水利水电工程地质勘测探讨

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水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测新方法的应用与展望

【摘要】水利水电工程建设是我国基础设计建设的重要内容，地质勘测又是水利水电工程的重要环节。本文首先对工程地质勘测技术进行了简单的分析和介绍，然后结合实际工程应用研究了GPS系统、遥感（RS）技术以及地理信息系统（GIS）等3S技术地质勘测新方法的应用以及未来发展趋势。

【关键词】水利水电工程；地质勘测；勘测技术

一、引言

随着我国水利水电工程的快速建设，地质勘测技术也得到相应的发展。同时，工程建设项目也对工程地质勘测提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率（精度）要求的提高，因此，许多传统的地球物理方法及技术已无法满足工程需要。为此，选择合适的勘测方法并分析总结各种工程地质勘测方法及其最新的发展，这对工程地质勘测及水利水电工程建设具有重要意义。近年来，地学等基础理论学科的发展，极大地推动了我国水利水电工程勘测技术的迅速发展。本文结合水利水电工程分析了工程地质勘探的3S技术新方法，重点研究了全球卫星定位系统（GPS）、遥感（RS）技术以及地理信息系统（GIS）新技术方法及其应用，并分别从各个技术方向角度对水利水电工程的未来发展趋势进行了展望。

二、工程地质勘探技术

工程地质勘探主要包括山地勘探、钻探、物探等三种方法，以工程地质测绘为基础，进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料。

1．山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土，或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段，可直接进行试验、取样和观察地质现象。平硐和竖井（或大径钻井）勘探，是山地勘探工作中的重要组成部分。由于使用的工具和技术要求相对简单，故在进行地表浅层地质勘察时运用较多，正因如此，山地勘探的缺点是勘探深度有限。

2．钻探。多年来，钻探在工程勘察中发挥了重大作用，得到了广泛应用，为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献，并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。

20世纪70年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用，钻探效率成倍增长，岩心采取率普遍达到90％以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此，金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题，在“六五”科技攻关中，加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究，近年来，研究成功的SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术，较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题，推广较好，已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯，是一种先进的钻探工艺。实践证明，该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量，较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等，这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益，并逐步已纳入有关的现行规范中。

3．工程物探。地球物理勘探（Geophysical Prospecting）简称物探，它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场，通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等，以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。（1）重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言，重、磁位场勘探是最古老的一种物探，其精度和可靠度较差。目前，一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时，神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用，使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如：利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价，取得了显著的工程和经济效益；由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法、由美国NSA工程公司开发研制的真正反射层析成像（TRT）超前预报技术等，较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来，地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像，促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。（3）岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试：声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。（4）电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探（EM法）和天然场源的电磁测探（MT法）。例如：可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术，在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素，取得了显著的经济效益。（5）电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探，引进了地震勘探的数据采集办法，可实现数据的快速、自动采集，其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图，从传统的一维勘探发展到二维勘探，此方法属于电阻率法的范畴，在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量，向多源、多点、多线测量发展，从而发展了三维观测技术。

三、地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望

在水利水电工程建设当中，会遇到和一般工程建设不同的问题，以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了3S技术中全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）等4种新方法，并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S技术是指全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础，它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位，GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维，并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来，国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3 S技术。例如，许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。

1．GPS技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。GPS在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛，它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题，以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间，提高测量精度，进行工程地质勘察。工程地质勘察通过GPS确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同，具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点，它不要求观测站之间通视，并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。

2．遥感（RS）在水利工程地质勘测中的应用及展望。遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片，能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像，特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。实践证明，清江招来河、高坝洲，黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题，都取到了良好的效果。岩土工程开挖面地质编录。由长江勘测技术研究所开发和完善的“高边坡快速地质编录系统”，成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。

近年来，工程地质勘测遥感技术的应用的新动向就是与GIS、GPS技术的综合集成应用。

3．地理信息系统（GIS）在水利工程地质勘测中的应用及展望。GIS技术能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题，还能自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件。近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势就是将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出。目前，由中国地质大学开发研制的MAP2GIS是国内应用较多且比较成熟的专业软件，是一种专业的地理信息系统软件。

目前，我国水利水电行业工程地质勘测方法正处于一个飞速发展的阶段。我国水能资源的蕴藏量居世界第一位，国家的电力建设方针也把重点放在水利水电上。随着西北、西南大江大河的规划开发，无论在地形地质条件或工程建筑的规模上都与过去有很大的不同。因此，对于工程地质勘测的要求愈来愈高；对于某些常见的工程地质问题的评价，需要有更多的资料予以论证，并要求我们使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展，从定性、半定量的工程地质评价逐步发展到定量评价。需要我们重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平，大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用。一方面，一些传统的勘测手段仍然起着不可替代的作用；另一方面，合理选择水利水电工程地质勘测方法显得重要。

四、总结

随着科学技术的不断发展与进步，工程地质勘测新方法将源源不断的涌现出来，但目前国内水利水电工程建设的工程地质勘测还处于相对“落后”的阶段，怎样加强各种新技术方法的应用成为当前我国水利水电工程建设人员所需要重点研究的问题。

水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展

【摘 要】水利工程的整体的实施进行相应的勘察情况进行综合性调控，这样从根本上水利水电工作的各种勘察的手段进行综合性的控制，对于水利工程的地质勘查工作由定性的限制是由“定性分析”向“定量计算”方向发展。在地质工程的勘查中将整体的地质勘查进行相应的分析，最终保证定性分析以及定量计算进行综合性的控制，这样加强整体的质量调控以及综合性的智能调控进行相应的分析，最终保证整体水利工程建设性发展，对水利水电业的进一步发展具有重要的意义。

【关键词】水利水电工程；地质勘测；方法

一、全球定位系统(GPS)的应用

GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制，他在整体的质量控制不仅需要加强对勘察地区的总体性调控进行相应的分析，对于勘查区的质量调控记性相应的条件性发挥，保证对整体的施工的地质勘察的相应控制，最终保证对施工地区的地质勘查的条件以及地区的调控等都需要一定的质量控制，最终保证整体的地址勘察观测条件的限制，这样运用GPS可大大减少作业时间，提高测量精度。

二、遥感技术的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同，一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点，被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

1．区域构造稳定性研究

由于对整体的地质条件进行的综合性控制中可以提供大量的宏观的线条构造信息，这样从基本的条件出发，保障整体的施工质量，并针对条件控制中的一些其他的控制条件进行分析，保障工程的综合性控制分析，最终将施工质量控制依据一定的遥感信息进行调控，保障功臣的综合性实施信息的控制，这样在调整整体的工程控制中把我公衡的参考依据，对于水文地质的发育以及地貌形态等的控制进行分析，最终保障工程的整体性能的实施。因此，针对遥感技术的综合性发展，不仅需要加强对整体的质量控制，还需要对整体的质量进行综合型的质量分析，保障工程的整体的质量控制标准，因此遥感技术的使用对于构造物的稳定情况的分析也有一定的帮助作用。

2．水库区塌、滑坡、泥石流调查

在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中，有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量，分布及其稳定状态。

3．岩溶调查

利遥感影像，特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势，像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象，而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异，判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲，黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题，都取到了良好的效果。

4．中小比例尺地质测绘填图

推广遥感技术，在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下，中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

5．岩土工程开挖面地质编录

在岩土工程勘察边路中不仅需要加强对整体的质量调控，还需要加强对整体的素质控制中的其他控制标准的调整上，依据一定的水利水电施工中的质量控制标准，对整体的施工质量进行综合性的控制分析，采用地址遥感技术的控制，利用一定的摇杆控制信息进行综合型的质两调控，这样从根本上加强对整体的质量分析工作，加强地质的编录工作，并对有关的地质勘查情况进行综合性的分析，为有关的稳定以及现场控制等情况都有一定的质量调控的目标分析。

6．水土保持、防洪与移民安置容量研究

如1994年，长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目，该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级，泥石流分五级)作出了区划图，提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道，开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查，用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告，提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究，航卫片，尤其是彩红外航片，以其对土地利用类型的可判读性和现实性，为移民安置容量分析确定提供了新手段。

三、地理信息系统(GIS)

GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件，还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题，将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前，国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS，是一种专业的地理信息系统软件。

四、工程物探技术

在我国工程物探虽然起步较晚，但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器，如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等，使物探仪器得到了全面的更新，其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器，大大地提高了数据采集精度和野外工作效率，促进了物探的发展。

1．地球物理层析成像技术(CT)

CT技术是利用已有的平洞或钻孔，通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理，反演孔洞间岩体的波速值，并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下，CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好，不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。

2．钻孔彩色电视系统

a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的，并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理，集成度高，性能稳定，与传统的摄像管探头相比，具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点，是一个更新换代产品。当前，随着数字技术的发展，钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统，系统采用工控级主机，形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。

五、结语

综上所述，对于整体的水利水电的建设工程中进行综合性的调控工作，这样在整体性能的调控中，对地质勘测工作进行相应的调控，最终保障工程的综合性实施，这样从根本上加强整体的质量控制，在提高工程物探的基础上加强整体的质量控制，最终保证工程的调控性建设。

作者简介：

杨继安（1970.08---）男，汉，毕业于北京兴华大学．研究方向：水利水电．身份证号：412324197008260016

李振起（1980.08---）男，汉，毕业于中央广播电视大学．研究方向：水利水电．身份证号：412322198008091891

水利水电工程地质勘测探讨:论水利水电工程地质勘测新方法的应用

摘要：本文首先介绍了目前比较流行的一些工程地质勘察技术，然后重点分析了水利水电工程地质勘测新方法的应用以及对未来的一些展望。

关键词：水利水电工程；地质勘测；新方法；应用

工程地质勘测的应用是极为广泛的，几乎在任何的工程项目中都需要事先进行地质勘测，当然水利水利工程也不例外，并且随着科学技术的发展一些新兴的技术方法逐渐进入了我们的视线，给目前的水利水电工程地质勘测带来了极大的便利。

1工程地质勘探技术

1.1．山地勘探。

山地勘探是工程勘测中比较重要的一部分，一般都是采用人工或机械进行剥土，主要采用揭示地表浅层地质情况的勘探手段，比如开挖探坑、探井、探槽、平硐等，然后我们便可以直接进行试验，通过取样来观察分析地质现象。由于使用的工具和技术要求相对简单，故在进行地表浅层地质勘察时运用较多，正因如此，山地勘探的缺点是勘探深度有限。

1.2．钻探。

多年来，钻探在工程勘察中发挥了重大作用，得到了广泛应用，为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献，并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。

20 世纪 70 年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用，钻探效率成倍增长，岩心采取率普遍达到 90％以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此，金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题，在“六五”科技攻关中，加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究，近年来，研究成功的 SM 植物胶和 MY-1A 植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术，较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题，推广较好，已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯，是一种先进的钻探工艺。实践证明，该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量，较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等，这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益，并逐步已纳入有关的现行规范中。

1.3．工程物探。

地球物理勘探（Geophysical Prospecting）简称物探，它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场，通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等，以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

（1）重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言，重、磁位场勘探是最古老的一种物探，其精度和可靠度较差。目前，一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时，神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用，使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。

（2）地震勘探。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如：利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价，取得了显著的工程和经济效益；由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士 Amberg测量技术公司开发的 TSP 长距离超前预报法、由美国 NSA 工程公司开发研制的真正反射层析成像（TRT）超前预报技术等，较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来，地震 CT 可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像，促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。

（3）岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试：声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。

（4）电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探（EM 法）和天然场源的电磁测探（MT 法）。例如：可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术，在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素，取得了显著的经济效益。

（5）电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探，引进了地震勘探的数据采集办法，可实现数据的快速、自动采集，其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图，从传统的一维勘探发展到二维勘探，此方法属于电阻率法的范畴，在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量，向多源、多点、多线测量发展，从而发展了三维观测技术。

2地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望

在水利水电工程建设当中，会遇到和一般工程建设不同的问题，以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了 3S 技术中全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）等 4 种新方法，并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S 技术是指全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是 3S 技术的基础，它提供主要的遥感信息源。GPS 技术用于遥感信息的精确定位，GIS 技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维，并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来，国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用 3 S 技术。例如，许多大型水利水电工程采用了 3S 技术并取得了丰硕成果。

2.1．GPS 技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。

GPS 在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛，它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题，以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间，提高测量精度，进行工程地质勘察。工程地质勘察通过 GPS 确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同，具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点，它不要求观测站之间通视，并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。

2.2．遥感（RS）在水利工程地质勘测中的应用及展望。

遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共 3 大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片，能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像，特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。

水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展

【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平，大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用，从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合，对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。

【关键词】水利水电工程；地质勘测；方法

1.全球定位系统（GPS）的应用

GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制，它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题，以及在勘察区控制点较少，或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时，运用GPS可大大减少作业时间，提高测量精度。

2.遥感技术的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同，一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点，被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

2.1区域构造稳定性研究

由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态，所以对研究区域构造格架，确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。

2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查

在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中，有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量，分布及其稳定状态。

2.3岩溶调查

利遥感影像，特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势，像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象，而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异，判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲，黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题，都取到了良好的效果。

2.4中小比例尺地质测绘填图

推广遥感技术，在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下，中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘；建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

2.5岩土工程开挖面地质编录

为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术，进行地质编录，并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。

2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究

如1994年，长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目，该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分（滑坡分四级，泥石流分五级）作出了区划图，提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道，开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查，用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告，提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究，航卫片，尤其是彩红外航片，以其对土地利用类型的可判读性和现实性，为移民安置容量分析确定提供了新手段。

3.地理信息系统（GIS）

GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件，还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题，将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前，国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS，是一种专业的地理信息系统软件。

4.工程物探技术

在我国工程物探虽然起步较晚，但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器，如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等，使物探仪器得到了全面的更新，其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器，大大地提高了数据采集精度和野外工作效率，促进了物探的发展。

4.1地球物理层析成像技术（CT）

CT技术是利用已有的平洞或钻孔，通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理，反演孔洞间岩体的波速值，并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下，CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好，不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来，包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目，涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容，并获得许多很有成效的成果。

4.2钻孔彩色电视系统

a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的；50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的，并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理，集成度高，性能稳定，与传统的摄像管探头相比，具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点，是一个更新换代产品。当前，随着数字技术的发展，钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统，系统采用工控级主机，形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头，实现图像数字化实时采集压缩存储，成果可刻录成VCD光盘，还可进行后期图像处理及制作。

水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展

摘要：重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平，大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用，从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合，对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。

关键词：水利水电工程；地质勘测；方法

1 全球定位系统（GPS）的应用

GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制，它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题，以及在勘察区控制点较少，或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时，运用GPS可大大减少作业时间，提高测量精度。

2 遥感技术的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同，一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点，被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态，所以对研究区域构造格架，确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。

2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中，有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量，分布及其稳定状态。

2.3 岩溶调查。利遥感影像，特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势，像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象，而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异，判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲，黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题，都取到了良好的效果。

2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术，在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下，中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘；建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术，进行地质编录，并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。

2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年，长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目，该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分（滑坡分四级，泥石流分五级）作出了区划图，提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道，开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查，用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告，提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究，航卫片，尤其是彩红外航片，以其对土地利用类型的可判读性和现实性，为移民安置容量分析确定提供了新手段。

3地理信息系统（GIS）

GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件，还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题，将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前，国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS，是一种专业的地理信息系统软件。

4工程物探技术

在我国工程物探虽然起步较晚，但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器，如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等，使物探仪器得到了全面的更新，其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器，大大地提高了数据采集精度和野外工作效率，促进了物探的发展。

4.1地球物理层析成像技术（CT）。CT技术是利用已有的平洞或钻孔，通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理，反演孔洞间岩体的波速值，并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下，CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好，不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来，包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目，涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容，并获得许多很有成效的成果。

4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的；50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的，并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理，集成度高，性能稳定，与传统的摄像管探头相比，具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点，是一个更新换代产品。当前，随着数字技术的发展，钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统，系统采用工控级主机，形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头，实现图像数字化实时采集压缩存储，成果可刻录成VCD光盘，还可进行后期图像处理及制作。