对水利水电工程地质勘测方法与技术应用的研究

摘 要：近年来地质勘测技术发展迅速，作为水利水电工程建设重要环节的地质勘测技术也得到了广泛的应用。这种形势下，对水利水电地质勘测技术提出了更高的要求，只有不断提高勘测技术，创新手段、方法才能更好地促进全国勘测水平的提高。文章针对我国的水利水电工程地质勘测技术与方法等情况进行了介绍，旨在能够使人们更清楚国内水利水电工程发展状况与取得的成就。

关键词：水利水电；地质勘测；方法与技术

中图分类号：TV 文献标识码： A

引言

地质勘测作为水利水电工程建设的基础工作，在其中发挥着巨大的作用，因而也引起了广泛的关注，尤其是其已成为当前业内人士探讨的热门话题，加强对此问题的分析研究也就具有相当重要的意义。

一、工程钻探与山地勘探在水利水电中的应用

当今的工程勘察中，钻探仍旧是重要的手段。在山地的勘探中，主要有山硐的勘探和竖井的勘探。在我国的勘察中，平硐的钻探量大约是竖井勘探量的1/10，这个比例和日本的勘探量存在着很大的差距，日本勘探量在1/5左右的近73%。随着近年来的勘探工作的发展，我国的平硐和竖井的勘探量都有所增加，并且其比例也逐渐接近1/5。

1、金刚石钻进技术

我国的勘探工作起步相对来说比较晚，在20世纪70年代才初步发展，到80年代的时候才逐渐得以推广。通过利用这项技术大大改变了我国钢粒钻进与硬质合金钻进的落后局面，使我国的钻探效率大大提高，岩心的采取率达到了90%。金刚石钻进技术的进步，也带动了相关的设备、仪器的发展，使我国的勘探事业更好地发展。

2、砂卵石层钻进技术

在水利水电工程钻探工作中，砂卵石钻进技术一直是一项较难掌握的技术，由于存在着一定的难度，我国也逐步加强了对其认识程度，在“六五”技术攻关中，对砂卵石钻进以及取样技术进行了深入的研究，最终很好地攻克了这一难题。在此次攻关中研制成功的SM植物胶以及MY―1A植物胶，在对砂卵石层钻进中发挥着重要的作用。

3、金刚石绳索取芯钻进技术

相对于其他的技术来说，这项技术是一项比较先进的技术，其主要的技术原理就是在勘测的时候做到了在不提钻的情况下采取岩芯。80年代这项技术主要应用于深孔中，但是在浅孔应用中也存在着相应的优势。

4、软弱夹层钻进技术

由于一般的金刚石钻进技术不能很好的处理软弱夹层的问题，成功率在50%左右，这样很难保证生产的需要，造成一定的成本压力。为了解决这个问题，特采取了一系列措施。诸如在原来的技术的基础上又采用了悬挂装置、岩芯堵塞警装置、扶正装置等新技术。这项技术在多年的使用过程中得到了很好的反响，证明了其技术方法很好的应用性，目前该项技术已经被编入了行业的规范里面。

二、遥感技术勘测方法在水利水电工程中的应用

遥感技术在水利水电工程地质勘测上的应用，大大提高了地质勘测的灵活性和准确性。依据遥感平台高度可将遥感勘测技术分为地面遥感、航空遥感和航天遥感3种类型。且利用该技术获得的陆地摄影照片、航片、卫星照片等材料均是真实自然景观的图像，因此能够较清晰、全面的反映出岩溶、泥石流、崩塌、滑坡等地质现象，同时还能从中观察出地质构造、地层岩性和地貌形态。遥感勘测技术具有信息丰富、视野广阔、获得的影像具有一定周期性等优点，被广泛应用在水利水电工程地质勘测工作中。

1、研究区域构造稳定性

利用遥感技术能够获得大量的高质量线性构造信息，因此能够准确地反映出地貌形态、水系分布以及地质特征等信息，进而帮助地质勘测技术人员更好地研究水利水电工程周围地区构造格架，评估工程周边地区构造稳定性提供准确素材。

2、调查自然灾害

水利水电工程附近诸如泥石流、滑坡、崩塌自然灾害的调查是地质勘测工作的重要组成部分。针对该项内容的勘测如借助遥感技术提供的彩红外片或航卫片，结合现场勘查提供的资料进行全面的分析，能较详细的了解影响水利水电工程稳定性的自然灾害情况，对保证水利水电工程稳定性运行具有重要意义。

3、调查岩溶情况

遥感技术提供的影像材料尤其彩红外影像，能为分析水利水电工程岩溶情况提供准确参考。一方面从影像中能很好的判读岩溶地貌状况，另一方面能从介质红外光谱差异性上分析泉水和地下水分布信息。国内很多水利水电工程地质勘测时，利用该方法研究岩溶及其渗漏问题取得较好效果。

4、地质测绘填图

地质测绘时要求在保证成图现场校准和确保野外工作量的基础上，提倡使用遥感图进行地质测绘。而且部分地区大比例尺工程地质图应首先考虑遥感成图。这些要求均在我国水利水电工程勘测相关文件中有所体现。

5、地质编录岩土工程开挖面为更好的完成水利水电工程施工中存档备查、

安全预报、反馈设计等环节工作，应借助遥感技术进行地质编录以指导水利水电工程地下工程开挖施工。为此，我国相关研究部门，在完善高边坡快速地质编录系统的基础上，成功应用到水利水电工程项目中。实际施工时结合使用数码摄像机，并进行现场采集和数据预处理，运用专门的软件系统进行处理后能够获得任意方位的线划图和连续的彩色影响。

6、研究防洪、水土保持情况

我国相关科研单位曾利用TM卫片，对负责区域的水利水电工程附近的泥石流、滑坡情况进行解译，同时对其发育情况进行划分最终获得了区划图，并在此基础上提出了治理和建立预警系统意见，进而为负责区域的水利水电工程防洪、水土保持工作的开展提供价值较高的资料。

三、工程物探在水利水电工程中的应用

1、钻孔彩色电视系统

此系统研制时间在20世纪70年代中期，70年代末逐渐成熟，在葛洲坝工程中起到了重要作用。其主要优势是电路集成度更好，系统运行效果更加顺畅。与旧式探头相比，其彩色图像的识别度更高，使用寿命比旧式的更长，能够承受住钻孔中带来的冲击力，在体积上也有了很大的突破，重量比以往的更轻，能耗也更低。 2、地球物理层析成像技术

这项技术利用的主要是已被钻出来的平洞或钻孔，利用透射波透过特定的发射和接受，来进行采集和处理操作，这样就能对岩体的波速值进行比较详细的了解，进而就能对岩体进行判断和评价。在当前还没有出现新技术情况下，这项技术还拥有很大的优越性，对其勘察孔洞的完整性有其独特的作用。如果对此项技术利用好，不但可以节约很大部分的工作量，还能对孔洞的物理力学性有更加深入的了解，从而对勘测的整体的效果有更加深入的理解。

3、浅层地震反射法应用

这种方法产生并发展于20世纪70年代末与80年代初，作为一种地震勘测的新技术，而得到广泛的应用。其最先是由加拿大人研发而成的，起初利用的

方式是信任增强，通过“最佳窗口技术”使其试验成功。后来逐渐引入到我国，经过了“七五”、“八五”等技术攻关，取得了很大的成果。对于P波或是SH波的反射都有了很大的发展。在此基础上还对浅层反射震源、最佳窗口、水平多次迭加技术等进行了相关的试验，并取得了很大的收获。

4、高密度电法勘探

究其本质，其属于电阻率法勘测，为了能够达到理想的勘测效果，该技术引用了数据采集办法，在野外进行测量的时候将电极都放置在被测的点上，之后利用相应的电极转换开关、电侧仪实现数据的自动采集。通过测量结果，就能够显示出剖面图。此方法是随着电子信息技术的不断发展而应用到水利水电工程地质勘测中的，其不但大大提高了工作的效率，还使得地电信息的采集量大幅度提高，实现了一维勘探向二维勘探的一个跨越。

结束语

地质勘测质量对水利水电工程的长期运营具有重要影响，尤其地质结构较复杂地区，相关部门应结合地质结构特点，采取针对性方法以提高地质勘测数据准确性和完整性，为水利水电工程建设和运营提供良好的信息支撑。

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