浅析地质灾害治理中水工环地质技术的应用

浅析地质灾害治理中水工环地质技术的应用

陈晨

云南地质工程勘察设计研究院有限公司

摘要：近年来，我国地质环境治理中地质灾害治理是首要任务，如何恢复与治理地质环境成为了亟待解决的难题。作为地学研究领域的重点，水工环地质勘测有利于真实、客观地掌握自然地质灾害的发生条件和变化规律，是有效防治地质灾害的重要方式。

关键词：地质灾害治理;水工环地质技术;特点;对策

引言

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。

1水工环地质概述

随着工业化程度的不断深化，人类对环境的破坏程度越来越严重，自然灾害频频发生，其中地质灾害危害性极大，一旦出现大规模、大范围的地质灾害，势必会给人民群众带来严重的财产损失和人员伤亡。因此，国家及人民高度重视地质灾害治理工作。水工环地质技术是地质灾害治理的主要方式，水工环是工程地质学的重要研究内容，是20世纪20年代基于地质学基础发展而来，目前已成为了地学研究领域的重要课题。水工环地质是3种地质的统称，即水文、工程、环境。水工环地质技术是指通过卫星定位技术、地质雷达技术、瞬变电磁法、遥感技术等先进的科学技术，详细勘察地表以下地质结构，科学防范地质灾害，降低地质灾害的危害程度。

2工程地质勘察目的

对于工程地质勘察来说，工作目的在于可以在短时间内快速完成获取相关地质信息，采用的勘察方式有钻探、地球物理勘探、采样测试、坑探、地质遥感等，根据勘察现场实际情况，选择适宜的勘察技术，从而节约时间与成本，保证工作质量。其中，地球物理勘探法也就是在相关设备的作用下，对岩土密度、导电性、弹性等进行检测，这种方式展现出一定的经济性。如果实施的是多方向探测，可以获得三维数据，有效提高数据的真实性和完整性。钻探法则是把钻探机导入到地下，对地质结构和地下水情况进行检测。实施工程地质勘察工作的主要目的在于，对实际地质情况、水文、土壤结构等进行物理性勘察，形成相关数据。结合地质勘察数据，优化结构设计。勘察数据的真实性和精准性将会给后续工作开展带来直接影响，因此需要全面提高工程地质勘察水平和质量。

3水工环地质勘查工作的应用范围

当前水工环地质工程勘查工作已经取得了一定的进展，这主要得益于当前经济水平的不断提高以及科学技术的不断更新。然而这并不代表我国的水工环地质工程勘查工作已经处于领先的地位，其中还有很多不足和需要完善的地方，对此必须要采取相应的措施，以促进水工环地质工程勘查工作的不断完善和进步。由于当前我国各地区的水文、环境等各方面都在不断发生变化，因此在进行水工环地质工程勘查时，应用的各种方法和技术手段也要不断地创新，以确保水工环地质工程勘查工作的有效推进；遵循可持续发展目标，加强生态环境建设，同时也能够推进社会经济建设的平稳进行。

4地质灾害治理中水工环地质技术的应用

4.1瞬变电磁法

瞬变电磁法是指通过不接地回线，或者接地线源向地下进行一次脉冲磁场发射，在一次脉冲磁场的间歇过程中，通过线圈或接地电极进行地下介质引起的二次感应涡流场观测，这是一种介质电阻率探测技术。简单来讲，电磁感应定律是瞬变电磁法的基本原理。衰减过程分为不同时期，早期阶段的电磁场基本上与频率域中的高频成分相同，衰减很快，但趋肤深度相对较小。相反，晚期阶段，基本上与频率域中的低频成分相同，衰减较慢，但是趋肤深度却相对较大。通过对断电后不同时段二次场随时间变化规律的测定，能够获取深度不一的地电特征。

4.2 GPS技术

使用卫星定位形式，提升GPS技术的使用质量，全面勘查地质灾害常见区。在监测时，采取精准定位方式，准确获取地质灾害的可能发生位置。其一，在监测地质结构形变时，GPS技术以载波相位为监测技术，进行差分定位分析，运行GMS/CORS进行动态监测，在重建虚拟参数、静态模型后，以CORS区域精准模型，有效提升了GPS算法测定的精准性，给出了更为准确的灾害位置信息。此算法适用于不超过2km的实时监测工作，在[10，40]km远程实时监测工作中具有可用性。其二，项目动态形变问题，在进行问题监测时，旨在以立体视角实时获取目标主体的动态情况，比如位移、速度等。对监测结果给予自动处理。奇异值监测时，监测结果中存在一定误差问题。在形变分析前期，需要进行奇异值消除，以保障监测精准性。地质灾害在发生位移变动时，监测主体始终处于设定的运动状态。因此，使用一般观测方法，进行地质监测。借助卡尔曼滤波方法，有效获取地质形变监测运行参数，比如位置移动量、速度变化量等。以GPS技术为基础构建的灾害防护系统，能够对灾害形成因素进行有效分析。

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物探技术

在水工环地质勘察过程中，在历史发展上，物探技术得到了高效应用，这是因为其能够提供各种类型的地质材料物理参数，并且该技术展现出了效率高、成本小等优势。尤其是近几年发展中，随着物探设施的不断完善和成熟，在时空域中通过采用高分辨率技术完成地质勘察工作，可以保证地质勘察目标顺利完成，高分辨率的成像技术得到了高效使用，让水工环地质勘察工作取得了良好的发展成果。

4.5 RTKRS技术

使用相位差分技术，接收基准站传出的信号，对信号给予有效调整与修正，确保勘探结果准确。RTK技术连接于调试完成的信息接收系统上。在勘探资料完整接收后，测定分析监测区岩石属性，借助密码样品监测方式，开展对比分析，确保监测结果可用与真实。

结束语

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。

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