關(guān)于水利水電工程地質(zhì)勘察方法與技術(shù)應(yīng)用綜述

徐偉偉

【摘要】在改革開放力度的不斷深入下，我國經(jīng)濟(jì)也得以飛速的發(fā)展，推動我國水利水電事業(yè)的發(fā)展。在近些年來，我國的水利水電工程數(shù)量不斷的增多，其建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對水利工程地質(zhì)勘測的深度、廣度、精度都提出了更好的要求，推動我國水利水電工程地質(zhì)勘察技術(shù)的發(fā)展。下面就結(jié)合作者的實際工作經(jīng)驗進(jìn)行入手，對水利水電工程地質(zhì)勘察與技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】水利水電；地質(zhì)勘察；勘察技術(shù)

1、工程地質(zhì)測繪與編錄

工程地質(zhì)測繪與編錄是現(xiàn)目前水利水電工程地質(zhì)勘測中較為先進(jìn)的綜合性基礎(chǔ)操作。地址點測法、路線測繪法以及實測剖面圖法等方法是現(xiàn)目前工程地質(zhì)測繪與編錄的主要工作方法。在通常情況下，一個工程區(qū)在進(jìn)行地質(zhì)勘測時，應(yīng)當(dāng)首先了解該區(qū)域地殼的活動情況和地殼的穩(wěn)定性，再采用專業(yè)的手段來進(jìn)行地質(zhì)工程測繪，同時開展其專項地質(zhì)問題研究工作?，F(xiàn)目前，全球定位技術(shù)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）都是現(xiàn)目前程地質(zhì)測繪與編錄的發(fā)展情況。

2、3S技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

2.1 全球定位技術(shù)（GPS）的應(yīng)用

全球定位技術(shù)（GPS）在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在確定觀測點的三維座標(biāo)方面。全球定位技術(shù)（GPS）相比傳統(tǒng)的測量方法，具有不要求觀測點間通視、觀測時間短、定位精度高、操作簡便以及可全天候觀測等優(yōu)勢，同時也可以將GPS采集和儲存的觀測數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)進(jìn)行分析與處理。在現(xiàn)階段，GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用在我國水利水電工程地質(zhì)測量和定位控制中，能夠有效解決高程控制方面的跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問題。使用GPS技術(shù)在進(jìn)行勘察區(qū)控制點較少區(qū)域，或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限區(qū)域的工程地質(zhì)勘察時，能夠明顯縮短現(xiàn)場勘測作業(yè)時間，同時獲得測量精度也相對較高。

2.2 地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在水利水電工程地質(zhì)信息管理以及水利水電工程的制圖輸出方面。地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）具有能夠自動制作柱狀圖、平面圖、等值線圖以及剖面圖等工程地質(zhì)圖件，同時還具有能夠處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題的功能，近年來不斷應(yīng)用在水利水電工程地質(zhì)勘測中，推動了我國水利水電工程地質(zhì)勘測技術(shù)的發(fā)展。

2.3 遙感技術(shù)（RS）

遙感技術(shù)（RS）在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用主要應(yīng)用在可行性研究階段，配合其他地質(zhì)勘測手段，在大面積的水利水電工程地質(zhì)測繪中，能夠明顯提高填圖質(zhì)量、選址質(zhì)量以及選線質(zhì)量，同時還能夠避免野外盲目的地質(zhì)調(diào)查，減少水利水電工程地質(zhì)勘測的野外作業(yè)量，提高水利水電工程地質(zhì)勘測效率。近年來，作為先進(jìn)地質(zhì)勘測手段的遙感技術(shù)（RS）廣泛應(yīng)用于我國水利水電工程地質(zhì)勘測中，實現(xiàn)了工程地質(zhì)調(diào)查與制圖，巖溶調(diào)查，對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查，輸水隧洞、渠道等跨區(qū)域、長距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查等功能，同時縮短了水利水電工程地質(zhì)勘測工期，降低水利水電工程地質(zhì)勘測費用。

3、在水利水電工程地質(zhì)勘測中物探技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地球物理層析成像技術(shù)（CT）

地球物理層析成像技術(shù)是利用的是已有的平洞或鉆孔，通過對采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理，反演孔洞間巖體的波速值，并對區(qū)間巖體進(jìn)行判斷及評價的一種技術(shù)方法。現(xiàn)目前，由于未能實質(zhì)性了解巖體的實際情況，地球物理層析成像技術(shù)是進(jìn)行孔洞巖體完整性勘測的主要技術(shù)方法，不僅能夠大幅度減少水利水電工程地質(zhì)勘測的工作過量，同時還能夠明顯提高巖體物理學(xué)評價的準(zhǔn)確度。

3.2 淺層地質(zhì)反射法

上世紀(jì)七八十年代，淺層地震反射法的逐漸發(fā)展起來，為工程地震勘探增添新的勘探方式。此方法最初源于加拿大，是由加拿大人采取信號增強(qiáng)式地震儀演變而來，并取得了成功?，F(xiàn)目前，淺層地質(zhì)反射法廣泛應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘測中。我國科學(xué)家在反射法研究方面一定成就，我國科學(xué)家利用反射最佳窗口、反射震源以及迭加技術(shù)等工作方式和技術(shù)對淺層地質(zhì)發(fā)射進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和試驗工作。在橫波發(fā)射震源方面，我國科學(xué)家研制了震源墊板，對橫波的能量能夠起到有效地加強(qiáng)作用，在提高分辨率和信號噪比技術(shù)措施等方面有著重要意義。在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方面，我國科學(xué)家利用該反射法技術(shù)成功研制出了功能相對完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及富有特色的淺層反射數(shù)據(jù)處理軟件。

3.3 鉆孔彩色電視系統(tǒng)

鉆孔彩色電視系統(tǒng)最早出現(xiàn)在19世紀(jì)70年代中期，上世紀(jì)八十年代初出現(xiàn)了第一臺f91mm鉆孔彩色電視。鉆孔彩色電視系統(tǒng)能夠在鉆孔內(nèi)尋找以及確定軟弱夾層特別是泥化夾層的位置、尺寸、性狀。由于一些水利水電工程勘測的采都是f56mm的金剛石鉆孔，為了適應(yīng)更多鉆孔數(shù)f56mm的金剛石鉆孔，鉆孔彩色電視系統(tǒng)研發(fā)人員便研發(fā)出了f53mm的金剛石鉆孔彩色電視。隨著科技的不斷發(fā)展，鉆孔彩色電視系統(tǒng)研發(fā)人員又成功研發(fā)出f50mm的鉆孔彩色電視，同時在該鉆孔電視系統(tǒng)中應(yīng)用了CCD光電耦合器件，使得f50mm的鉆孔彩色電視系統(tǒng)具有設(shè)計合理、高度集成以及性能穩(wěn)定的特點。相比于傳統(tǒng)的攝像管探頭，采用的CCD光電耦合器件的f50mm的鉆孔彩色電視系統(tǒng)有著有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、耐沖擊、壽命長、重量輕、體積小以及功耗低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于水利水電工程的地質(zhì)勘測中。

結(jié)束語

綜上所述，可以看出，我國水利水電行業(yè)工程地質(zhì)勘測方法正處于一個飛速發(fā)展的階段。重新認(rèn)識和審視目前我國水利水電工程的各種勘測手段及其應(yīng)用水平，大力推進(jìn)各種勘測方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用，從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發(fā)展，對加快我國水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]田云軍. 水利水電工程地質(zhì)勘測方法與技術(shù)應(yīng)用綜述[J].價值工程，2010（4）.

[2]黎永升. 水利水電工程地質(zhì)勘測方法與技術(shù)應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（21）