水利水电工程地质勘测的主要方法其

摘 要：随着我国对水利水电工程重视程度的不断加大,水利水电工程中地质勘测的方法也受到了广泛的关注.而为了提高水利水电工程的建设质量,就要对其方法和发展加大研究力度.本文研究了水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展,希望能给水利水电工程建设提供参考.

关 键 词：水利水电工程；地质勘测；方法

近年来,随着国民经济的迅速发展,国家对水利水电工程建设的深度、广度和精度方面都提出了更高的要求,而许多传统的地球物理方法已经不能适应当前的发展和需要.因此,对地质勘测的方法和其发展的研究就有着十分重要的意义.

一、全球定位系统

全球定位系统即GPS,在水利水电工程的地质勘察测量和定位控制方面被广泛应用.其高程控制能较好解决跨河水准的传递问题,而在勘查区控制点少、观测条件受限或者通视条件差的情况下,运用全球定位系统也能在很大程度减少作业的时间,提高测量的精度.

二、遥感技术

遥感技术即RS技术,因其视域广阔、具有立体感、获取资源效率高、影像成周期性重现的特点在水利水电工程地质问题和相关环境的问题的调查和研究方面被广泛应用.

1.区域构造稳定性研究

通过遥感图像提供的宏观线性构造信息,可以充分反映出区域地质特征、地貌形态以及水系分布特征,从而对区域构造构架的研究、断裂体系及活动性的评价、工程边缘地区构造稳定性的评价等工作产生积极的作用.正因为如此,遥感技术成为了解决此类问题必要的应用手段.

2.水库崩塌、滑坡、泥石流调查

在对一些发生崩塌、滑坡或泥石流的水利水电工程的调查中发现,应用遥感技术可以对发生事故区域进行地质解释,再结合室外现场考察、复查等方式后还可以查明影响库岸稳定性的塌滑体的数量、分布及稳定状态.

3.岩溶调查

利用遥感影像,特别是其中的彩虹影像对岩溶及其水文地质调查有着显著的效果.像片解译能够实现对各种岩溶地貌现象的良好判读,同时还可以充分利用与其他介质红外光谱的差异判断地下水和泉水分布的状况.在我国的水利水电工程中,清江招来河、高坝洲、黄河万家寨等工程都曾运用了彩虹外航片的解译来研究岩溶方面的问题,并且都取得了令人满意的成果.

4.中小比例尺地质测绘填图

对于遥感技术的应用不只是停留在本身特点的应用阶段,还对其进行了推广.早在十多年前,在全国水利水电勘测工作会议上就提出了关于勘测技术发展目标的规定.遥感成图要以必须的野外工作量以及成图现场校核为前提,在中小比例尺地质图方面逐步取代传统的常规地质测绘,建筑物等其他重要地区的大比例尺工程地质图也要优先考虑应用遥感成图.

5.岩石工程开挖地质编录

为了能够适应水利水电工程施工中对于反馈设计、安全预报及存档备查等方面的需要,就要在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大白的基坑开挖过程中采用地面遥感技术,从而实现地质编录,并为工程的稳定分析和现场预报工作提供详细的地质数据和资料.我国的长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程都是遥感技术成功实现地质编录应用的具体实例.

6.水土保持、防洪与移民安置容量研究

水土保持在水利水电工程中有着非常重要的意义,是防治人为活动造成水土流失的重要措施,而遥感技术在其中也发挥了不小的作用.举个典型的例子：在1994年开展的长江上游水土保持重点治理区的滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究的项目中,利用了遥感技术中的TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区三大片区域进行了解译与发育程度划分（其中滑坡被分为四级,泥石流被分五级）并作出了区划图,最后提出了有效的防治意见和建立预警系统的设想.而在之前的1990年,针对长江中游干流防洪工程现状也开展了遥感调查,运用TM卫片和红外航片进行了解译和报告的编写,所提交的成果获得了很好的成效.而在移民安置容量研究方面,遥感技术中的航卫片,尤其是彩虹外航片,使土地利用类型具有了可判读性和现实性,为移民安置容量的分析及确定过程提供了新的手段.

三、地理信息系统

地理信息系统即GIS,可以实现平面图、剖面图、柱状图、等值曲线等工程地质图件的自动制作,同时还能实现图形图像及空间数据的处理、数据库的管理和空间的分析.GIS技术在工程地质信息管理和制图输出上面的应用已经成为近几年工程地质勘察行业的热点发展趋势.目前,国内应用较多且相对成熟的专业地理信息系统软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS软件,其在实际应用过程中起到了良好的效果.

四、工程物探技术

工程物探技术在我国的起步较晚,但在上个世界末水利水电工程勘探设计单位就引进了一些必要设备,这些设备使得物探仪器的水平得到了全面的提升,大大提高了数据采集的精度和野外工作的效率,并在很大程度上促进了水利水电工程地质勘测的发展.

1.地球物理层析成像技术

地球物理层析成像技术是利用已有钻孔或平洞,通过对透射波的采集和处理,对孔洞间岩体的波速值进行反演,从而实现对区间岩体的判断和评价.这种技术是目前能查明孔洞岩体总体完整性的最为有效和经济的方法,不仅能够省去一定程度的勘探工作量,还能提高岩体物理学性能的整体评价质量.也正是因为这样,很多涉及水利水电工程地质勘测的研究课题或专题中都有关于地球物理层析成像技术的内容.

2.钻孔彩色电视系统

由于在水利水电工程地质勘测中大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔,为了提高适应性,就设计制造出了53mm的钻孔彩电；而50mm钻孔彩电电视则是在电子技术的基础上为了适应水平风钻孔观察而设计制造出来的,并创新性地应用了CCD光电耦合器.该产品具有电路设计合理、集成度高、性能稳定等特点,而相对于传统的摄像管探头,其彩像的重现性更好、几何失真更小,寿命更长并且耐冲击、重量轻、体积小,是优秀的更新换代产品.而且,随着数字技术的不断法展,钻孔彩电又研制出了多功能钻孔彩色电视系统,该系统采用了控制器、录相机、监视器三合一的一体化主机,且主机可满足多种不同口径钻孔电视探头的配接,从而实现图像数字化的实时采集和压缩存储,对于结果还可进行后期图像处理及制作.

结语：

随着水利水电工程的不断发展,传统的地质勘测技术已经无法满足其现阶段的需求,而各种先进地质勘测技术在水利水电工程中更为广泛的应用,也是必然的发展的趋势.因此,必须大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而提高水利水电工程地质勘察的水平.