當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍

1、當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍 摘要：隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)地質(zhì)勘察的形勢(shì)及內(nèi)容均發(fā)生了極大的改變，這給我國(guó)地質(zhì)勘察事業(yè)提出了更高的要求。此外，由于礦產(chǎn)資源的日漸枯竭、勘察機(jī)制的不配套及不完善、生態(tài)環(huán)境的惡化等問題的凸顯，這均致使地質(zhì)勘察的繼續(xù)推進(jìn)必然要面臨更高的挑戰(zhàn)及要求。本文就當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍展開討論，以探明我國(guó)地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展出路。 關(guān)鍵字：水工環(huán) 地質(zhì)勘察 技術(shù)應(yīng)用 應(yīng)用范圍 研究結(jié)果顯示，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與研究事關(guān)人類的生存及社會(huì)的進(jìn)步。近年來，由于人類片面地追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界生態(tài)環(huán)境急劇惡化，加之各國(guó)紛紛提出經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，在這樣的背景

2、之下，世界各國(guó)均把水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與研究放在了更為廣闊的研究空間。為了更好地順應(yīng)全球資源環(huán)境及經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化趨勢(shì)及發(fā)展要求，世界各國(guó)均紛紛調(diào)整地質(zhì)調(diào)查工作的總體部署，進(jìn)而改變了水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查研究的主要內(nèi)容，并把水工環(huán)一體化研究作為地質(zhì)調(diào)查與研究的主要發(fā)展趨勢(shì)。 一、水工環(huán)地質(zhì)勘察的應(yīng)用范圍 當(dāng)前的環(huán)境地質(zhì)工作、水文地質(zhì)工作及工程地質(zhì)工作均紛紛發(fā)生了巨變，究其原因，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、環(huán)境的惡化及資源的枯竭為主要原因。自1978年以來，我國(guó)片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不惜以破壞生態(tài)環(huán)境、耗竭資源為代價(jià)，其嚴(yán)重背離了自然的發(fā)展道路，更是對(duì)人類的生存及社會(huì)的進(jìn)步造成了嚴(yán)重的威脅及阻礙。近年來，我國(guó)越來越認(rèn)識(shí)到只有自然

3、與人類和諧相處，方可換的人類的生存及社會(huì)的進(jìn)步，進(jìn)而才是經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。隨著可持續(xù)發(fā)展、協(xié)調(diào)、全面的科學(xué)發(fā)展觀的提出，水工環(huán)地質(zhì)工作也相應(yīng)地面臨著更高的要求及挑戰(zhàn)。水工環(huán)調(diào)查工作方向的確定主要以生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展間不斷產(chǎn)生的新問題為依據(jù)，例如：土地資源利用規(guī)劃與生物地球化學(xué)的研究、人體健康及地方病與環(huán)境水文地球化學(xué)的研究、農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)的研究等。 隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口的密度越來越高，且經(jīng)濟(jì)活動(dòng)也越來越頻繁，這均相應(yīng)地加劇了資源環(huán)境問題的嚴(yán)峻形勢(shì)。此外，城市化進(jìn)程的加快也相應(yīng)地改變了城市建設(shè)與規(guī)劃工作內(nèi)地質(zhì)調(diào)查工作的地位，尤其是土地利用規(guī)劃、垃圾填埋場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查、城市環(huán)境污染防治與

4、監(jiān)測(cè)、工程地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等在水工環(huán)地質(zhì)研究中的地位變得更高。隨著21世紀(jì)的到來，各學(xué)科間的相互滲透、交叉及融合不斷加強(qiáng)，且各學(xué)科間的界限也變得更加模糊，以新方向及新思想為核心的交叉學(xué)科及邊緣學(xué)科大量出現(xiàn)，這已成為了地球科學(xué)發(fā)展的顯著特點(diǎn)。其中，生態(tài)學(xué)與地質(zhì)學(xué)間的交叉便是綜合性、跨學(xué)科、系統(tǒng)化的研究格局的最好體現(xiàn)。地質(zhì)生態(tài)學(xué)主要的研究對(duì)象為由土、水及生態(tài)等子系統(tǒng)構(gòu)成的地質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，即對(duì)系統(tǒng)的利用現(xiàn)狀、存在形式、要素間的相互作用、演化及形成規(guī)律、對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響及制約等進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。 二、水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用 水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)主要包括高密度電法、可控源音頻大地電磁法、瞬變電

5、磁法及地質(zhì)雷達(dá)等。本章節(jié)以瞬變電磁法及地質(zhì)雷達(dá)為研究對(duì)象，探析水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用問題。 （一）瞬變電磁法（tem） 瞬變電磁法（tem）誕生于20世紀(jì)30時(shí)代，其提出之初的主要應(yīng)用領(lǐng)域是航空物探領(lǐng)域。直至上個(gè)世紀(jì)的80年代，瞬變電磁法（tem）方才在我國(guó)得到推廣和應(yīng)用。瞬變電磁法（tem）在金屬礦勘探中的成功應(yīng)用推動(dòng)了其在環(huán)境領(lǐng)域、工程檢測(cè)領(lǐng)域及災(zāi)害領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，且取得了很好的效果。瞬變電磁法（tem）的原理：在回線的協(xié)助下把脈沖電磁波向地下發(fā)送（一次），并利用間歇期間對(duì)二次渦流場(chǎng)予以觀測(cè)。若發(fā)現(xiàn)地下分布有電性不均勻地質(zhì)體，則可觀測(cè)到異常二次場(chǎng)或不均勻體的渦流場(chǎng)。一般而言，均以對(duì)s參

6、數(shù)的推斷解釋來取代對(duì)異常場(chǎng)的解析，進(jìn)而解決相應(yīng)的地質(zhì)問題。在地下介質(zhì)中，因瞬變電磁法產(chǎn)生的電磁場(chǎng)受到傳播時(shí)間延長(zhǎng)的影響，而導(dǎo)致其向深部擴(kuò)散的傾斜錐面呈47，即煙圈效應(yīng)。煙圈效應(yīng)體現(xiàn)了瞬變場(chǎng)隨時(shí)間變化的變化規(guī)律，此乃瞬變電磁法（tem）在測(cè)深勘探中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。 就激勵(lì)場(chǎng)源而言，瞬變電磁法包括電偶源方法及垂直磁偶源方法，但垂直磁偶源中的回線場(chǎng)源方法的應(yīng)用更廣。瞬變電磁法的優(yōu)點(diǎn)包括：橫向分辨率高，對(duì)較陡的探測(cè)產(chǎn)狀的局部異常地質(zhì)體的敏感度較高；觀測(cè)精度高，純異常的觀測(cè)受地形的影響小，且不受裝置耦合噪聲的干擾；在接地條件困難地區(qū)的施工方法技術(shù)簡(jiǎn)單且工效高；支持對(duì)不同深度的目標(biāo)物的探測(cè)。 （二）地質(zhì)雷

7、達(dá)（gpr）或探地雷達(dá) 地質(zhì)雷達(dá)在主頻為10-1000mhz的寬帶高頻時(shí)域電磁脈沖波的反射探測(cè)目標(biāo)體的協(xié)助下，可對(duì)地質(zhì)問題予以有效解決。地質(zhì)雷達(dá)的工作原理：在地面發(fā)射天線的協(xié)助下向地下發(fā)送電磁波，通過地下目標(biāo)體反射至地面接收天線，再對(duì)接收的電磁波時(shí)頻及振幅特性予以分析，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)體展布形態(tài)及性質(zhì)予以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。因地質(zhì)雷達(dá)穿透深度受到電磁波發(fā)射的頻率的影響，則地質(zhì)雷達(dá)穿透深度十分有限，最深達(dá)100m。現(xiàn)階段，地質(zhì)雷達(dá)屬短距離探測(cè)分辨率及精度最高的工程地球物理方法。 地質(zhì)雷達(dá)憑借著數(shù)據(jù)采集與處理全自動(dòng)化、自身分辨率高、目標(biāo)物圖象異常清晰且易識(shí)別、施工快捷等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于基巖面起伏狀況及覆蓋層厚度

8、的探測(cè)、隱伏斷層及破碎帶等的查找、考古調(diào)查等淺層勘察中。水工環(huán)地質(zhì)勘察中，地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，例如：機(jī)場(chǎng)道路及高等級(jí)公路質(zhì)量無損檢測(cè)；隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)或地質(zhì)超前預(yù)報(bào)；建筑物地下邊坡孤石等不良地質(zhì)體的探測(cè)；滑動(dòng)面或滑坡體的調(diào)查；崩塌及地面沉降等災(zāi)害的評(píng)估；水庫地下壩體或防滲墻結(jié)構(gòu)層的探測(cè)；砼厚度及灌漿質(zhì)量的檢測(cè)；襯砌砼質(zhì)量及覆蓋層厚度的調(diào)查；老城區(qū)地下管道埋深及展布情況的探測(cè)等。 結(jié)束語 綜上所述，瞬變電磁法（tem）及地質(zhì)雷達(dá)（gpr）或探地雷達(dá)均為當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的關(guān)鍵技術(shù)，其與高密度電法及可控源音頻大地電磁法等一同支持著現(xiàn)代地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展。但是，隨著環(huán)境形勢(shì)的變化及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的研究應(yīng)不斷深入，以滿足人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與生態(tài)環(huán)節(jié)的和諧發(fā)展的要求。 參考文獻(xiàn)： 1 石鳳姣，高智超.探討當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍j.城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（29）. 2 陳佳富.污染地域環(huán)境水文地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用淺探j(luò).企業(yè)技術(shù)開發(fā)（學(xué)術(shù)版），2011，3