測(cè)繪技術(shù)對(duì)水文地質(zhì)勘查的應(yīng)用
時(shí)間:2022-08-30 11:35:47
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摘要:科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,為測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了技術(shù)支持。隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)等在水文地質(zhì)勘查領(lǐng)域中的迅速普及和應(yīng)用,我國(guó)水文地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量和效率也得到了顯著的提升。所以,加強(qiáng)測(cè)繪技術(shù)在水文地質(zhì)勘查中應(yīng)用研究的力度,對(duì)于我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著極為重要的意義。
關(guān)鍵詞:測(cè)繪技術(shù);水文地質(zhì)勘查;應(yīng)用
水文地質(zhì)勘查工作中,采用傳統(tǒng)勘查技術(shù),不僅造成了大量的人力、物力、財(cái)力等資源浪費(fèi),而且水文地質(zhì)勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性與可靠性也無法保證。所以相關(guān)部門必須緊跟時(shí)代發(fā)展的腳步,積極探索新型測(cè)繪技術(shù)的研究和應(yīng)用,利用先進(jìn)技術(shù)手段開展水文地質(zhì)勘查工作,簡(jiǎn)化水文地質(zhì)勘查的流程,有效避免了資源的浪費(fèi),促進(jìn)了水文地質(zhì)勘查結(jié)果準(zhǔn)確性的有效提升,為我國(guó)水文地質(zhì)勘查行業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)勘查的目的及必要性
1.1工程地質(zhì)勘查目的
地質(zhì)勘查主要是通過對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行深入調(diào)查和分析,根據(jù)周邊實(shí)際情況,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件與工程施工過程中可能遇到的問題[1]。針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程中可能遇到的各種問題,制定和實(shí)施具有針對(duì)性的解決方案和預(yù)防措施,確保工程項(xiàng)目施工的安全順利進(jìn)行。
1.2工程地質(zhì)勘查必要性
經(jīng)過深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)與施工中普遍存在著不重視水文地質(zhì)的情況,不僅增加了工程施工安全隱患的發(fā)生率,而且制約了工程施工質(zhì)量和效率的提升。由于巖土組成是決定巖土設(shè)計(jì)性質(zhì)、地基工程環(huán)境、建筑物穩(wěn)定性與可持續(xù)性的關(guān)鍵因素,所以建筑施工企業(yè)必須在巖土工程施工開始前,切實(shí)做好水文地質(zhì)問題研究的力度,評(píng)估地下水對(duì)巖石穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響,并以此為基礎(chǔ)制定針對(duì)性防止措施,才能最大限度的降低地下水對(duì)巖土工程施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響。
1.3地質(zhì)測(cè)繪工程發(fā)展特點(diǎn)分析
科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,為地質(zhì)測(cè)繪工程行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。由于傳統(tǒng)以人工操作為主的地質(zhì)測(cè)繪工作,不僅增加了測(cè)繪人員的工作強(qiáng)度,而且經(jīng)常因?yàn)槭艿饺藶橐蛩氐挠绊懀霈F(xiàn)地質(zhì)測(cè)繪結(jié)果誤差過大的情況。所以傳統(tǒng)人工測(cè)繪方式,在實(shí)際應(yīng)用過程中經(jīng)常因?yàn)榈匦螐?fù)雜程度過高,增加了測(cè)繪工作的難度。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,加快了地質(zhì)測(cè)繪工程發(fā)展的速度,測(cè)繪工作人員運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作,有效降低了工程測(cè)繪結(jié)果的誤差,提高了測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確度,為水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。此外,由于傳統(tǒng)水文地質(zhì)測(cè)繪工作經(jīng)常因?yàn)槭艿礁鞣N因素的影響,導(dǎo)致工作人員在開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)無法準(zhǔn)確獲取地理信息的內(nèi)容,隨著先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)在水文地質(zhì)測(cè)繪工作中的應(yīng)用,簡(jiǎn)化了水文地質(zhì)測(cè)繪工作的流程,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化繪圖的目的,保證了水文地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的實(shí)效性,促進(jìn)了水文地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量的有效提升。
1.4水文地質(zhì)勘查的具體內(nèi)容
水文地質(zhì)勘查主要是通過對(duì)地下水流向與分布特點(diǎn)的綜合分析,確保相關(guān)工作人員準(zhǔn)確無誤的了解和掌握地下水可能對(duì)建筑物安全產(chǎn)生的影響,并以此為基礎(chǔ)制定和實(shí)施具有針對(duì)性的防范措施,徹底消除潛在安全隱患對(duì)建筑物安全產(chǎn)生的影響,降低了安全事故的發(fā)生概率。相關(guān)部門在開展水文地質(zhì)勘查工作時(shí),必須將地下水對(duì)建筑工程產(chǎn)生的影響納入其中,才能保證工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與可行性。此外,由于地下水的物理特性是影響建筑工程整體安全性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,相關(guān)部門必須將水文地質(zhì)勘查工作措施落實(shí)到位,才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決可能存在的水文地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),降低地下水對(duì)巖土工程產(chǎn)生的不利影響,實(shí)現(xiàn)了從整體上協(xié)調(diào)和優(yōu)化建筑工程施工方案的目的。
2巖土工程勘查中的水文地質(zhì)危害
2.1地下水對(duì)工程造成危害的分析
2.1.1導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)沉降一般情況下,人工降水位是軟土工程施工最重要的施工步驟,如果這一環(huán)節(jié)施工中施工企業(yè)選擇的施工方式不科學(xué)、不合理的話,不僅會(huì)出現(xiàn)土基廢棄的問題,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致施工區(qū)域周邊建筑物或地下水管網(wǎng)出現(xiàn)不均勻沉降問題,導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫問題,影響建筑物的安全使用。此外,施工現(xiàn)場(chǎng)豎井埋設(shè)施工過程中,施工企業(yè)大多通過抽水的方式,降低井內(nèi)的水位,長(zhǎng)此以往施工區(qū)域周邊建筑物或地下管轄就會(huì)因?yàn)榈叵滤坏某掷m(xù)下降出現(xiàn)落差不對(duì)稱的問題,導(dǎo)致施工區(qū)域巖土發(fā)生嚴(yán)重的斷裂問題,影響工程整體施工質(zhì)量。2.1.2地下水動(dòng)水壓力作用雖然地下水在自然狀態(tài)下動(dòng)水壓力較低,不會(huì)危害到巖土工程的施工質(zhì)量,但是由于人類在長(zhǎng)期活動(dòng)過程中,地下水的自然平衡條件也隨之發(fā)生了改變,導(dǎo)致地下水在動(dòng)水壓力運(yùn)動(dòng)的影響下,出現(xiàn)流沙、管涌、爆破等危害巖土工程的問題,增加了巖土工程施工的難度。
2.2地下水腐蝕問題對(duì)巖土工程的危害
2.2.1腐蝕機(jī)理建議工程測(cè)量人員在評(píng)價(jià)地下水腐蝕性時(shí),除了要準(zhǔn)確測(cè)定地下水中含有的離子與顆粒,同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定地下水的鹽度與pH值等參數(shù)。由于水位高低變化對(duì)水文地質(zhì)條件的影響,會(huì)因?yàn)榧竟?jié)變化和降水量不同而發(fā)生改變,所以地下水與地表水具有的腐蝕性也存在一定差異。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致此類問題出現(xiàn)的原因在于,如果地下水中某種礦物質(zhì)出現(xiàn)了含量過高的問題,地下水在受到污染后,該礦物質(zhì)中的化學(xué)成分一旦超標(biāo),就會(huì)導(dǎo)致地下水腐蝕性發(fā)生改變。因此,設(shè)計(jì)人員在開展巖土工程設(shè)計(jì)工作時(shí),必須充分考慮地形腐蝕性對(duì)巖土工程整體施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響[3]。通過對(duì)地下水的全面和分析,了解和掌握地下水具有的礦化與腐蝕性特點(diǎn),并以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)合理的巖土工程整體施工方案,降低地下水腐蝕問題對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害。2.2.2地下水腐蝕性對(duì)建筑物的危害性首先,地下水中含有的大量腐蝕建筑物的化學(xué)成分。如果地下水中化學(xué)成分含量超標(biāo)的話,就會(huì)對(duì)混凝土、管道、可溶性石頭、鋼構(gòu)件等造成嚴(yán)重的腐蝕。隨著建筑物腐蝕問題的加劇,不僅影響了建筑物的正常使用,而且縮短了建筑物的使用壽命。其次,地下水中含有腐蝕建筑物的二氧化硫。地下水中含有的大量二氧化硫,對(duì)建筑物的安全性和穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的破壞,如果地下水中的二氧化硫含量過高的話,那么建筑物長(zhǎng)期處在腐蝕性環(huán)境下,其穩(wěn)定性與可持續(xù)性必然會(huì)受到影響。
2.3地下水位的變化對(duì)巖土工程的危害
2.3.1地下水位變化對(duì)土地的影響任何一種土質(zhì)的變化都是在相應(yīng)規(guī)律下發(fā)生的,只有嚴(yán)格遵循這些原則,才能確保工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行。由于地下水位的升高以及土壤含水量與孔隙率的增加,是導(dǎo)致土壤承載力與壓縮變形模量發(fā)生改變的中醫(yī)藥因素。所以,施工企業(yè)必須在巖土工程施工過程中,深入分析大學(xué)生水土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響,構(gòu)建科學(xué)合理的巖土工程施工體系,將地下水位變化對(duì)巖土工程施工質(zhì)量和效率產(chǎn)生的不利影響。2.3.2地下水位變化對(duì)建筑物穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響地下水位的變化是影響巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素,如果地下水位出現(xiàn)持續(xù)下降的問題,必然會(huì)影響到施工區(qū)域周邊環(huán)境的平衡性與穩(wěn)定性。反之如果地下水位出現(xiàn)持續(xù)上升的情況,那么隨著巖體結(jié)構(gòu)面張力發(fā)生改變,就有可能引發(fā)土體坍塌或滑動(dòng)的自然災(zāi)害[4]。此外,如果建筑物工程建設(shè)與高巖土層上方,隨著高鹽土層巖層的持續(xù)溶濁,建筑物在不斷移動(dòng)的過程中,土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,破壞了建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成了極大的影響。
3測(cè)繪技術(shù)在水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
3.1遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)作為當(dāng)前水文地質(zhì)測(cè)繪中應(yīng)用的一種先進(jìn)測(cè)繪技術(shù),測(cè)繪工作人員在應(yīng)用該技術(shù)開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí),必須嚴(yán)格按照水文地質(zhì)測(cè)繪工作的流程開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作。通過衛(wèi)星選取符合水文地質(zhì)測(cè)繪工作要求的數(shù)據(jù),將土地利用圖與測(cè)繪工作中的生態(tài)與人文指標(biāo)結(jié)合在一起,然后通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,確保數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度達(dá)到水文地質(zhì)測(cè)繪工作的要求。測(cè)繪人員在運(yùn)用遙感技術(shù)開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí),必須準(zhǔn)確識(shí)別和應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)信息,然后將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為可視化圖紙,為后續(xù)測(cè)繪數(shù)據(jù)的分析做好充分準(zhǔn)備。由于水文地質(zhì)測(cè)繪過程中獲得的地理信息具有顯著的動(dòng)態(tài)性與變化性特點(diǎn),所以測(cè)繪工作人員在運(yùn)用遙感技術(shù)開展水文測(cè)繪工作時(shí),應(yīng)該按照數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間排列相關(guān)數(shù)據(jù)信息,將其作為巖土工程施工方案設(shè)計(jì)的參考依據(jù),才能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和分析巖土工程施工過程中可能遇到的問題。綜合評(píng)價(jià)水文地質(zhì)測(cè)繪信息是保證水文地質(zhì)測(cè)繪工作順利開展的關(guān)鍵,測(cè)繪工作人員在使用遙感測(cè)繪技術(shù)處理水文地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)時(shí),必須保持嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,合理的進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的檢測(cè)與核實(shí),才能保證水文地質(zhì)測(cè)繪水的精確性與客觀性。測(cè)繪工作人員在開展地下水源調(diào)查工作時(shí),應(yīng)該借助遙感技術(shù)準(zhǔn)確探尋地下水的具體位置與儲(chǔ)量,找出水資源含量的含水層區(qū)域,然后再根據(jù)水文地質(zhì)鉆探獲取的資料和開采井資料,綜合分析和對(duì)比,完成水資源的計(jì)算和分析工作,以以便于測(cè)繪部門掌握最準(zhǔn)確的地下水資源分布情況,為巖土工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。首先,水文地質(zhì)測(cè)繪。水文地質(zhì)測(cè)繪是一項(xiàng)綜合性與復(fù)雜性特點(diǎn)突出的工作,遙感技術(shù)在水文地質(zhì)測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用,對(duì)于水文地質(zhì)測(cè)繪工作質(zhì)量和效率的提升有著極大的促進(jìn)作用。①運(yùn)用遙感技術(shù)繪制地質(zhì)界線,保證了地質(zhì)界線圖繪制結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性,為測(cè)繪工作人員深入透徹研究施工區(qū)域水文地質(zhì)數(shù)據(jù)提供了準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)依據(jù)。②通過遙感圖將泉水、地下淺埋帶、濕地、水體等水文地質(zhì)信息完整的呈現(xiàn)出來,不僅有助于測(cè)繪工作人員準(zhǔn)確判斷地下水補(bǔ)給情況、徑流等水文地質(zhì)條件,而且提高了水文地質(zhì)普查工作的效率,滿足了復(fù)雜地區(qū)水文地質(zhì)測(cè)繪工作開展的要求。其次,水利工程水文地質(zhì)勘查。針對(duì)水利工程建設(shè)區(qū)域開展水文地質(zhì)勘查工作,主要是為了有效解決水庫(kù)庫(kù)底或鄰谷滲漏等問題對(duì)水利工程建設(shè)產(chǎn)生的影響。水文地質(zhì)測(cè)繪工作人員在開展水文地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí),應(yīng)該借助遙感技術(shù)獲取的航天圖像,調(diào)查水利工程施工區(qū)域巖層的透水性特點(diǎn)與巖層透水走向等數(shù)據(jù),并以此為基礎(chǔ)繪制水利工程施工區(qū)域河谷區(qū)分水嶺各個(gè)低段在不同時(shí)期的地下水等水位線圖,為水利工程綜合工程水文地質(zhì)圖紙的繪制提供數(shù)據(jù)依據(jù),保證了水利工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行。最后,礦區(qū)水文地質(zhì)勘查。近年來我國(guó)頻繁發(fā)生的礦井透水事故,對(duì)人民生命與財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大的損失[5]。經(jīng)過深入調(diào)查發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致這一問題發(fā)生的原因在于,很多礦產(chǎn)開采企業(yè)在生產(chǎn)過程中盲目追求經(jīng)濟(jì)效益,在沒有查明礦區(qū)水文地質(zhì)、地下水含水層分布以及地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)等數(shù)據(jù)的情況下,采用不合理的方法開采礦產(chǎn)資源,最終導(dǎo)致安全事故的發(fā)生對(duì)礦產(chǎn)資源開采企業(yè)以及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的威脅。隨著遙感技術(shù)在礦區(qū)水文地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用,測(cè)繪工作人員借助遙感技術(shù)準(zhǔn)確勘查礦區(qū)含水層分布與地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù),不僅保證了礦井布置的科學(xué)性與合理性,而且提高了礦產(chǎn)資源開采工作的質(zhì)量和效率。
3.2GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS技術(shù)是地理信息系統(tǒng)中不可或缺的先進(jìn)技術(shù),該技術(shù)具有的研究、管理、信息存儲(chǔ)等功能,為工作人員精準(zhǔn)分析地理信息數(shù)據(jù)模型提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。就目前來說GIS技術(shù)在水文地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用主要集中在以下幾方面:①水文地質(zhì)勘探與評(píng)測(cè)領(lǐng)域中應(yīng)用GIS技術(shù)。隨著社會(huì)各界對(duì)水資源問題關(guān)注度的不斷提高,為了保證水資源保護(hù)工作的順利開展,相關(guān)部門不僅要做好水文地質(zhì)勘查的相關(guān)工作,而且還應(yīng)采取積極有效的措施控制水文地質(zhì)勘探與評(píng)測(cè)等工作的質(zhì)量。GIS技術(shù)在水文地質(zhì)勘測(cè)工作中的迅速普及和應(yīng)用,為工作人員探查和分析地下水層分布情況,了解和掌握地下水補(bǔ)給問題、地下水環(huán)境、水質(zhì)狀況等數(shù)據(jù)提供了技術(shù)支持和數(shù)據(jù)依據(jù)。所以,相關(guān)部門在開展水文地質(zhì)條件綜合勘測(cè)與評(píng)估工作時(shí),應(yīng)該充分發(fā)揮GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì),調(diào)查和分析地下水變化的特點(diǎn),才能在全面、準(zhǔn)確反映地下水水質(zhì)變化情況的基礎(chǔ)上,為水文地質(zhì)測(cè)繪工作的有序開展提供技術(shù)支持。②水文地質(zhì)模型處理中GIS技術(shù)的應(yīng)用。GIS技術(shù)在水文地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用,不僅保證了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)信息采集的準(zhǔn)確性,而且為工作人員開展數(shù)據(jù)信息的保存和管理工作提供了便利。借助GIS技術(shù)構(gòu)建完整的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)分析體系,將數(shù)據(jù)庫(kù)模型分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、圖層載入等納入到水文地質(zhì)勘測(cè)體系中,提高了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,為后續(xù)巖土工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。③水質(zhì)勘查管理中應(yīng)用GIS技術(shù)。水資源管理工作并不是一朝一夕就能完成的,而是一項(xiàng)涉及工作內(nèi)容廣泛、周期長(zhǎng)且覆蓋多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的工作。所以水文地質(zhì)測(cè)繪工作人員應(yīng)該合理運(yùn)用GIS技術(shù)明確水文地質(zhì)測(cè)繪工作的方向,通過在特定區(qū)域內(nèi)開展水文地質(zhì)情況測(cè)繪工作的方式,不僅有助于工作人員全面準(zhǔn)確的了解和掌握施工區(qū)域水文地質(zhì)情況,而且構(gòu)建出了科學(xué)的水質(zhì)管理體系,提高了水文地質(zhì)測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率。
4結(jié)語
總而言之,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的推廣和應(yīng)用是確保水文地質(zhì)勘查工作順利開展的關(guān)鍵。測(cè)繪工作人員必須將測(cè)繪技術(shù)合理應(yīng)用于水文地質(zhì)勘查工作中,才能獲得準(zhǔn)確無誤的水文地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)。就目前來說,我國(guó)水文地質(zhì)勘查中常用的測(cè)繪技術(shù)主要包括了GIS技術(shù)、遙感技術(shù)等幾種。遙感技術(shù)作為當(dāng)前水文地質(zhì)測(cè)繪、水資源調(diào)查、礦區(qū)水文調(diào)查、水利工程水文地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用效果最顯著的水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù),該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,促進(jìn)了我國(guó)水文地質(zhì)勘查質(zhì)量和效果的有效提升,為我國(guó)測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者:宋健 單位:湖北省地質(zhì)局第二地質(zhì)大隊(duì)