水工环地质勘察中的技术及应用初探

杨伍

（湖南省地质矿产勘查开发局407队 湖南怀化 418000）

水工环地质勘察中的技术及应用初探

杨伍

（湖南省地质矿产勘查开发局407队 湖南怀化 418000）

随着我国科学技术的不断提高，地质勘查技术在水文地质、工程地质以及环境地质工作中的运用越来越多。加强对地质勘查技术的研究，对促进水文地质、工程地质以及环境地质工作具有十分重大的意义。本文主要结合笔者多年工作经验，阐述了水工环地质勘查技术及其运用。

水工环；地质勘查；遥感；GIS；物探

引言

地质勘查技术对于水工环地质信息的收集以及研究具有十分重大的意义，不仅能够使得人们能够更加深入了解地质环境，还能够进一步加强对能源的开发和利用。在水工环地质勘查过程中，运用地质勘查技术，可以提高工作效率和工作质量，保证地质勘查工作的顺利进行。因而，研究水工环地质勘查技术及其运用是十分必要的。

1 概述

1.1 水文地质

水文地质主要是指整个自然界之中的地下水的各种运动和变化的现象，也就是说水文地质主要是对地下水进行研究的科学。进行水文地质研究，可以了解到地下水的分布以及形成的规律，了解地下水的资源量及其所含的化学物质，从而达到对地下水水资源合理利用的目的。并且通过水文地质研究，可以了解到在工程建设或者是矿山开采中地下水对其的影响，及早提出应对措施，保证工程顺利进行。

1.2 工程地质

工程地质主要是指对各类工程的地质问题进行调查、研究以及解决的科学。通过工程地质勘查，可以对工程所在区域的地质条件进行查明和掌握，对工程建设区域遇到的各种地质问题进行全面并且综合的评价。在工程建筑的作用下，分析以及预测，工程所在区域的地质条件可能产生的变化以及危害，从而选择出最适合工程建设的场地，同时及早对一些不良的地质问题进行解决，为工程建设的整个过程提供可靠的科学依据。

1.3 环境地质

20世纪60年代末、70年代初出现了环境地质这一名词，当时的工业发达国家已经明显的感觉到环境地质的重要性，开始逐渐研究包括泥石流、滑坡以及城市地质在内的环境地质。环境地质就是对地质数据以及原理进行运用，对人类侵占或者活动所产生的问题进行解决。我国对环境地质的研究比较晚，但是近年来，随着我国环境地质问题的不断加重，对人们的生产生活产生越来越大的影响，我国对环境地质的研究在不断的加深。

2 水工环地质勘查的意义

地质勘查是地质勘查工作的简称。广义地说，也可以讲其理解为地质工作的同义词，主要是以经济国防建设以及科学发展观为依据，对某些区域内的地貌、地下水。矿产、岩石以及地层构造进行调查和研究。根据研究目的的不同，进行不同的地质勘查工作。比如水文地质勘查，主要目的是对地下水进行寻找和开发，而工程地质勘查的主要目的是查明各类工程的地区地质条件。在地质勘查过程中，需要将地质勘查研究作为基础，根据不同的任务要求，在最短的时间内，选择最为合理的勘查技术和手段，获得最好的地质成果。水工环地质的考察和科研对社会的进步有着极重要的意义，特别是随着全球变暖等气候问题的出现及循环经济理论的发展，很多国家都积极学习先进的理论基础，加强整体施工技术水平，从而使先进的勘测技术在更多的领域发挥重要作用。水工环地质的考察和科研对社会的进步有着极重要的意义，特别是随着全球变暖等气候问题的出现及循环经济理论的发展，很多国家都积极学习先进的理论基础，加强整体施工技术水平，从而使先进的勘测技术在更多的领域发挥重要作用。

3 水工环地质勘查技术及其运用

3.1 地理信息系统（GIS）

地理信息系统英文全名为Geographical Information System，简称为GIS，产生于20世纪60年代，到20世纪80年代得到了突破性的发展，是一门空间数据管理科学化和智能化的高新技术。地理信息系统技术是以处理空间数据为基础发展而来的系统化技术，其可以针对于不同的地理空间信息，实现地质系统的调整和改善，以促进水工环地质勘察工作的信息化水平。相对于传统的水工环地质勘察技术来讲，其有着较强的适应性，可以通过系统模拟的方式以更加生动的方式呈现出地质构造，以更加准确的数据呈现地质问题，以更加科学的信息协助我们制定工程方案，引导环境保护工作等。因此，地理信息系统技术可以很好的融入到水工环勘察工作中去。地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的，而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性，从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。从80年代至今，GIS技术的应用也从数据管理，多源数据集数字化输人和绘图输出，到DEM或DTM模型的使用，到GIS结合灾害评价模型的扩展分析，到GIS与决策支持系统（DSS）的集成，到网络GIS，逐步发展深入应用。

3.2 遥感技术（RS）

遥感技术在水工环地质勘查中已经运用了很长一段时间，从定量评价到计算机模型模拟，从使用单一遥感信息源到多元信息拟合，从单一含义到综合方法互补，从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价，可以说遥感技术已经在水工环地质勘查中得到了非常大的发展。遥感技术主要是运用光谱合成的方式，测绘水文地质环境，通过测绘得到的专业的图像，建立相关模型，全面的进行水文地质环境研究。在工程地质中，运用遥感技术可以对工程所在地的地质灾害情况进行全面的了解和分析，运用数字化的处理方法，建立数学模型，保证工程建设的安全。在环境地质勘查中，运用遥感技术，可以提高环境监测的效果，对水资源的污染情况可以更好的了解。利用热感图像，可以很好的对工业废水进行确定，有效的对污染范围进行划分，确定污染水源的分布情况。其优势主要体现在：信息量比较大，能够在低能耗的背景下快速的展现动态监测结果，是当前水文地质勘察，评价，选址，稳定性评价，灾害调查工作中不可或缺的工具。如图1为遥感技术系统。

图1 遥感技术系统

3.3 物探技术

物理勘探技术简称为物探技术。在水工环地质勘查工作中，物探技术是运用时间最久的一项勘查技术。其主要原理是对物质的物理特性进行利用，从而实现地质监测。主要方法就是运用先进的扫描仪器扫描被检测的位置，对扫描位置的物理性质进行显示，接着再将得到的物理性质与已知的各种物质的物理性质进行对照比较，从而得到一个比较准确和科学的勘查结果。目前主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依据工作空间的不同，又可分为地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。水文地质勘察运用物探技术可以划分地层、探测地质构造，寻找储水地层或构造，确定含水层的埋深、厚度、含水量，划分咸淡水界面等。工程地质勘察以及环境地质勘察中，可以利用物探技术探测覆盖层、基岩风化带厚度及其分布；隐伏构造、岩溶裂隙发育带等。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。

3.4 水质测试技术

就目前情况来看，我国的水质测试技术根据原理的不同可以分成两个大类，即物理分析法和化学分析法。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。化学分析是以化学原理和化学反应为基础建立起来的分析方法，此方法以化学反应如酸碱反应、络合反应、沉淀反应和氧化还原反应等为基础建立起来的，用下成份的定性和定量分析，它是分析化学的基础，目前仍是国内外分析工作者通用的分析手段。在现今水质分析中应用最广的是比色法和容量法。物理分析法也可叫物理化学分析法或叫仪器分析法。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。

4 结语

水工环是地质学研究过程中非常重要的组成部分。至今，我国水工环地质勘查工作一直没有停止过前进的步伐，面对着快速的经济发展，水工环地质勘查工作面临着更大的挑战。在今后的工作中，我们应该加大对水工环地质勘查的重视，积极发展和运用先进的水工环地质勘查技术，使得水工环地质勘查工作不断的前进。

[1]刘利国，尚继龙.论当前水工环地质勘察中的技术及应用范围[J].黑龙江科技信息，2013，36：40.

[2]马天平.基于水工环地质勘察技术的论述[J].中外企业家，2015（06）：56～57.

[3]鲁玉红.三维GIS技术在地质勘察管理信息系统中的应用[J].中国新技术新产品，2013（22）：124～125.

[4]李楠，赵丹，宋晓雨.当前水工环地质勘察中的技术及应用初探[J].黑龙江科技信息，2015（29）：245～246.

P624

A

1004-7344（2016）02-0189-02

2015-12-20

杨 伍（1988-），男，助理工程师，本科，主要从事岩土工程勘察工作。