水利水電地質勘測方法與技術應用

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一、工程鉆探與山地勘探

1．金剛石鉆進技術

我國的勘探工作起步相對來說比較晚，在70年代才初步發(fā)展，到80年代的時候才逐漸得以推廣。通過利用這項技術大大改變了我國鋼粒鉆進與硬質合金鉆進的落后局面，使我國的鉆探效率大大提高，巖心的采取率達到了90%。金剛石鉆進技術的進步，也帶動了相關的設備、儀器的發(fā)展，使我國的勘探事業(yè)更好地發(fā)展。

2．砂卵石層鉆進技術

在水利水電工程鉆探工作中，砂卵石鉆進技術一直是一項較難掌握的技術，由于存在著一定的難度，我國也逐步加強了對其認識程度，在“六五”技術攻關中，對砂卵石鉆進以及取樣技術進行了深入的研究，最終很好地攻克了這一難題。在此次攻關中研制成功的SM植物膠以及MY-1A植物膠，在對砂卵石層鉆進中發(fā)揮著重要的作用，由于其得到了很大的推廣，其產(chǎn)生了很大的社會效益。

3．金剛石繩索取芯鉆進技術

相對于其他的技術來說，這項技術是一項比較先進的技術，其主要的技術原理就是在勘測的時候做到了在不提鉆的情況下采取巖芯。80年代這項技術主要應用于深孔中，但是在淺孔應用中也存在著相應的優(yōu)勢。

4．軟弱夾層鉆進技術

由于一般的金剛石鉆進技術不能很好的處理軟弱夾層的問題，成功率在50%左右，這樣很難保證生產(chǎn)的需要，造成了一定的成本壓力。為了解決這個問題，特采取了一系列措施。諸如在原來的技術的基礎上又采用了懸掛裝置、巖芯堵塞報警裝置、扶正裝置等新技術。這項技術在多年的使用過程中得到了很好的反響，證明了其技術方法的很好的應用型，目前該項技術已經(jīng)被編入了行業(yè)的規(guī)范里面。

二、遙感技術應用

1．區(qū)域構造穩(wěn)定性研究

遙感技術由于具有遼闊的視野，所以其能夠提供宏觀線形的結構指征，這樣就能夠讓研究者更好地對當?shù)氐?a href="http://m.coffee125.com/lunwen/slsdgclw/35581.html" target="_blank">地質情況、水文情況、地貌情況進行細致的了解。其生長的資料對于研究當?shù)氐臉嬙炜蚣?、斷裂體系、周緣構造等都存在著重要的作用。遙感技術現(xiàn)已被廣泛地應用于解決這個問題。

2．水庫區(qū)崩塌、滑坡、泥石流研究

在對某些工程區(qū)的內(nèi)的岸坡等地的滑坡、泥石流等松散堆積體進行研究的時候，也可以利用遙感技術，通過拍攝航片或者彩紅外篇的方式了解當?shù)氐牡刭|情況。在對其情況有了初步的了解之后，就可以進行現(xiàn)場的勘察、復查、檢查工作。了解這些地區(qū)病害的現(xiàn)狀，并找到觸發(fā)原因，這樣就能夠更好地促進工作的進度。

3．巖溶調查

遙感技術在巖溶的調查中同樣發(fā)揮著重要的作用，通過彩紅外片，我們不但能夠了解巖溶的地貌情況，還能通過紅外光譜之間的差異，了解當?shù)氐牡叵滤姆植记闆r。在實際的勘測工作中，彩紅外片對于解決巖溶滲漏問題有很大的作用。

4．地質測繪填圖

遙感技術的應用不能脫在野外工作和成圖現(xiàn)場校核，只有在進行現(xiàn)場勘測的基礎上，利用先進的遙感技術，才能起到事半功倍的作用，才能更好地促進勘測工作的進行。在對中小的比例尺地質圖進行測繪的時候，也可以利用遙感成圖的方式。遙感技術具有一定的準確性，對于地質測繪填圖有著重要的作用。

5．巖土工程開挖面地質編錄

為了滿足反饋設計、存檔備案等的需要，在高邊坡的開挖、地下建筑物開挖等過程中往往會利用地面遙感技術。對地質進行編錄，并對一些設計到地質的穩(wěn)定性、工程進度的地質資料進行整理。

三、工程物探

雖然我國的工程物探技術發(fā)展并不是非常早，但是我國也裝備了一定的儀器，其中包括我們比較熟悉的地震儀、電法儀、聲波儀、地質雷達、管線儀、鉆孔彩色電視系統(tǒng)等，這樣就使得我國的物探技術具備了一定的技術基礎。其中很多儀器都達到了國際的先進水平，這不但提高了工作的效率，同時也使得數(shù)據(jù)采集的精確度大大提高，對于我國的工程物探的發(fā)展起到了重要的作用。

1．鉆孔彩色電視系統(tǒng)

這個系統(tǒng)研制的時間在70年代的中期，在70年代末逐漸成熟，在葛洲壩的供中起到了重要的作用。其主要的優(yōu)勢就是電路的集成度更好，系統(tǒng)的運行效果更加順暢，與舊式的探頭相比，其彩色圖像的識別度更高，使用壽命比舊式的更長，能夠承受住鉆孔中帶來的沖擊力，在體積上也有了很大的突破，重量比以往的更輕，能耗也更低。也正是這些有點，使其應用在工程的物探當中，發(fā)揮著越來越重要的作用。

2．地球物理層析成像技術

這項技術利用的主要是已被鉆出來的平洞或鉆孔，利用透射波透過特定的發(fā)射和接受當時來進行采集和處理操作，這樣就能對巖體的波速值進行比較詳細的了解，進而就能對巖體進行判斷和評價。在當前并沒有出現(xiàn)新技術的情況下，這項技術還擁有很大的優(yōu)越性，其對于勘察孔洞的完整性有其獨特的作用。如果對這項技術利用比較好的話，不但可以節(jié)約很大一部分的工作量，還能對孔洞的物理力學性有更加深入的了解，從而使我們對勘測的整體的效果有更加深入的理解。在“七五”、“八五”、“九五”中涉及的相關的水電建設，都對這項技術給予了很高的重視程度，并進行了相應的技術攻關，取得了很高的實踐效果。

3．淺層地震反射法應用

這種方法產(chǎn)生并發(fā)展于70年代末與80年代初，作為一種地震勘測的新技術，而得到廣泛的應用。其最先是由加拿大人研發(fā)而成的，起初利用的方式是信靠增強，通過“最佳窗口技術”使其試驗成功。后來逐漸引入到我國，經(jīng)過了“七五”、“八五”等技術攻關，取得了很大的成果。對于P波或是SH波的反射都有了很大的發(fā)展。在此基礎上還對淺層反射震源、最佳窗口、水平多次迭加技術等進行了相關的試驗，并取得了很大的收獲。針對橫波反射震源，還研制出了釘鈀震源墊板，這樣就使得橫波的能量得以激發(fā)，在相關的參數(shù)選擇、觀測系統(tǒng)、分辨率、信噪比等技術方面都取得了很大的突破，積累了寶貴的經(jīng)驗。在數(shù)據(jù)的采集和處理上也取得了相應的成果，相關的工作人員言之除了ES數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并制作出幾款能夠適用于不同情況的反射數(shù)據(jù)處理軟件。其中采集系統(tǒng)和軟件處理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的收集和處理進行了很好的整合，大大提高了工作的效率。

4．高密度電法勘探

究其本質，其屬于電阻率法勘測，為了能夠達到理想的勘測效果，該技術引用了數(shù)據(jù)采集辦法，在野外進行測量的時候將電極都放置在被測的點上，之后利用相應的電極轉換開關、電側儀實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動的采集。通過測量結果，就能夠顯示出剖面圖。其是隨著電子信息技術的不斷發(fā)展而應用到水利水電工程地質勘測中的，其不但大大提高了工作的效率，還使得地電信息的采集量大幅度提高，實現(xiàn)了一維勘探向二維勘探的一個跨越。

四、總結

我國的水利水電工程的發(fā)展時間還比較短，各方面還不算成熟，在水利水電工程地質勘測方面我國與發(fā)達國家相比還存在著一定的差距。為了更好地促進我國的水利水電工程地質勘測工作更好地進行，就需要對我國當前的水利水電工程地質勘測技術進行深入的了解，并在此基礎上不斷進行引進新技術、進行技術創(chuàng)新，只有這樣才能實現(xiàn)我國水利水電事業(yè)的長久發(fā)展。

作者：趙龍 單位：新疆水利水電勘測設計研究院