水工环地质灾区防护工程建设探索

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水工环地质灾区防护工程建设探索

摘要:本文简单说明了水工地质灾区防护工程的工作原理及原则,以GIS技术、RTK技术、重力勘探技术、水质测试技术为切入点,分析了水工环地质灾区防护工程建设中的关键技术。同时,提出了水文环境问题的监管、地质环境问题的监管以及环境问题隐蔽性的解决这些灾区防护工程的建设优化策略。

关键词:水工环地质勘察;灾区防护工程;工程建设

1.引言

水工环地质是水文地质、工程地质、环境地质的总称,在工程建设中,水工环地质调查发挥着重要作用,其为工程施工方案设计、施工工艺选择等提供了大量的信息支持,以此达到强化工程建设质量与安全水平的效果。在灾区防护工程中,水工环地质调查的现实意义也表现出极高水平。基于这样的情况,水工环地质灾区防护工程的建设技术、策略等值得重点探究。

2.地质灾区的概述

水工环地质主要是对地下水资源、工程建设和自然环境的地质条件进行调查评价的一项地质工作。现阶段,随着矿产资源开采过度、资源日益枯竭等问题的严重程度逐步提升,水工环地质灾区形成。在这种类型的“灾区”内,地下水资源与自然环境的地质条件均得到不同程度的破坏,极容易引发严重的地质灾害问题,在该区域范围内并不适合直接展开工程建设,必须经过治理后才能够在更多土地资源应用领域发挥作用。

3.水工环地质灾区防护工程的基础工作内容及原则分析

3.1水工环地质灾区防护工程的基础工作内容分析

在水工环地质灾区防护工程建设的实际展开前,必须要提前完成对水工环地质的监测,确定地质现实情况,并明确风险点。此时,需要展开的工作任务主要如下:第一,对钻孔静止水位进行严格测量,详细记录区域内水位数据,依照标准实施定时观察。第二,简易工程观测,并编录钻孔岩芯地质;仔细观察岩芯并做好记录工作。第三,长期观测地表水地下水动态,确定年度水位峰值以及流量。第四,水质全分析,着重检测水质的味、色以及嗅和浑浊度等。第五,预测地灾害的风险。全面收集、整理、分析观测点的数据信息,深入展开调研;依托对图像、文字信息的分析,第一时间确定异常情况,实现对潜在危险的预警,达到维护勘察与工程建设安全水平的效果。

3.2水工环地质灾区防护工程的建设原则与基本要求

3.2.1.水工环地质灾区防护工程的建设原则。水工环地质灾区防护工程的实际建设过程中,需要着重关注以下原则的落实:第一,可持续发展原则。明确水工环技术的应用核心为环保,在水工环勘察以及灾区防护工程建设中,始终坚持可持续发展理念,促使灾区经济发展的社会效益与生态效益的共同提升,推动工程与自然相协调。第二,现实性原则。必须参考灾区的现实情况确定水工环勘察方案与防护工程建设方案。3.2.2.水工环地质灾区防护工程建设的基本要求。着重维护区域环境,特别是在区域内发生危害性极高的灾害时,需要在参考灾害发生原因、灾害破坏程度等内容的基础善,形成针对性的防护方案,提升灾区防护工程建设质量。同时,持续强化水工环勘察效率效果,尽可能降低由于灾害导致的负面影响。

4.水工环地质灾区防护工程建设中的关键技术分析

4.1GIS技术

GIS技术(地理信息处理技术)是当前水工环地质灾区防护工程建设过程中常用的一种技术手段,其主要完成空间数据的分析处理,地理信息的收集、归类与分析,在地质勘探与地理信息收集等方面发挥着重要作用[1]。对于GIS系统来说,其主要具备多种功能,包括数据的采集与编辑功能、地理数据库管理功能、制图功能以及空间查询与空间分析功能,能够将所有收集到的信息数据转化为地理图形,为相关工作人员提供更为直观的勘测结果。

4.2RTK技术

RTK技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术(作业原理图如图1),它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度,在现阶段的水工环地质灾区防护工程建设中发挥着重要作用。实践中,主要应用了实时动态的距离测绘系统,由卫星、一个发射站以及多个接收站构成。在系统实际的运行中,卫星发出信号并由发射站接收,结合发射站的信号位置匹配,将修正过的数据传递至流动站,以此实现对准确位置信息的获取。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术,RTK定位时要求基准站接收机实时地把观测数据(伪距观测值,相位观测值)及已知数据传输给流动站接收机,数据量比较大,一般都要求9600的波特率,这在无线电上不难实现。例如,某工程建设区域的地质为粘性土,存在山体滑坡。在防护工程中,为了避免区域中突然发生滑动,主要应用RTK技术对滑坡体的整个滑坡灾害过程展开跟踪式监督。实践中,在堆载区以上设置了监测点5个,并在滑坡体上布设了5台相对应的接收机以及1台全站仪。在本次实践中,RTK监测结果与全站仪测量的结果在量级、变形趋势方面均呈现出一致性,证明RTK技术的可靠性。

4.3重力勘探技术

重力勘探技术主要测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常,以确定这些地质体存在的空间位置、大小和形状,从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法,为水工环地质灾区防护工程建设的顺利实施提供良好的技术支持。对于重力勘探技术来说,其实现依据为牛顿定律,因为地下包含的多种地质之间存在着明显的密度差异,因此对地表布设的检测仪器所具有的引力也具有差异性,促使仪器的反映有所不同。一般来说,只要仪器操作环境中不存在质量较大的物体,那么重力勘探技术的精准程度就能够保障,其他所有的环境变化均不会对相应仪器的测量产生影响。基于此,重力勘探技术能够在水工环地质灾区防护工程建设中发挥出良好作用,即便地质环境的复杂、恶劣程度较好,也依旧能够完成对地质特点的辨别与确定,为后续工程建设工作提供充足、真实的信息参考。

4.4水质测试技术

水工环地质灾区防护工程建设不仅仅要对区域内土壤条件、地质环境展开勘察,还需要进行水文环境检测,此时,水质测试技术的应用更为常见。在水工环地质灾区防护工程中,需要参考实际情况与现实需求,在色谱法、原子光谱分析法、同位素测试、荧光光谱法等方法中选择合适的测试方法[2]。能够看出,水质测试的方法相对较多,适用范围更为广泛,能够为水工环调查人员提供充足、全面、精准的水质信息。例如,水体中的重金属元素具有不易代谢、易被生物富集等特点,一旦水体中积累了大量的重金属元素,则会严重危害水生态系统。想要对工程区域水体中的重金属元素展开检测,可以选用原子荧光重金属监测仪器完成对环境水样的在线分析。对于原子荧光重金属监测仪器来说,其主要使用一定强度的激发光源照射含有一定浓度的待测元素的原子蒸气时,将产生一定强度的原子荧光,测定原子荧光的强度即可得到待测样品中该元素的含量。仪器相对简单,灵敏度较高,使用方便,是经济实用的无机元素检测仪器。通过这样的方式,可以迅速、精准的确定水体中的重金属含量、成分,并形成针对性治理策略,维护区域水环境的安全性。

5.水工环地质灾区防护工程的建设优化策略探究

5.1加大对水文环境的监管力度

水文环境的是自然生态环境的重要组成部分,为强化水工环地质灾区防护工程的建设全面性,必须要加大区域内水文环境的监管力度。城市化进程的加速、工业行业的迅速发展,均使得城市中的水资源受污染程度加重,威胁着人民的生命安全与机体健康之外,还对我国生态文明建设造成严重阻碍。对于地下水资源来说,无论是在城市还是非城市区域,若是水资源难以维持在平衡状态下,则发生倾斜、地表下沉等水文地质问题的概率大幅上升,这一原则在灾区同样适用。基于这样的情况,在建设水工环地质灾区防护工程中,必须要进一步强化对水文地质问题的监管,依托对地下水展开全面调查,确定出灾区内水资源严重不足、水资源相对充足的区域,并结合建设、优化供水设施的模式完成处理。总体而言,需要对水工环地质灾区防护工程中的水文情况展开合理规划,以此保证整个防护工程的质量以及实效性。

5.2持续展开地质环境的监管

地质环境中的隐患问题处理是水工环地质灾区防护工程建设中的重要工作,想要保证隐患处理成效达到理想水平,就必须要持续性展开对区域地质环境的监测。自然灾害的频发使灾区防护工程建设的重要性增强,也增加了工程建设难度。在这样的条件下,必须要在实际的灾区防护工程建设前深入完成地质勘探,为后续工程建设活动的展开提供充足支持。实践中,针对一些自然环境相对脆弱的区域,不仅要在防护工程建设中完成整体性分析,还要结合相应区域内的现实地质情况完成地质脆弱程度的准确性把握。此时,要求相关人员在灾区防护工程建设中对重点区域实施密切关注,并引入有效测评与防护处理。另外,对于自然灾害、环境问题频发的区域,必须要在全面分析现场实际情况以及环境状况的条件下展开建设施工方案的设计,以此保证整个工程建设的顺利展开。

5.3重视环境问题隐蔽性的彻底解决

在水工环地质灾区中,所包含着的危险点、隐患问题相对较多,且具有极为明显的复杂性,促使水工环地质灾区防护工程的建设难度增高。出于对整体防护工程建设质量的考量,必须要推行对直观与潜藏环境问题的全面性处理。实际上,灾区防护工程中包含的地质环境问题基本为隐蔽存在的,若是不进行有效与及时性处理,则会为后续建设施工工作的进行埋下较大的安全隐患[3]。在水工环地质勘察中,普遍会遭遇复杂程度极高的地质环境问题,特别是在灾区内,由于不确定性因素的较多,因此这些地质环境问题更为突出,阻碍着灾区防护工程建设施工的安全、顺利、高质量展开。基于这样的情况,相关人员必须要强化地质勘察力度,针对灾区的现实问题形成工程建设方案,预防灾区内常见地质灾害的发生,达到保护人们生命财产安全性的效果。例如,当灾区位于地震多发区域,那么在相应区域的防护工程建设中,相关人员必须要着重对区域内的地震活动展开分析评价,并形成针对性应对措施,整个工作流程如图2,以此确保防护工程建设中各项工作的顺利、有序展开。

6.总结

综上所述,在灾区防护工程中,水工环地质调查工作的展开极为必要,为灾区防护工程建设方案的形成提供充足、真实的水文地质信息参考。通过应用GIS技术、RTK技术、重力勘探技术、水质测试技术,结合水文环境问题的监管、地质环境问题的监管以及环境问题隐蔽性的解决,提升了灾区防护工程建设的效率效果,强化了灾区的区域防护。

参考文献:

[1]秦俭.试论矿区水工环地质灾区防护工程建设与对策建议[J].中国金属通报,2019(08):284+286.

[2]周齐勇.水工环地质灾区防护工程建设措施[J].山东工业技术,2018(12):118+121.

[3]周华昀.试论水工环地质灾区防护工程建设对策[J].科学技术创新,2018(06):59-60.

作者:高鹏 单位:安徽省核工业勘查技术总院