电性不均匀地质体，则可观测到异常二次场或不均匀体的涡流场。一般而言，均以对ρs参数的推断解释来取代对异常场的解析，进而解决相应的地质问题。在地下介质中，因瞬变电磁法产生的电磁场受到传播时间延长的影响，而导致其向深部扩散的倾斜锥面呈47°，即烟圈效应。烟圈效应体现了瞬变场随时间变化的变化规律，此乃瞬变电磁法（TEM）在测深勘探中应用的理论基础。

就激励场源而言，瞬变电磁法包括电偶源方法及垂直磁偶源方法，但垂直磁偶源中的回线场源方法的应用更广。瞬变电磁法的优点包括：横向分辨率高，对较陡的探测产状的局部异常地质体的敏感度较高；观测精度高，纯异常的观测受地形的影响小，且不受装置耦合噪声的干扰；在接地条件困难地区的施工方法技术简单且工效高；支持对不同深度的目标物的探测。

四、水工环研究中新技术、新方法的应用

1、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。

2、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。

五、结束语

在当前水工环的地质勘探工作进行过程中，为了确保勘探结果的准确性，进行了中西结合的双向勘查模型，并通过引进西方先进设备，为水工环地质勘探提供了很有利的技术支持，更加有利于水工环地质勘探工作的顺利进行。而且，在不同地域进行地质勘探的时候，需要对于水工环勘探区域进行合理的考察，以确定选择合适的勘探技术，确保勘探结果的准确性，在水工环地质勘探的过程中，勘探人员要保证自身对于勘探应用范围的了解，提高技术选择的灵活准确性。对于勘探技术进行合理的选择，不仅可以保证勘探结果的准确度，还可以在一定程度上减轻勘探压力，避免造成生态环境破坏。

参考文献：

[1]陈佳富.污染地域环境水文地质勘查技术应用浅探[J].企业技术开发（学术版），2011

[2]刘伟，张枝华.论当前水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].中国新技术新产品，2012

[3]梁海燕.李文斌浅述矿区水工环地质工作[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版）2011