新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究

新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究

Summary：信息化技術(shù)快速發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘查開始應(yīng)用新技術(shù)與新方法。水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，通過應(yīng)用新技術(shù)方法，可以提升地質(zhì)勘察效率與質(zhì)量。在本文研究中，注重分析水工環(huán)地質(zhì)勘查的新技術(shù)方法應(yīng)用，以保障水工環(huán)地質(zhì)勘查質(zhì)量，僅供參考。Keys：水工環(huán)；地質(zhì)勘查；新技術(shù)新方法現(xiàn)代科技快速發(fā)展，水工環(huán)地質(zhì)勘查開始應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)。新技術(shù)與新方法的使用，可以提升水工環(huán)地質(zhì)勘查效率與精確度，確保水工環(huán)地質(zhì)勘查順利性。在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，推廣應(yīng)用先進(jìn)信息技術(shù)，能夠?yàn)樗牡刭|(zhì)勘察、工程勘察、環(huán)境地質(zhì)勘察提供技術(shù)支持。所以，在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，應(yīng)當(dāng)高度重視現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用，以促進(jìn)勘察工作的發(fā)展。1、水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)及重要作用水工環(huán)是水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的簡(jiǎn)稱，是地質(zhì)學(xué)的重要分支。水工環(huán)具備科學(xué)基礎(chǔ)，并且與工程相互作用，能夠接近、了解、改造自然。在社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，相應(yīng)改善了傳統(tǒng)勘察理念與技術(shù)，了解傳統(tǒng)調(diào)查研究方式，將技術(shù)集成模型應(yīng)用到水工環(huán)勘察作業(yè)中。分析人們的生存發(fā)展可知，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的作用顯著，特別是全球生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，水工環(huán)地質(zhì)勘查可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。通過研究水文、工程、環(huán)境地質(zhì)情況，能夠?yàn)榈貐^(qū)規(guī)劃與建設(shè)提供參考依據(jù)。因此，擴(kuò)展水工環(huán)地質(zhì)勘察服務(wù)領(lǐng)域，能夠提高地質(zhì)勘察采集信息量。2、水工環(huán)地質(zhì)勘查工作現(xiàn)狀2.1工程重視度不足盡管我國(guó)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作重視度提升，然而多數(shù)工作內(nèi)容的落實(shí)度不佳，存在的缺陷問題非常多，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作發(fā)展的制約影響大，上述現(xiàn)狀的原因多是由于國(guó)家缺乏相關(guān)調(diào)研項(xiàng)目。社會(huì)發(fā)展中，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作屬于重要組成，然而在具體工作中缺乏良好運(yùn)行系統(tǒng)，管理人員也沒有實(shí)行統(tǒng)一規(guī)范與要求，嚴(yán)重影響水工環(huán)地質(zhì)勘查質(zhì)量。同時(shí)，缺乏相關(guān)戰(zhàn)略措施，不能優(yōu)化配置工作人員，對(duì)勘查工作發(fā)展的影響大。2.2地質(zhì)勘查結(jié)果轉(zhuǎn)化不足在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，盡管水工環(huán)地質(zhì)勘查工作提供數(shù)據(jù)支持，然而勘查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化度不足，多數(shù)數(shù)據(jù)分析落實(shí)不佳，導(dǎo)致勘查結(jié)果未轉(zhuǎn)換為實(shí)際生產(chǎn)力。因勘察結(jié)果轉(zhuǎn)化不足，因此社會(huì)群眾對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作認(rèn)知存在偏差，對(duì)地質(zhì)勘查工作開展的影響大。2.3地質(zhì)勘查內(nèi)容不全面在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，只關(guān)注勘查作業(yè)，不注重其他問題，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查的危害影響較大。在具體地質(zhì)勘查工作中，缺乏科學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制，因此無(wú)法掌握環(huán)境影響情況，特別是生態(tài)環(huán)境影響。在實(shí)際情況下，會(huì)出現(xiàn)重經(jīng)濟(jì)、輕環(huán)境問題，導(dǎo)致水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的環(huán)境保護(hù)不到位。2.4勘查人員能力低下，設(shè)備支持不足在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，技術(shù)人員的作用影響非常大，尤其是對(duì)地質(zhì)勘查的作業(yè)效率與質(zhì)量。但是，多數(shù)勘查團(tuán)隊(duì)的素質(zhì)能力低下，缺乏安全意識(shí)，且技術(shù)掌握度不足，導(dǎo)致勘查數(shù)據(jù)存在偏差，無(wú)法保障水工環(huán)地質(zhì)勘查工作實(shí)效。提升，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作，涉及到較多工作內(nèi)容，且不同環(huán)節(jié)施工復(fù)雜，在不影響環(huán)境的同時(shí)，需要應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備機(jī)械，以確保地質(zhì)勘查結(jié)果準(zhǔn)確性。但是，部分水工環(huán)地質(zhì)勘查人員工作時(shí)，對(duì)先進(jìn)設(shè)備的掌握度不足，過度依賴員工個(gè)人能力，相應(yīng)影響勘查數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，無(wú)法提升勘查效率。3、新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用3.1瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用瞬變電磁技術(shù)，是將脈沖磁場(chǎng)發(fā)射到地底，準(zhǔn)確探測(cè)地底電阻率，深入分析測(cè)量范圍內(nèi)的地質(zhì)特點(diǎn)與規(guī)律。瞬變電磁技術(shù)，遵循電磁感應(yīng)定律，觀測(cè)二次感應(yīng)渦流。在上世紀(jì)八十年達(dá)，我國(guó)開始應(yīng)用瞬變電磁技術(shù)，在長(zhǎng)期發(fā)展過程中，該項(xiàng)技術(shù)被推廣到水工環(huán)地質(zhì)勘查中，能夠?qū)⒃O(shè)備電磁波以回線方式發(fā)射到地底，監(jiān)測(cè)不同次發(fā)射的渦流場(chǎng)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)類型不同時(shí)，則地底電磁波傳遞時(shí)，特殊地質(zhì)會(huì)增加電磁波傳遞周期，形成電磁波煙圈下映，分析傳遞時(shí)間差，能夠掌握地底地質(zhì)情況。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果、監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)波動(dòng)異常，則表明監(jiān)測(cè)區(qū)域地底存在特殊地質(zhì)體。瞬變電磁技術(shù)具備較高分辨率，對(duì)地上部分地形要求低，所以在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用效果顯著。瞬變電磁技術(shù)，屬于水工環(huán)地質(zhì)勘查的常用技術(shù)，使用價(jià)值非常高。3.2全球定位技術(shù)的應(yīng)用全球定位技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用效果顯著，具備靈活性、準(zhǔn)確度特點(diǎn)，可以對(duì)不同類型地質(zhì)實(shí)行立體化、三維空間探查。同時(shí)，全球定位技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，也開始引入到水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)中，在地面設(shè)置接收機(jī)，將勘探信號(hào)以無(wú)線信號(hào)方式傳到地表，使用智能信息軟件分析數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確定位地面信息。信息技術(shù)快速發(fā)展，為全球定位系統(tǒng)提供技術(shù)保障，將該系統(tǒng)應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，能夠確保地質(zhì)定位精度達(dá)到“cm級(jí)”，明顯提升水工環(huán)地質(zhì)勘查準(zhǔn)確度。3.3遙感技術(shù)的應(yīng)用遙感技術(shù)在地圖測(cè)繪、氣象觀測(cè)、地質(zhì)勘察、軍事領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，技術(shù)應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)中，能夠?yàn)槿藛T采集地質(zhì)信息提供便利，為看他工作提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)地質(zhì)勘探質(zhì)量。應(yīng)用遙感技術(shù)，確?？辈槿藛T監(jiān)測(cè)環(huán)境與資源，不會(huì)受到地理環(huán)境、氣候因素影響，利用煙感衛(wèi)星獲取目標(biāo)區(qū)域的遙感圖像，能夠提升圖面畫像的分辨率，且光譜分辨率較高。針對(duì)區(qū)域水資源勘查，應(yīng)用遙感技術(shù)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)區(qū)域水資源表征，針對(duì)地表水、地下水等數(shù)據(jù)，能夠提供水資源規(guī)劃方向。所以，遙感技術(shù)能夠加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘查性能，應(yīng)用價(jià)值非常高。3.4探地雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)前，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，探地雷達(dá)技術(shù)屬于常用無(wú)損技術(shù)。在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，能夠發(fā)揮出勘探速度快、成本低廉、辨識(shí)度高等優(yōu)勢(shì)，處理好水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的難題。探地雷達(dá)技術(shù)，可以向地底發(fā)射高頻率脈沖電磁波，探地雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以收集電磁波傳播過程形成的波動(dòng)數(shù)據(jù)，以數(shù)字化軟件方式整合數(shù)據(jù)信息，同時(shí)做好數(shù)據(jù)分析與處理工作，形成水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果。探地雷達(dá)技術(shù)不僅可以應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘查中，還可以檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)、調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害。探地雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，電磁波脈沖頻率處于10萬(wàn)-10億Hz范圍內(nèi)，能夠分別選擇不同地質(zhì)情況。在探地雷達(dá)技術(shù)中，融入智能自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效作用于數(shù)據(jù)采集、傳輸、研究工作中，獲得完整的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)報(bào)告，上述過程均可以利用軟件設(shè)施自動(dòng)化完成。所以，探地雷達(dá)技術(shù)憑借數(shù)據(jù)處理靈活性、高速率等優(yōu)勢(shì)，能夠推廣應(yīng)用到地質(zhì)覆蓋面厚、破碎帶等地質(zhì)勘查中。對(duì)于環(huán)境復(fù)雜的堤壩、巖溶地區(qū)，也可以應(yīng)用探地雷達(dá)技術(shù)，保障勘查結(jié)果準(zhǔn)確度。3.5載波相位差分析技術(shù)的應(yīng)用載波相位差技術(shù)，屬于全球定位系統(tǒng)的重要分支，屬于水工環(huán)地質(zhì)勘查的高端技術(shù)，可以將靜態(tài)測(cè)量結(jié)果，逐步轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，以多衛(wèi)星共同測(cè)量方式，地面建設(shè)基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)站、流動(dòng)監(jiān)測(cè)站，上述監(jiān)測(cè)站的測(cè)量數(shù)據(jù)，可以與地面測(cè)量站結(jié)果實(shí)行差分處理，計(jì)算獲得“mm”級(jí)的動(dòng)態(tài)測(cè)量精確度。應(yīng)用載波相位差分析技術(shù)，可以提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。配合虛擬參考站技術(shù)，可以進(jìn)一步提升載波相位差技術(shù)的準(zhǔn)確性。4、新技術(shù)新方法在水工環(huán)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用實(shí)例綜合性礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作復(fù)雜，但是能夠?yàn)榈V山開采提供豐富數(shù)據(jù)，擴(kuò)大礦山水文地質(zhì)勘察范圍與強(qiáng)度。當(dāng)前，礦山面臨較多的水工環(huán)地質(zhì)勘查問題，隨著礦山開采速度加快，環(huán)境地質(zhì)勘察工作存在較多未處理問題，并未嚴(yán)肅處理勘察工作。當(dāng)雨大水工環(huán)地質(zhì)勘查問題與難點(diǎn)后，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境污染、地下水惡化問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)A地區(qū)礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查提出技術(shù)要求，同時(shí)給予相關(guān)建議，獲得準(zhǔn)確調(diào)查結(jié)果，保護(hù)A地區(qū)水土資源、礦山水工環(huán)地質(zhì)。4.1A地區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的難點(diǎn)礦業(yè)開采速度加快，資源短缺問題嚴(yán)峻，礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的缺陷較多。勘察工作規(guī)定少、重視度低，會(huì)影響礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查。因此要分析A地區(qū)勘查工作，剖析工作難點(diǎn)，從而提出科學(xué)的處理措施。下圖為礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的流程圖。圖1礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查的流程圖4.2礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的實(shí)現(xiàn)過程4.2.1地質(zhì)勘查防碰撞算法在鉆井防碰撞領(lǐng)域，針對(duì)聚類井、水平井、定向井，實(shí)行防碰撞算法。上述算法流程具備優(yōu)勢(shì)。但是只采用一種算法流程掃描礦井軌跡，則會(huì)產(chǎn)生較大誤差，無(wú)法反映出礦井實(shí)際情況。所以需要設(shè)置井段編號(hào)，即Lii+1。方法一：假設(shè)測(cè)段間井眼軌跡為直線，模型圖如圖2所示。圖2直線插值圖方法二：計(jì)算井段，為空間斜平面的圓弧曲線，算法被稱為最小曲率法。模型圖如圖3所示。圖3圓弧插值法方法三：由于正視投影、俯視投影均為圓弧狀，因此設(shè)置井段為空間圓柱螺線。模型圖如圖4所示。圖4圓柱差值圖4.2.2可視化地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)地質(zhì)導(dǎo)向軟件的模型邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如下圖所示。在功能中，能夠提取電阻電壓比率、工程數(shù)據(jù)、氣壓測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)可以設(shè)置曲線厚度、顏色、形狀等。在比較實(shí)際鉆井軌跡、模擬軌跡時(shí)，需要在同一平面下，對(duì)二者圖像與實(shí)測(cè)照片進(jìn)行光照，判斷二者軌跡。圖5功能設(shè)計(jì)圖4.2.3數(shù)字礦山虛擬勘查技術(shù)為了確保操作真實(shí)度，需要建立可視化場(chǎng)景。立體場(chǎng)景可以幫助勘查人員觀察礦山情況。由于礦山模擬場(chǎng)景體量大，因此對(duì)運(yùn)行內(nèi)存要求高。在實(shí)際應(yīng)用期間，用戶于虛擬環(huán)境體驗(yàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)無(wú)需持續(xù)顯示模型網(wǎng)絡(luò)。比如，應(yīng)用簡(jiǎn)單模型替換遠(yuǎn)處物體，使用精細(xì)模型顯示近處物體。在不影響用戶體驗(yàn)的同時(shí)，可以優(yōu)化圖像渲染速度，控制渲染時(shí)間。不同精度模型，能夠?yàn)槎鄠€(gè)渲染細(xì)節(jié)服務(wù)。指標(biāo)如下：計(jì)算機(jī)與用戶的距離定位，創(chuàng)建用戶后，能夠在模擬場(chǎng)景中操作遙桿，調(diào)整場(chǎng)景視角與距離。礦山水工環(huán)地質(zhì)勘查中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)尋模型，能夠以現(xiàn)有數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用計(jì)算、分析與模擬方式，建立虛擬模型，為技術(shù)人員提供分析工具，明確后續(xù)勘察方法與技術(shù)手段。勘查完鄰近區(qū)段后，對(duì)比勘察數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)，當(dāng)二者數(shù)據(jù)一致時(shí)，則表示計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)滿足區(qū)段實(shí)況。當(dāng)水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境無(wú)突變因素時(shí)，則始終處于正常狀態(tài)。當(dāng)二者數(shù)據(jù)不一致，則應(yīng)當(dāng)分析數(shù)據(jù)異常原因：明確勘查區(qū)段的礦藏、巖質(zhì)變化、地下水系等影響因素，按照實(shí)際勘察數(shù)據(jù)指向性，縮小勘查范圍，沿著數(shù)據(jù)增長(zhǎng)方向，建立詳查點(diǎn)位列表，按照數(shù)據(jù)異變特征，標(biāo)注干擾因素，制定科學(xué)的勘查計(jì)劃。利用逐點(diǎn)位詳細(xì)勘查法，明確數(shù)據(jù)異常原因，將勘查數(shù)據(jù)導(dǎo)入到虛擬模型中，可以修正模型數(shù)據(jù)，建立帶有點(diǎn)位數(shù)據(jù)的虛擬模型，為后續(xù)礦山開發(fā)提供數(shù)據(jù)參考。通過上述方法和流程設(shè)計(jì)，能夠有效結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)，獲得準(zhǔn)確的勘查數(shù)據(jù)，為礦山后續(xù)工作奠定良好基礎(chǔ)。5、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作，對(duì)勘查技術(shù)的要求非常高，勘查結(jié)果準(zhǔn)確率，會(huì)