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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇水利工程勘測范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
我國的水利工程勘測技術雖然在不斷地發展和進步,但還有一定的問題,這些問題需要我們不斷改進。任何一個水利水電工程勘察設計工作都要是一個完整的過程,它包括工程結構圖、工程量和工程成本的計算和細化。不僅如此,還有作為設計依據的基礎資料的逐步補充完善。
2.1勘察設計觀念淡薄
很多工作人員對勘察設計的意識很淡泊。設計部門的技術人員很多缺乏經濟觀念,僅僅在完成施工圖上考慮,工程造價已經確定,而施工設計圖中的工程造價有一定的可變性,這就是根據不同情況有所變動了,但是在工程造價的實際消耗上是不能隨意改動的,這些人員有時候缺乏經濟觀念,考慮不周,這就是設計文件存在問題,無法體現經濟性。
2.2設計規劃的資料太匱乏
水利工程勘測技術是一項長期并且繁瑣的工作,帶有非常強的專業性,制度不健全,管理不完善等很多因素導致設計規劃基礎資料太過匱乏,貫徹實施力度不夠。因為資料不全,規劃成果少,規劃依據不足等等的原因,使得水利工程勘測技術得不到保障,加上市場的干預,社會利益化的影響,就會造成巨大的經濟損失。這都是因為之前設計資料匱乏引起的。
2.3設計標準化與程序化進展過于緩慢
在我國設計標準化與程序化進展過于緩慢也是水利工程勘測技術中存在的問題。因為它會受到水情、地形、地質、工情、業主要求等眾多相關因素的影響,因此,在客觀條件上已經受到了非常多、非常大的制約,難以推廣,導致標準設計難以統一。我國目前水利工程勘測技術中可以用到的標準圖集和程序資料太少,這就大大影響了設計的效率和效果,浪費資源,影響工程的進度和質量,影響經濟效益。2.4水利工程勘察設計單位缺乏專業的資質審核部門在我國關于水利工程勘測技術與管理的改革過程中,逐步放寬了勘察設計單位的標準,我國的勘察設計單位逐漸成為開放、公平的勘察單位,并且逐步邁向一種全新自主的發展模式。但是由于政府對水利水電勘察設計單位缺乏專業的資質審核部門,這使得相關部門的管理工作滯后,管理工作缺乏深入性和客觀性,這使很多地區都出現了粗制濫造的現象,不但影響了我國水利的發展,也帶來了經濟損失、人員傷亡。
3水利工程勘測設計技術解決措施
對于不斷發展的水利工程勘測技術設計的建設,針對我國的現狀,對出現的問題逐一分析,形成不同的解決措施。1)要加強勘察設計觀念。由于我國很多人員在勘察設計觀念上意識淡薄,導致在設計圖紙上無法想到經濟上的利益,缺乏經濟觀念,使得在經濟上會有浪費或損失的情況。只有強化勘察設計觀念,才能使設計人員考慮周到,將經濟上的問題也呈現在設計圖紙上,避免浪費的情況發生。2)要注重整理搜集設計規劃的資料,因為在設計規劃的資料上太過于缺乏,導致規劃成果少,規劃依據不足等現象,這些都是應該避免的,這樣的資料嚴重不足,會使得設計上吃力,并且會造成相應的經濟損失,浪費資源,水利工程勘測技術無法得到保障,給工作增加難度。因此我們要多搜集整理設計規劃的資料。3)要建立專業的資質審核部門。因為水利工程勘測技術設計上沒有專業的資質審核部門,導致政府對設計上、工商管理上的缺乏,因此出現很多豆腐渣工程,很多工程偷工減料,這就使得在一段時間內,一些地方的工程都存在著安全隱患,嚴重的會導致人員傷亡、經濟損失,帶來嚴重的后果。
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
中圖分類號:TU991.15;文獻標識碼:A ;文章編號:2095-2104(2013)
小型農田水利建設要以科學發展觀為指導,深入貫徹落實黨的十精神和中央治水興水決策部署,統籌規劃、標本兼治,因地制宜、科學安排、突出重點、整體推進,著力提高防汛抗旱減災能力、供水保障能力和水土資源利用效率,力爭在政策支持上有新突破,在組織發動上有新舉措,在資金投入上有新增長,在綜合效益上有新提高,在惠及民生上有新成效。
一、小型農田水利工程建設中的問題
小型農田水利工程與農民的日常生活和農業生產工具都是密切相關的,其之間有著千絲萬縷的聯系,但是,諸如此類的一些水利工程在建設中大都容易出現各種各樣的問題,也給農業生產和日常的農村經營帶來許多的不便和損失,主要表現在以下幾個方面:一方面是缺乏整體規劃,工程目的不明,重復建設隱患多。小型農田水利工程建設大部分是各級鄉鎮、村級等小單位小圈子內自己基層單位組織農民籌資建設,區域性的工程建設,其缺乏全局發展性戰略眼光,在合理開發和社會經濟效益等諸多方面無法統一兼顧,這樣修建成功后,就容易造成重復建設、工程管理人員也無法配備到位,而且在工程質量方面也留下了隱患,最后導致工程爛尾廢棄;一方面是缺乏籌資渠道,工程建設降低。小型農田水利工程建設除應急的抗旱節水灌排和國家統一調配的少量資金由政府投資外,其他的政府投入幾乎為零,所需建設和運維資金基本上是從農民中自籌,幾年來農民收入盡管有了大幅提高,但由于農資產品價格上漲,導致農民生產和生活成本劇增,自籌難度也非常大,小型農田水利工程建設資金就很難及時到位,總是一拖再拖,這就導致小型水利工程的建設由于資金短缺,最后不得不降低標準建設,高標準制定計劃低標準驗收完工,這樣也就導致水利工程建設普遍標準低,過早地失去了起原本設想的使用價值;三是工程質量不能達標,后續維護難以為繼。小型農田水利工程屬于新農村建設中的基礎澆灌設施,大多為當地小型工程隊伍承建,雖然在農田灌排、區域規劃也制定了一些相關的建設和運維標準,但其缺少必要的前期計劃制定、工程實施、監督監察、完工驗收等工程實施和運維方面的管理措施,再加上施工人員多為當地農民隊伍,施工單位屬于無資質施工,缺乏質量意識,相關的建設標準徒有虛名,大多沒有專門質檢部門和專職的監理人員,其直接后果就是導致工程質量無法達標,后續養護更無從談起,致使多數工程成了有人建無人管、不達標、無人維護的三無工程。
二、小型農田水利工程規劃設計的原則
一是要實事求是。在設計建造小型農田水利工程時,應該充分考慮項目工程所在地的實際情況和經濟發展水平,而且在設計時,也要充分考慮到當地的地質和地形條件,制定合理的規劃方案;二是對于申報和建設,要講實際,權輕重。在制定規劃建設方案的時候,決不能只搞形象工程而不顧農民群眾的實際需求,二是要嚴格遵守“經濟適用、經久耐用、利于環保”等原則,在申報建設項目時,要結合當地經濟發展的實際需要,切不可一窩蜂的上,以免給農民群眾造成過重的經濟負擔;三是要堅持籌資籌勞的多樣性。要根據國家財政投入及地方財力的可能和當地經濟發展的實際需要,制定出切實可行的規劃建設目標,通過國家投資、地方積極籌資、社會廣泛集資、銀行貸款融資等方式,積極利用“一事一議”財政獎補政策,來緩解建設資金不足的現象,在發動群眾投資投勞時,必須堅持自愿、公開、量力而行的原則,切不可因為小型農田水利工程的建設而對群眾的生活造成不必要的負擔。
三、科學的實施小型農田水利工程規劃設計的措施
一是規劃設計要結合當地實際。要根據當地水利設施現狀,加快灌區續建配套與節水改造,不斷完善農田灌排體系,還要加快小型農田水利工程建設,大力加強田間工程、末級渠系及涵閘泵站建設,因地制宜興建“五小水利”工程,集中連片、整體推進縣域農田水利建設,進一步擴大旱澇保收高標準農田面積,同時,還要進一步增加大中型灌區續建配套與節水改造投入,做到完成一批、驗收一批、銷號一批,要積極推進大中型灌溉排澇泵站更新改造,在有條件的地方新建一批灌區,加強重點澇區治理,不斷提高農田灌排骨干工程的配套率和完好率;二是要進行技術推廣和人才培養。農村水利工程建設是效益長期的工程,因此建設規劃必須具有發展的眼光,地方水利部門可以采取派出去,請進來,實行短期培訓等方法,抓好管理人員的業務培訓,提高管理人員的業務水平;同時還要抓好工程建設中的新技術的推廣應用工作,讓農田水利建設與日益反展的農業生產和人民生活相適應,使已有的、在建的和規劃中的水利項目都能充分發揮其自身的效益,服務于民;三是要實行統一規劃,統籌安排。要按照科學發展觀要求,統一農田水利工程建設規劃,統籌使用農村各類涉水資金,從整體、長遠角度重點加強對農民直接受益的中小型農田水利工程的建設規劃,要支持灌溉、儲水、排水等農田水利設施的改、擴、新建項目,做到主支銜接、因地制宜,引水、蓄水、灌溉并重,大小水利并進,要做到水庫、塘壩、水窖等相互補充,建設旱能灌、澇能排,有水存得住、沒雨用得上的水利工程體系;四是要突出節水灌溉技術的運用和推廣。小型農田水利工程規劃設計要充分考慮水資源承載能力,實行總量控制、定額管理,通過協調各行業的用水需求,促進農業結構調整,實行改造與改革、骨干與田間、灌溉與排水相結合,制定適宜的改造方案,同時,還要積極采用新技術、新材料、新工藝,依靠科技進步和制度創新促進節水和水資源高效利用,建立節水型用水模式和節水型經濟發展與運行體系,突出節水灌溉技術的運用和推廣,提高農業用水效率和效益;五是小型農田水利工程施工安案制定要嚴格。水利工程施工要嚴格按施工方案和基建程序運作,項目實施時成立工程建設領導小組,實行項目法人負責制,由具有相應資質的單位完成項目的前期咨詢、設計、招標、施工和監理,建設過程落實項目法人責任制、招標投標制、工程監理制和合同管理制,嚴格按“四制”要求管理,還要求材料設備供應商的產品必須要有“一照、三證”,施工隊伍要嚴格按招投標法律法規進行招投標活動,并嚴格按照基本建設項目管理程序,落實分級管理負責制,切實加強技術指導,嚴把質量關,項目建設完成并經驗收合格后交付管理,在使用過程中實行目標責任管理、明確管理責任。
結語
綜上所述,加強小型農田水利工程建設,是著眼全局、著眼長遠、著眼可持續發展的重要戰略舉措,為確保建設優質的農田水利工程,就必須有一套健全合理的規劃設計體制,規范的項目建設管理程序,使施工過程合理、項目管理嚴格、經費使用透明,防止面子工程和豆腐渣工程,進而保證其成為為農業生產和人民生活服務的優質工程。
中圖分類號: P207 文獻標識碼: A 文章編號:
Abstract:GPS and RTK is a project of the measuring method, it has high precision, simple operation, and provide a 3 d coordinate and other characteristics, which can make the control of measurement, engineering stocking, digital mapping and so on work. RTK technology GPS and combination and engineering survey, has a lot of advantages, and can improve the operation efficiency. This paper mainly for GPS and RTK in water conservancy engineering measurement of the application are discussed for reference.
Key words:GPS; Engineering measurement; Methods; application
1前言
全球定位系統的簡稱就是GPS 。它就是一套利用衛星導航的系統來進行全天候、全方位測量的設備。根據相關的數據表明,無論是靜態的定位或是動態的定位系統,都會由于數據處理出現的滯后的現象,所以短暫的一段時間是無法計算出結果,也是無法對其觀測的數據進行檢查,這樣的操作不能夠保證所測量數據的質量。在實際的工作中,由于受到一些誤差的影響,就會有一些不合格的數據產生,這樣唯一的辦法就是需要重新的返工進行重新測量。對于出現的這種情況,目前唯一的解決辦法就是需要延長觀測的時間,并且有效的選擇作業的窗口,但是這樣的操作就會降低GPS測量工作的效率。
2GPS與RTK的特點
地形的測量在傳統上來講,主要就是具有周期比較長、精度比較低、所需要的勞動強度也是比較大的,目前這種方法也是被限制。然而一些數字地形的測圖主要就是應用現代的測繪技術來完成的。主要的技術測量就是應用先進的測量儀器來完成的。在測量的過程中都是采用比較先進的測量方法對其進行測量。GPS、RTK主要就是有一下幾個特點:首先就是GPS、RTK的技術打破了業內的一些測量的界限,這樣的操作能夠有效的減少工程的復雜程度,無論是從首次的控制還是到最終的成圖,都是一體化的實現,這樣就會很大的程度上減輕了一些室外作業的強度,這樣就會縮短了時間;其次就是此項技術的應用能夠有效的打破分級的布網,這樣就會采用逐級控制的原則,這樣便于管理和測量繁瑣的工作,在一個測量的區間一次性的整體分布和整體平差是可以任意的混合編排的,所需要的控制點的數目比傳統的測土紙要減少很多。
再次就是在對數據進行采集的時候,不需要提前進行畫草圖,碎步點的記錄要求具有一個特定的格式,這種格式在存儲的過程中需要進行一些識別,例如點名、編碼等等都是需要對數字的測圖軟件進行識別的。在測量進行圖形編輯的時候,最重要的就是能夠有一個良好的處理結果。在測量的過程中不受到任何邊界的限制,外業也是不分副的作業,由內業到外業在成圖的過程中都是自動進行處理的。最后一項特點就是測量數據的精度是比較高的。GPS在測量的過程中精度是比較高的,無論是點位或是高程的精度等等一些測量要求,誤差的分布相對來講都是比較均勻的,并且這并不存在錯誤累計的問題,這完全能夠滿足一些測圖的需要。
3GPS與RTK作業的基本原理和配置
3.1基本作業原理
在GPS的靜態測量過程中,各個監測站之間的數據傳輸時不同的,各種數據也是需要在檢測之后對整體情況進行處理,所以根本無法就當是所發生的情況來準確的測量坐標。RTK在測量過程中最大的特點就是應用雜波相位根據實時差來分測量。一般的作業原理是:在基準的位置放置一臺GPS的接收機,在基準的接收機位置連接一個信號發射電臺,在工作期間需要不斷的向流動站發送一些觀測到得信息,并且具體信息所處的位置。一個GPS最多可以同時接受4個衛星,并且在接受信息的同時,要不斷的發送信息,對數據進行整體處理。
3.2基本配置
GPS與RTK系統的組成可以有2個GPS接收機、數據傳輸設備,相關的處理軟件。GPSD接收機主要的用途就是接受信息,一般使用雙頻機,數據傳輸的形式比較廣泛,目前使用的一般都是無線電臺的方式。很多的城市在車載的系統中也提出相關的理論,應用GSM的信號作為數據的傳輸體和載體,電臺發射信號的大小會直接影響到RTK作業范圍的大小。所以這對RTK的基本功能也有一定的要求,要能夠快速的解算整周未知數,能夠結算用戶的基本坐標。坐標系統和高程的系統能夠互換,對解算的質量需要有一個良好的評價與分析等等一些基本的要求。
4水利工程中GPS與RTK的應用
4.1加密控制點的測量
在手機控制網的基礎上,為了能夠很好的滿足地形圖還有斷面的要求,需要對控制點進行加密處理。水利水電工程的施工一般都是出于比較偏遠的地區,一般高等級的控制點比較少,常規的測量方式就是應用測量儀導線進行控制,測量儀的測量精度會受到很多條件的限制,并且工作量比較大,應用GPS與RTK進行加密控制的測量方法比較簡單,并且操作也比較方面,平均每天大約可以測量30左右個加密控制點,具有一定的效率。
4.2水下地形的測量
水利工程在測量過程中最難操作的水下的測量方式,水下的地形比較復雜,作業條件也比較差,水下地形的資料的準確性對水利工程的勘測也是十分重要,傳統的測量方法有很多都是采用經緯儀或是全站儀進行測量。測量精度不高,測量的范圍也有限,工作量比較大,人員在配置方面的應用也比較多,GPS與RTK技術的測量的發展壯大對水下的測量也有很深遠的影響,可以進行雙頻測量,海洋測量軟件等等。從GPS與RTK的工作效率來看,能夠得出GPS大大提高了測量的精度,減少了工作量,縮短了工作日,對地理信息系統的建立與管理創造了有利的條件。
5GPS工作的誤差來源與受限因素
5.1主要的誤差來源
GPS、RTK的誤差可以分為三種,GPS衛星軌道的誤差,RTK天線相位中心變化等等;與信號有關的誤差,主要有天氣方面的誤差,對流層出現的誤差,多路徑的效應誤差,信號干擾的誤差;與操作人員有關的誤差,包括基準站的誤差,轉換參數所引起的誤差,基準站與流動站之間的距離,基準站與流動站操作人員的誤差等等。
中圖分類號:S27 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)15-0041-01
引言:隨著科學技術的進步,水利工程的發展越來越來越快。因為水和人們的生產、生活息息相關,因此人們越來越重視水利工程的發展。水利工程的建成離不開壩地質的勘測,所以,人們對地質的勘測也提出了新的要求,例如:加大勘測的深度、提高其精準度等。所以,尋找更先進的勘測技術,已經成為我國地質勘測人員的重要工作內容之一?;诖耍疚膶λこ痰刭|勘測技術與方法進行深入的探析,希望可以提高水利工程地質勘測的效率。
1、水利工程地質的編繪和編錄方法
在地質勘查中,工程地質測繪的工作強度極大,主要包括對地質點的測繪、路線測繪、實測剖面圖等。在勘察工程區時,一定要先了解其地殼的結構和地震活動等相關情況,再利用現有的測繪手段對其實施工程地質測繪,當遇到其他難題時,還需設立專項的地質研究小組。
2、水利工程地質勘測方法
2.1 山地勘測
山地勘測是運用機械或人力對地皮實施削土,或者通過挖坑、挖探井、探槽等手段,探測地表淺層的地質狀況的一種勘探方法。山地勘測主要用于試驗、觀察地質狀況、取樣等地質勘探中,應用性極強[1]。山地勘測由豎井勘測和平硐勘測兩大類組成,由于山地勘測具備使用工具簡單、技術要求低、勘測深度較淺
等特點,所以經常被用于地表淺層的地質勘探。
2.2 鉆探
鉆探是目前工程勘察中的主要手段之一,并在部分大型的水利勘探工作中得到廣泛應用。在水利工程地質勘察中,常用的鉆探技術有:
①金剛石鉆進技術:利用金剛石鉆進技術,可提高我國鉆探的效率,將巖心采取率提升到90%。金剛石鉆進技術的發展,同時也帶動與之有關的設備和儀器的發展,為我國的水利工程地質勘探事業的發展奠定了基礎。
②砂卵石層鉆進技術:在水利工程的鉆探工作中,砂卵石鉆進技術是一項技術較高、掌握難度大的技術。我國水利地質勘測的專家采取技術攻關策略,深入研究砂卵石鉆進及其取樣技術,最終取得顯著成就。將研制出的SM植物膠和MY-1A植物膠應用于砂卵石層鉆進中,可使砂卵石層鉆進技術升級,取得較大的社會效益。
③金剛石繩索取芯鉆進技術:目前先進的鉆探技術之一,其技術原理為勘測時實現不提鉆也能采取巖芯,被廣泛用于深孔和淺孔鉆探中。
④軟弱夾層鉆進技術:軟弱夾層處理一直是鉆探中的y題,可在金剛石鉆進技術的基礎上增加懸掛裝置、扶正裝置和巖芯堵塞報警裝置等新技術,形成軟弱夾層鉆進技術。
2.3 工程物探
地球物理勘探是目前較為常用的勘探手段之一,具體操作為:運用地質觀測儀對被勘探地區的的物理磁場進行勘測,對物理磁場測量數據進行處理,并對地質狀況進行解析后,可推斷地下局部的地質體的屬性、地理位置、具體結構、埋藏深度和含有量等。另外,工程物探主要包括兩大類,即基于位場理論的重力場勘探、磁場勘探、直流電場等勘測方法和基于波動理論的地震波勘測、電滋波勘測等方法。
①重、磁位場勘探:重、磁位場勘探是目前最古老的物探方法,其缺陷是精度不足、可靠度較差。目前出現的精度較高的磁力儀和重力儀,能提高重力、磁力位場的勘測準確度。而微伽級重力儀是把微重力測量方法,直接用于洞庫和邊坡地質體變動狀態的勘測中,可對其穩定性進行監測。
②地震勘測:地震CT常用于山體探測、鉆孔、開挖隧道等工程中,地震勘測中的地震CT可用在二維和三維的地質成像中,使地質勘測從定向勘測向廣泛化發展。
③電磁勘探:主要包括兩種,人工場源連續的電磁波勘探和天然場源電磁測探。可將電磁勘探用來推測深埋長的隧洞圍巖的結構特征、隱伏斷層和異常區等,可為水利工程的安全施工提供保障。
④電法勘探:主要包括自然電場法、電阻率法和充電法等。新發展的高密度電法勘探主要借鑒了地震勘探中的數據采集法,實現對數據的自動采集,對其測量結果能實時處理,同時顯示出剖面圖[2]?,F階段,電法勘探已經由單源和單點測量逐漸發展為多源和多點測量。
3、地質勘測新方法及其在水利工程中的應用水利
3.1 GPS在水利工程地質勘測中的應用
把全球定位系統(GPS)應用于水利工程的地質勘測中,是為了對觀測點電位的三維坐標的精準性進行衡量。與傳統的測量方式比較,GPS測量作業不要求各觀測站的站點間有通視功能,其可控性和操作性較強。同時GPS勘測技術還能對觀測作業實行高精確和持續性觀測,觀測的數據可直接輸入計算機中,并被自動分析和處理。將全球定位系統技術用于水利工程項目的建設中,可解決跨溝和跨河后水準無法傳遞的難題。而將其直接用于高原、林區、偏遠山區等控制點較少、通視條件差的地質勘測中,可提升測量的精度,還可合理控制測量的時間,提高水利工程地質勘測工作的效率。
3.2 水利工程地質勘測中應用RS技術
在地質勘測中采用RS技術,可擴寬地質測繪的覆蓋范圍,提高選址和選線的準確度,有效減少外業的工作負擔,提高水利工程地質勘測工作的效率。遙感技術可分為三大類,即地面遙感、航空遙感和航天遙感,由遙感技術提供的圖片,可按照相應的比例制成立體的影像圖,真實地反映出勘測區域的地形地貌、渠道和隧洞等巖石的性質、滑坡、泥石流等信息[3]。將所得信息交給專業部門處理,就能得到精確性較高的資料。目前遙感技術在地質勘測中的應用較廣,成為地質勘測的主要手段之一。遙感技術不但能拓展勘測面,還能為其提供大量的資料信息,同時它生成的衛星影像立體感很強,可提高資料的利用效率,提升地質勘測工作的水平。遙感技術應用的特點主要有以下幾點。
3.2.1對區域構造穩定性分析
由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息,較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態,所以對研究區域構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性有重大作用。因此遙感技術的應用也成為研究此問題必用的手段。
3.2.2對水庫的坍塌、滑坡等自然災害的調查
對較大型的水庫邊坡有可能出現坍塌、滑坡或泥石流等自然災害的調查中,應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯,結合野外現場觀察、復查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩定性評價的大型或較大型、塌滑體的數量,分布及其穩定狀態。
結語:
根據上文敘述可知,水利工程的勘測工作需要取得真實的數據,并且對這些數據加以分析判斷,一旦發現水利工程中存在的問題,及時提出改正的措施,以此提高地質勘測的工作效率。因為水利工程的建設是水資源合理利用的關鍵,因此,相關的工作人員應該以勘測工作的質量作為基礎,有效的縮短水利工程的建設時間,以促進我國水利工程事業的蓬勃發展。
我國水利水電工程的發展,其歷程可謂困難重重,但由此積累了豐富的經驗,技術越來越成熟和先進,具體體現在鉆探技術、測量技術、野外試驗技術等多個方面。從總體來看, 我國的水利工程建設技術處于世界領先水平,近年來建成了一系列矚目工程,如倒虹吸、渡槽機電、輸水隧洞、水電工程、長距離調水工程、堤防與水閘工程等。 但我們不能因此過于驕傲,建設過程中仍存在各種問題有待進一步解決,既要不斷總結成功經驗,也要采取有效措施以進一步完善水利工程建設存在的不足之處。
1.回顧我國水利工程的發展歷程
探討現階段水利工程勘測設計工作應首先知其歷史發展過程,通過不斷的經驗總結, 全面剖析水利工程勘測設計工作的發展歷程,以時間軸分段,從建國到現在可大概將其分為六個發展時期,目前正處于第六個全新的發展時期,時間分段如下表:
第一發展時期我國的初期水利工程勘測設計單位逐漸形成,雖然規模較小,但隨著對水利工程投資建設的重視,為后期的壯大發展作了鋪墊。第二發展時期雖然經歷波折,但仍取得了穩步的提升,涌現出一批優秀專家學者。第三和第四發展時期主要在水利工程建設技術方面取得了重大突破,尤其是第四發展時期取得了飛躍式進展。 第五發展時期開始追求創新發展,并將我國的水利工程勘測設計技術提升到世界領先水平。第六發展時期在已取得成就的基礎上繼續快速穩健發展,并力爭在核心技術上取得更大突破,以滿足未來社會形勢多變的需求。
2.現階段我國水利工程勘測設計技術層次分析
目前我國的水利工程勘測設計經驗十分豐富,主要的勘測設計技術可歸結為三類:測量技術、鉆探技術及野外試驗技術,下面對其進行分別介紹。
2.1 測量技術
3S 技術即全球定位系統(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)是目前我國水利工程勘測設計最常用的測量技術,充分體現了先進科學技術的強大力量和應用領域。
GPS 主要適用于地質條件復雜且難以實地勘測的情形,如勘測山林地質情況時,往往可控點選擇性很小,實地勘測工作難以開展,此時運用 GPS 可有效的進行高程觀測和勘察,解決了實地勘測難的問題,在高效的同時還降低了勘測成本。 RS 技術主要運用于水利工程勘測設計的前期,通常是作為一種輔助勘測手段,利用 PS 技術可幫助工作人員進行大范圍的地質測量和填繪工作, 提高了填圖質量和繪圖效率,大大減輕了地質勘測工作者的工作負擔。GIS 主要用于協助圖像和圖形空間處理相關數據信息, 進而實現空間數據分析和數據庫管理。
2.2 鉆探技術
鉆探技術在水利工程工程勘測設計中主要有鉆探、物探、山地勘探三種形式。 傳統的鉆探技術包括合金鉆進、管鉆鉆進、鋼砂鉆進、跟管鉆進等,隨著技術的不斷發展,金剛石鉆頭開始得到廣泛應用,其優勢是能夠提高轉速和轉動時的扭矩值,并保持使用性能的穩定。 物探主要是利用了波動理論和位置場地理論,在重力場勘探、磁場勘探、地震波勘探、電磁波勘探、直流電勘探等勘探工作中有著廣泛應用。山地勘探專門運用于山地的勘探工作,使用勘探設備比較簡單,由于山地地質情況特殊,在勘測時通常難以深入到地層深部,因此一般是在地質表層進行勘探,其使用范圍存在較大局限性。
2.3 野外試驗技術
試驗儀器和試驗設備的建設發展是野外試驗技術發展的主要體現, 例如自動灌漿記錄儀器已經取代了傳統的灌漿孔漿液注入方式,提高了灌漿質量和精確度; 又如高壓氣塞全面取代了傳統的止漿栓塞,可承受更大壓力,收到了更好的密封效果。這些都體現出我國野外試驗技術的巨大進步。
3.我國水利工程勘測設計發展中存在問題與解決方法
近幾十年來,我國在勘測設計技術方面取得了飛速發展,并且成果豐富。 勘測設計工作是進行水利工程建設的第一步,只有精準的勘測,才能確保工程設計的參數選擇科學合理,直接決定后續工作的成敗,因此應特別重視勘探設計工作的重要性。 為提高我國水利工程建設過程參與人員的安全意識,筆者在此對目前勘測設計中存在的相關問題進行了探討并給出了解決的建議方法。
施工安全是確保每項工程順利完成的必要條件,水利工程建設項目通常都是大工程,涉及勘測范圍廣,存在的不確定因素比較多,必須從領導層意識開始狠抓安全工作,實行安全生產責任制,將職責落實到每個工作人員身上,確??睖y設計工作的絕對安全。 另外還應不斷優化管理方法及管理隊伍, 盡可能采用先進設備以提高人員工作效率,建立完整的安全監控網絡,確保將安全監控落到實處。近些年來,我國對水利工程施工建設的關注度越來越高,并制定了相關的政策建議以不斷提高水利工程勘測設計水平,同時將環保理念滲透到具體的實踐要求中。在勘測設計和建設過程中必須嚴格按環保要求進行作業,使用資源時盡可能不破壞原地形地貌;合理調控勘測設計過程的資金使用情況,盡可能在成本最小的情況下獲得最大效益,不斷提高工作效率;節能減排是勘測設計過程的重要原則,力求環保建設與工程建設協調進行。
在進一步完善國內水利工程設施勘測設計單位建設的同時,應放眼于世界發展范圍,向海外市場拓展,打造出自有品牌。在海外拓展過程中應注意以下事項:不斷完善國內勘測設計技術建設,在技術層面力求更大創新和突破。水利工程建設工程一般耗資大、耗時長,在創新發展勘測設計工作時,應加強資金把控和工期控制;我國水利工程勘測設計單位必須注重可持續發展戰略,海外拓展必將面臨各種困難,但挑戰與機遇并存,在保持本單位良好發展的情況下致力于深層次體制改革,不斷提升效益水平的同時擴大業務規模,海外拓展做好充分準備。
4.結語
綜上所述,水利工程建設與國家經濟發展息息相關,是國家戰略部署的重要環節。在今后的工作中,按照水利部黨組治水新思路,要進一步加強水利水電勘測設計技術標準化工作,完善標準化管理辦法和標準體系。要處理并協調好技術標準的主持機構、主編單位和參編單位之間的關系。實行合同化管理,使勘測設計技術標準化工作適應社會主義市場經濟的要求,以提出高質量、能夠代表我國水利水電勘測設計水平的技術標準,為水利行業 依法 行政、科學治水提供技術保障和支撐。
【參考文獻】
[1] 王璐.水利水電建設提速粵水電頻接大單[N].上海證券報,2010-06-17(007 版).
近幾十年來,遙感技術在我國水利工程中運用的次數越來越多,它的主要用途有:輔助地質制圖,對滑坡、泥石流等物理地質現象的調查,對復雜的地形地貌、氣候條件、水文環境等數據的調查。這種調查方式可以節省時間,提高調查效率,還可以節約調查成本。
一、在水利工程地質勘測中使用遙感技術的必要性
對于水利工程來說,地質勘測是工程質量的基礎,勘測結果的好壞直接決定了整個工程的質量,想要提高水利工程的質量,首先就需要提高地質勘測的水平和質量。傳統的勘測方式是地面勘測,這種方式很容易受到人體本身的視野范圍約束,不能深入了解當地的自然環境,特別是對于地形地況較為復雜的區域來說,因為勘測方法的約束,所以勘測質量很容易受到影響。在施工過程中,工程線路、選定位置隨時可能變動,有些工程在施工階段也得補充前期的勘測作業,嚴重影響了施工質量和施工周期,不利于我國水利工程的發展。
應用了遙感技術之后,勘測工作可以突破視野的約束,將遙感技術與其他勘測技術相結合,可以提高整體的勘測質量。所以,使用遙感技術,對水利工程的經濟效益具有重要的意義。
(一)使用遙感技術可以擴大測繪面積,提高測繪結果的質量,對于工程選址、線路的設計也有優化作用。
(二)可以突破地面測繪的約束,減少戶外勘測的無效性,增強對戶外勘測調查的預估能力。
(三)使用遙感技術,可以減少人力作業量,提高了測繪的精確程度,有一部分戶外勘測作業可以轉移到室內進行,改善了工作環境。
一般情況下,水利工程在使用了遙感技術之后,對事故的預估效率提高了2――3倍,可行性預估能力提高了1倍左右。在工程勘測中,使用遙感技術可以獲得詳細的地形地貌資料,對當地的巖石成分、水文環境、地質成分有深入的了解。特別是對于容易發生滑坡、泥石流、墜石、崩塌等災害的地區,其預見性判斷事故的能力有了明顯的提高。在水利工程中,使用航空遙感圖像的方法,可以編制出1∶500~1∶50000比例尺的相關圖件;使用陸地衛星遙感圖像的方法,可以編制出1∶50000~1∶200000比例尺的相關圖件。
不同的比例尺可以滿足不同工程的勘測需求,在工程的不同階段,使用的比例尺也是不相同的。對于可行性研究來說,主要使用的是1:5000~1∶20000的航空遙感圖像。通常情況下,預估可行性研究階段使用的是1∶50000~1∶200000比例尺的陸地衛星圖像,對于工程的重要地段可以使用1∶500~1∶50000比例尺的航空遙感圖像。
二、遙感技術在水利工程地質勘測中的應用
遙感技術在使用過程中需要結合遙感平臺的高度,主要分為航空遙感圖像、陸地衛星圖像和航天遙感圖像。遙感技術的優點有很多,主要包括:視域廣闊、具有立體感、衛星影像成周期性重現、勘測速度較快、信息豐富等特點,也正是因為這些優勢,遙感技術才能在水利工程中嶄露頭角。
(一)研究區域構造的穩定性
遙感技術可以為勘測者提供大量的勘測數據圖像和線性構造信息,所以可以較好的反映出當地的地形地貌特點、水文環境特點和土質結構特點。所以可以在研究區域構造穩定性方面有所應用,主要是幫助觀察者確定內部斷裂體系的情況,再加上對周圍環境地質構造穩定性的評估,可以有效提高觀測的質量,避免施工事故。
(二)研究水庫區塌、滑坡、泥石流等現象
對于大型的水利工程來說,需要對水利水電工程庫區周圍出現滑坡、泥石流、崩塌等災害性事故的可能性進行預估,特別是對于一些松散堆積體區域的調查研究。使用了遙感技術之后,勘測人員可以利用彩紅外片和航衛片進行地質勘測,再將勘測結果與自身的經驗結合,確定影響大型水利工程穩定性的因素,對可能出現的事故進行預估和防范。
(三)研究巖溶
使用了遙感技術之后,勘測人員可以利用彩紅外片和航衛片來研究巖溶以及巖溶周圍的水文環境。根據相片顯示的結果,可以充分了解當地巖溶情況,對某些介質進行利用,通過事物顯示的紅外光譜不同,可以了解地下水的分布情況和泉水分布情況。在我國的黃河萬家寨、高壩洲等工程中就多次使用了彩紅外片和航衛片來研究巖溶。
(四)保持水土
我國在上個世紀90年代時,在長江的勘測作業中,主要就是研究長江上游水土的情況,意在保護上游水土,防止發生滑坡、崩塌和泥石流等災害性狀況。在這個研究項目中,主要就是利用了遙感技術,對三峽庫區、金沙江下游和隴南進行了大規??睖y,并作出了詳細的區劃圖。
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0前言
在當前水利工程建設中,勘查設計是當前設計工作的主要方面,如果采用常規的地質勘查,要對于水利工程項目的地質、地形、地質構造等條件進行詳細勘查,其困難是非常大的,尤其是對于地形復雜、地質條件重疊性強的地區更是如此。目前,伴隨遙感技術的快速發展,遙感技術在江河治理、水利項目區域穩定性方面、水利庫區淹沒范圍、引水項目的選線等方面均起著至關重要的作用,是目前水利行業最為重要的技術手段。
1遙感技術及其特點
遙感技術在我國使用可以追溯到上世紀70年代,伴隨遙感技術的快速發展,其逐步成為當前社會不可缺少的技術手段,目前,應用最廣泛的領域是室內工業測量行業、廣領域內的陸地以及海洋信息采集、全球范圍內氣候和環境變化趨勢等。在上述這些領域,均具備顯著的優勢,以下就常見的幾個重要特點進行簡單介紹:
1.1能涉及的勘察范圍廣
利用一副衛星圖片,就可以很容易地拍攝出至少34000km2的面積,對于我國960萬km2的領土而言,也只需要500多張衛星圖就可以全部覆蓋;但是,如果使用航拍照相,如果將國土面積全部覆蓋,則需要100多萬張,這些特點足可以保證衛星遙感技術在今后能夠大面積使用。
1.2信息獲取速度快
利用氣象衛星可以再1天以內對地球進行兩次以上的遙感攝影工作;利用陸地衛星在半個月以內可以將地球遙感影像重復攝影一次。所謂的衛星遙感調查就是利用氣象和陸地衛星在較短時間以內,可以準確獲取大范圍和突發性事件的基本資料。與此同時,利用遙感技術可以進行多層次、多波段、多領域的觀察,并且形成綜合性網絡區域覆蓋。
1.3遙感技術抗干擾能力低
利用衛星進行遙感預測,具備良好的抗干擾性能,受外界干擾少,人為影響較低,在此基礎上,利用衛星對地面的庫區進行遙感探測,再將一系列數據程序經過處理得到原始資料,然后進行分類規整,同時配合地面人員實際調查進行數據核實,因此,衛星遙感技術具備極高的抗干擾性能,防止了來自諸多認為因素的影響,這樣一來,就使得資料的查找更加合理客觀。
2遙感技術在水利工程地質勘測中的實際應用
2.1遙感技術在目前水利建設規劃中的重要作用
進行合理的測勘是對水利規劃的基礎工作,為了最大程度實現水利現狀的觀測,為水利行業提供原始資料以及為日后可能出現的情況做合理預測,可以將傳統手段和先進的遙感技術結合起來。由于一般情況下,主要是通過地形圖和野外勘測資料來對目前的水利分布進行很好的規劃,因此,合理的地形圖對于調查的影響很大,如果地形圖相對陳舊,就必須消耗大量的精力和時間對地形進行重新測繪。如果使用遙感技術,一般不會出現類似的問題,由于使用衛星遙感,獲取的資料周期短,時效性強,在北方的氣候條件下,受到的影響不大,因此,可以很容易地得到衛星遙感圖像,即使在南方環境條件下,也可以獲得不少的圖像資料,據此就可以分析出當前的地形圖是否有可用性,如果地形圖同遙感信號資料無差別,只是單純的減少了部分建筑物,對于此類地形圖經過修改以后是可以繼續使用的。
遙感技術在水利規劃方面的應用也很普遍,首先要做的是,用可見光和紅外線波段來檢測某些已被污染的河流,并且找到既定的污染源,如果是由于煤礦、造紙廠等排放廢水而導致的水污染可以用可見光進行探查,如果是由于熱廢水造成的污染可以用紅外線進行評估,先測定河流可以承受的容量,再分析河流的污染成分、評估污染的嚴重程度,以及在不同時間內允許的污染物排放量。利用衛星遙感技術進行處理,就可以測量出不同時間內,不同季節的水域面積等基礎資料,這樣一來,我們可以最大程度簡化工作內容,使工作人員的工作得到放松,節約了基礎資金,此項技術已經在珠三角地區得到應用,并且取得了成功。
2.2遙感技術在水庫設計方面的具體應用
在我國的水利建設中,不管是防洪和發電,農田灌溉和居民用水等方面都離不開水庫,因此,水庫項目的建設是目前水利項目的重點。關于水庫工程的論證問題,所涉及的方面一般包括:基本識別問題、方案制定、評價影響分析、論證方案等,涉及到水庫論證方面的問題包括水庫建設、工程建設問題、泥沙填埋等問題,以及水庫庫區的淹沒范圍、庫區周邊環境評價以及工程效益評估等問題。在水庫淹沒范圍的勘查和規劃等方面,衛星的遙感技術有相當高的開發價值和潛力,在庫區建設中,對于淹沒損失的預估數額比較粗淺,一般情況下,是以小比例地圖作為基本參考,并且,加之地圖的更新周期較長,不能及時反映庫區當時的情況,為了準確反映某一時間段的具體情況,必須組織工作人員進行現場勘查,對地圖作出相應的修改,如果使用了衛星遙感技術,在使用計算機進行數據處理時,就可以極大地提高工作效率,使得統計出的數據更為可靠。在水庫庫區規劃階段,利用衛星遙感技術拍照或者航拍對淹沒區域進行預估,數據不但全面精準,又使調查結果權威、具備說服力,目前這些技術已經得到論證,并且應用前景可觀。
3結語
遙感探測技術獲取的數據時同一時間段、覆蓋地域的遙感數據,這些數據宏觀、準確的反應了很多自然人文現象以及地球上的各種地質形態,真實反映了地質、地貌、植被、水文、構筑物等地物特征,全面展示了地理事物間的各種關系,遙感技術具備的測勘范圍廣、信息獲取便捷、信心綜合能力高、受外界影響小等特點,保證了在水利工程勘察中具備的強大的應用能力以及遙感技術在水利規劃、水庫工程建設、河流整治、水資源調查等方面的具體應用進行了分析,表明遙感技術在水利地質勘查方面具備良好的應用前景。
參考文獻:
[1].張軍杰.武漢天興洲公鐵兩用長江大橋巖溶發育段工程地質勘察[J].橋梁建設,2007(Z2.130-133.
[2].蔡保祥.遙感技術在山區高速公路工程地質勘測中的應用[J].中國科技縱橫,2010(.11).19.
1引言
據數據統計,我國的碳酸鹽巖出露面積近90萬km2,占我國國土總面積的1/10,遍布全國各省,其中以云南、廣西、貴州等地分布最廣泛,分別為52%、43%、73%,貴州省占據的比例最高。國內在喀斯特地區開始修建水利工程的時間比較晚,起步于上世紀五六十年代,主要有水槽子、官廳、及貓跳河梯級水電站,其中貓跳河梯級水利工程是國內喀斯特地區進行水利開發最為系統的一項工程。當前,我國的水利工程勘測設計及施工技術已經形成了一套較為完備的體系,其中有些工程甚至達到了國際領先水平。然而,我國水利工程勘測技術在飛速發展的過程中,也會帶來一定的問題,為此,我們應該正視水利工程勘測設計過程中的這些不完美,并加以有效利用,使其成為促進我國水利工程勘測技術向前發展的強大推動力。
2新形勢下,我國水利工程勘測設計技術層次分析
2.1測量技術
由GPS、RS、GIS組成的3S技術是當前國內水利工程勘測設計中普遍使用的測量技術,充分體現出了科學技術的實用性和強大力量,三者應用領域有所不同,具體如下:第一,GPS技術主要對于那些地形、地勢條件復雜且不便于勘測的情況較為適用,例如對山地、林地進行地質勘測時,GPS對于可控點的選擇性范圍比較小,很難開展實地勘測工作,這時候如果能夠合理利用GPS,可以大大提升觀測的范圍和勘察的效果,有效解決了實地勘測困難的問題,且能夠大大降低勘測成本;第二,RS技術則在進行水利工程勘測設計的前期運用的比較多,在大多數情況下是作為一種輔助勘測手段,運用RS技術能夠有效實現大范圍的填繪以及地質測量工作,在一定程度上提升了繪圖的效率和填圖的質量、減少了工作壓力;第三,GIS則在處理圖形及圖像相關的數據信息時比較實用,從而能夠有效實現數據庫的科學管理和空間數據分析。
2.2鉆探技術
在進行水利工程勘測設計的過程中,經常用到的鉆探技術主要有鉆探、物探以及山地勘探三種類型。隨著經濟及科技的不斷發展,金剛石鉆頭的應用越來越普及,其最大的優勢就是能夠有效提升轉動扭矩值和轉速,并確保鉆頭有個比較穩定的使用性能。物探是在位置場地力量和波動理論基礎上發展而來的,能夠廣泛應用于磁場勘測、地震波勘測、重力場勘測以及電磁波勘測等多個領域。山地勘測則顧名思義是專門應用于山地的勘測技術,其設備較為簡單。就喀斯特地形實際情況而言,存在著豐富的空管道、水管道以及溶洞等,與周圍灰巖的波速和電阻率差別較大,對這些差異能夠實現對地表以及地下的精確物探,從而實現對溶洞的高精度探測。
2.3野外試驗技術
野外技術發展主要體現在實驗設備和實驗儀器裝配的發展上,比如以往的灌漿孔漿液注入方法已經被當前自動灌漿記錄儀器所替代,大大提升了灌漿的精確度和質量;傳統的止漿栓塞已經被高壓氣塞所替代,其承受壓力大大增強,密封效果提升更多。
3水利工程勘測設計中常出現的問題
3.1準備工作不充足
眾所周知,水利工程勘測設計是一項非常繁復、系統的工程,涉及到水文、氣象以及地質等多個領域,其中某一方面的資料準備的不充足,就會對勘測設計的過程及結果產生一定的影響。
3.2勘測前期的結果不精確
在水利工程勘測設計過程中,部分勘測單位時常出現人員配備不足、任務繁重、時間及資金緊張等方面問題,因此有些勘測設計單位就會對前期勘測流程予以簡化處理,甚至沒有進行實地勘測,極易導致布點的數量與最初的預想出現一定的偏差,其鉆探的深度也不夠標準,鉆探手段單一,勘測結果不夠精確。少數水利工程勘測設計直接忽略實地考察這一重要環節,直接運用現有地質資料以及地形圖等進行相關的勘測設計,對水利工程的勘測設計方案產生很大程度的影響。要開發喀斯特區域豐富的水利水電資源,就必須解決由于喀斯特發育所帶來的復雜的水文工程地質問題,諸如:滲漏問題,基坑及地下硐室涌水問題、廠壩基礎施工問題以及邊坡穩定問題,因喀斯特發育引發的水庫地震及塌陷,這些都是建壩成庫的關鍵問題。
3.3工作人員之間協調溝通不足
工程勘測設計在整個水利工程建設過程中占據重要地位,科學、合理的工程勘測設計需要多方面人員的共同努力,比如水利、電力、金屬結構等方面的勘測設計以及電氣設備的安裝等。在對這些方面進行勘測設計的過程中必須要有良好的溝通和協調,才能確保每個方案的合理性和科學性,給整個工程的施工打下夯實的基礎。一旦某一環節的勘測設計存在問題,就會影響到整個工程的勘測設計,浪費大量人力、物力和財力。
4改善會理工程勘測設計措施
4.1做好勘測設計前期的準備工作
前期的實地考察是做好水利工程勘測設計的前提和基礎。與實際情況最相符的勘測設計才是最為優秀的設計,只有這樣才能在進行水利工程建設過程中發揮良好的作用。在進行勘測設計的前期,工作人員要對工程現場進行實地考察,全面、精準的收集多方面的地質資料,為勘測設計時做好充分準備工作。
4.2提升水利工程建設過程中的安全意識
由于水利工程建設規模往往非常巨大,且在進行勘測設計的過程中往往會出現一些不確定因素,比如實地勘測時地形更為復雜等。所以,在勘測過程中,必須提升領導意識,將責任落實到個人,為勘測設計過程中的安全問題保駕護航。
4.3不斷提升監控網絡安全系統和管理隊伍素質
1、水利勘測設計質量面臨的主要問題
從最近幾年的安全鑒定報告和水利行業的設計質量檢查以及質量管理情況來看,設計中出現了很多計算方法不夠規范,以及設計參數選用不恰當,并且還出現了個別設計在不按照規定的程序作出論證以及審批等情況的發生,從我國水規總院對于前期項目進行的審查情況可以看出,曾經用過了一次性審查其通過率還不到30%,對于病險水庫處理進行加固這一項目的檢測情況之外,還存在著非常多的工作深度不夠,設計方案設計不合理以及施工圖案設計的沒有達到具體要求等問題出現,甚至有的工程還出現完全忽視分析大壩的穩定性的情況。在進行水利建設這一過程最為常見的問題是投資難以控制,頻繁更換設計方案,嚴重拖欠工期等問題。
2、影響水利勘測設計質量的主要因素
有關水利工程建設的勘測設計影響因素非常多,但是最主要的體現在如下方面:最近幾年來我國進行了水利勘測單位從先前的事業單位進行改制成為現今的企業制,另外有些設計單位單方面為了賺取高額利潤,外加整個水利工程建設的勘測設計行業質量管理制度并不健全,規定方面不夠完善,沒能跟上時代的反戰,自我約束力在不斷下降,對內部質量管理還有控制方面不夠約束,對單位內部的專業技術人員在業務培養方面不夠完善;水利設計單位由于在市場上供大于求,表現出無序的競爭狀態,這也給設計單位帶去了很大的競爭壓力。有的設計單位一味追求高額利潤,為了爭取更多的設計項目,進而導致了無序競爭,出現弄虛作假的情況,尤其是使用資質掛靠以及虛報業績的情況比較明顯;在市場經濟作用下,很多設計單位故意壓低勘測設計費用,故意壓縮水利項目勘測設計周期,而且還拖欠設計費用;很多民營和國外投資的水利工程業務為了實現更多的利潤,要求設計單位為了減少工程故意在公益方面進行壓縮投資,而且在擴大盈利方面不斷放大,使得包皮的方案和實際的施工設計不一樣;水利工程從一開始的設計階段到后期的工程建設階段,中間需要經歷非常多的復雜環節和實踐,并且由于受到水質以及水文,還有氣象等因素的影響非常大。
3、工程地質勘探
3.1 山地勘探
山地勘探是指采用人工或機械進行剝土,或開挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質情況的勘探手段,可直接進行試驗、取樣和觀察地質現象,使用的工具和技術要求相對簡單,故在進行地表淺層地質勘察時運用較多。這亦是山地勘探的缺點,即它的勘探深度有限。
3.2 鉆探
近年來,鉆探方法、工藝及其施工水平的提高,加快了水利水電工程地質勘測水平的發展,其主要表現在以下幾方面:
3.2.1 鉆頭、鉆機等鉆探設備的發展。例如:從20世紀80 年代開始,研制出各種轉速快、扭矩大、性能穩定的新型鉆機。另外,對較完整的硬巖進行鉆探時,金剛石鉆頭基本取代了鋼?;蛴操|合金鉆頭,大大提高了鉆進速度和巖心采取率。
3.2.2 砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等特殊層位的鉆進取樣技術的發展。砂卵石層卡鉆、難以鉆進,以及同軟弱夾層等特殊層位中鉆進一樣,巖芯采取率低、取樣困難等一直是水利水電工程鉆探的技術難題。在軟弱夾層、破碎帶中鉆進時,由于巖芯對磨,巖芯采取率一直很低并且很難取到原狀土樣。
3.2.3 其它一些鉆進工藝的發展。例如,繩索取芯鉆探新工藝實現了在不提鉆的情況下采取巖芯的目的,其在水利水電工程中的應用實踐證明,該工藝大大減少了取芯過程中來回提鉆的工作量,較好地解決了在軟弱層等特殊地層鉆進過程中經常出現的難題,如塌孔、取芯質量低等問題。
3. 3 工程物探
地球物理勘探簡稱物探,它是應用觀測儀器測量被勘探區的地球物理場,通過對測量場數據的處理和地質解釋來推斷和發現地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置、埋深、大小及其屬性的科學。工程物探方法主要有以位場理論為基礎的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等,以及以波動理論為基礎的地震波勘探、電滋波勘探等。
3.3.1 重、磁位場勘探。重、磁位場勘探是最古老的一種物探,相對于地震勘探而言,其精度和可靠度較差。目前,由于一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應用,使得重、磁位場勘探的精度有了很大程度的提高。同時,神經網絡技術等在重、磁位場勘探中的應用,以及磁性矢量層析成像理論的研究和應用,使重、磁位場勘探在上個世紀獲得了廣泛的發展應用。微伽級重力儀的使用,使微重力測量被用來勘探洞室和邊坡地質體的變動形態并監測其穩定性。磁法勘探主要用于區域和深部地質構造研究、礦產勘探、考古等領域,在工程地質勘測中應用較少。
3.3.2 地震勘探。在工程地質勘探中應用較多的為人工激發震源地震波勘探,其人工激發震源有多種。目前,地震勘探在水利水電工程領域發展較快。
近年來,地震CT已經發展成為一個方法系列,其成像方式發展到可利用直達波、反射波、折射波、面波等多種波組合,可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測條件進行二維、三維地質成像,促進了地質勘測由定性向定量化的方向發展。
3.3.3 電磁勘探。包括天然場源的電磁測探(MT法)和人工場源的連續的電磁波勘探( EM
法)等多種方法。近年來,電磁勘探在水利水電工程中應用越來越廣泛。例如,可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場源、多場源、二維和三維電阻率成像等技術,在水利水電工程中用來推測深埋長隧洞圍巖介質的結構特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區等可能影響工程的各種因素,取得了顯著的經濟效益。地質雷達(頻率范圍1~100MHz)是目前分辯率最高的物探方法。地質雷達對斷裂帶,特別是含水帶、破碎帶地層有較高的識別能力。
3.3.4 電法勘探。主要包括電阻率法、充電法和自然電場法、激發極化法、電磁感應法??煞譃榉€定電流場理論、交變流法理論兩個分支。在水利水電工程地質勘察中應用較多的是電阻率法。
綜上所述,勘測設計主要是針對工程項目建設過程中實行全面規劃以及描述的整體過程,勘測設計也被稱之為是工程建設的靈魂。勘測設計文件作為工程施工建設的重要依據。如果勘測設計存在重大安全隱患,其后果將難以想象。所以,應該高度重視設計質量對于建設工程項目質量的影響,并且還應該在水利行業不斷加強推行質量管理檢查工作。應該加強并且全面推行監督和管理勘測的設計質量,在第一時間有關水利工程設計質量的有關監督管理辦法,不斷健全和完善管理制度,創建有效的質量管理機制,并且需要長期堅持下去;逐步研究真正有利于改善水利監管制度措施,制定相關辦法,不斷推進和開展整個水利行業工程設計施工圖審查工作。
1引言
隨著國民經濟的持續發展,有關工程建設項目提高了對工程地質勘測的要求,無論是從深度、廣度方面,還是精度方面都有了更加細致的標準。對此,大多數傳統的勘測技術已難以滿足工程建設項目的高要求。目前,地學等基礎理論學科的飛速發展在極大程度上推動了水利水電工程勘測事業的發展,因此,可以通過借鑒地學等基礎方面的理論來完善水利水電工程的勘測方法以更好的滿足水利水電工程建設方面的相關要求。
2水利水電工程地質勘測方法與技術簡析
2.1工程地質測繪與編錄
在所有的水利水電工程地質勘測方法中,最具有重要性的一個方法就是工程地質測繪與編錄。其不僅能夠獲得豐富的資料,而且還能借助相關工程實踐經驗在時間上和空間上對工程地段內的地質體以及地質作用的變化進程進行科學合理的分析,進而對地下一定深度內的地質情況有一個準確的判斷,使得能夠及時防治相關的地質問題。
2.2網絡技術
現如今是一個信息時代,通過網絡技術對網絡資源進行利用,不僅能夠獲取有關地質勘測的技術,而且還能全面掌握有關地質勘測方面的數據資源。與此同時,網絡技術還可以實現遠程遙控,比如,在水利工程中經常用到WebGIS技術,其是網絡技術發展的一個重要產物。運用網絡技術一方面有利于地質勘測有關的計算結果能夠更具有準確性,另一方面通過借助網絡還能有效推動其在功能性層面的發展。
2.3GPS技術
GPS技術對水利水電工程地質勘測而言至關重要,作為全球定位系統,其在實際應用過程中,能夠更加科學準確的測量出點電位三維坐標。此外,由于應用GPS技術的操作過程較其他傳統測量方式更加的簡單,而且其具有較強的可控制性,進而避免了觀測站點之間在通視功能上有過多的要求。與此同時,GPS技術不僅可以保證地質測量結果的高精確性,而且還能對其持續進行測量,能夠實時將測量好的數據信息傳輸到計算機上,并進一步對數據進行科學合理的分析處理。
2.4RS技術
在水利水電工程的勘測方法中,RS技術的應用占據了相當重要的地位。RS技術作為遙感技術,能夠勘測出水利水電工程地質中的相關應用表現。RS的工作技術不僅運用到有關電磁波的運作理念,而且還將各種傳感儀器對遠距離目標的輻射以及反射的電磁波信息合理應用,并收集、處理以及成像,進而能夠更好的做到探測以及識別地面的所有事物。與此同時,應用RS技術一方面能夠在一定程度上使有關選線以及選址的作業質量得到提高,另一方面有利于測繪作業覆蓋面的有效擴大,并進一步提升地質勘測的工作效率。
2.5GIS技術GIS
作為比較常見的地理信息系統,其給水利水電工程地質勘測提供了系統上的應用支持。正因如此,地質勘測的相關工作人員不僅能夠更加方便快捷的繪制各種工程地質圖件的有關作業,而且還使得分析相關數據信息的過程更具有科學性以及合理性。與此同時,應用GIS技術一方面使得所獲取的地質資料更加豐富且完善,另一方面其加大了對地質學以及工程地質學相關理論的應用力度,進一步促進了水利水電工程整體經濟效益的提高以及社會效益的提升。
2.6山地勘探
山地勘探是一種能夠揭示地表淺層地質情況的勘探手段,其主要通過人工以及機械設備實行剝土、開挖探坑、探槽以及探井等等作業,可以直接對地質進行一系列試驗以及觀察工作,其所需要用到的作業工具以及相應的技術要求都比較簡單。此外,由于山地勘測不能勘探到深度較大的地方,因此其適用于勘察地表淺層地質的相關工作。
2.7傳統工程物探技術
2.7.1重、磁位場勘探
重、磁位場勘探技術是一種非常久遠的物探技術,其與地震勘探相比之下不僅精確度有所欠缺,同時可靠度也比較差?,F階段,通過研發并應用了一系列精度較高的設備,比如重力儀以及磁力儀,在很大程度上提高了重、磁位場勘探的精度。除此之外,通過運用微伽級重力儀,使得洞室以及邊坡地質的監測工作得到了保障。對此,應當在區域和深部地質構造有關研究、礦產勘探以及考古等領域中加大對重、磁位場勘探技術的應用力度。
2.7.2地震勘探
在水利工程領域常用到的勘測技術為地震勘探技術。其中,地震CT可以作為水利工程勘測中的一項主要勘測技術,其不僅能夠將鉆孔、隧道作為觀測條件,而且還能利用邊坡、山體等其他觀測條件對地質進行二維以及三維成像,使得地質勘測的發展方向由定性化向定量化轉變。
2.7.3電磁勘探
電磁勘探大致分為兩種:①天然場源;②人工場源。其包含連續的電磁波勘探在內的多種方法。通過加強電磁勘探在水利工程中的應用能夠提高水利工程的經濟效益。比如,在水利工程勘測中通過運用可控源音頓大地電磁法以及二維和三維電阻率成像等技術,采用水來對隧洞用巖介質的結構特征以及破碎帶等所有異常區的相關可能影響工程的因素進行分析推測,以全面對其進行防治。
2.7.4電法勘探
電法勘測技術有很多種類,其主要包括電阻率法、充電法以及激發極化法等等。如果是勘察水利工程地質方面的內容,應當使用電阻率法。其結合了地震勘探中的數據采集辦法,不僅能夠使其自發的采集數據信息,同時還具有高效性。除此之外,相應的測量結果能夠得到及時的接受處理,并將其數據自動生成地電斷面或剖面圖,其做到了從傳統的一維助探向二維勘探的轉變。當前單源以及單點測量已演變成了多源、多點以及多線測量,使三維觀測技術在很大程度上得以發展。
3水利水電工程地質勘測方法與技術應用
3.1物探技術的有效應用
要想使得水利水電工程地質的勘測方法以及應用技術能夠得以廣泛應用,應當有效的應用物探技術。對此,應當科學合理的分析有關物探技術在水利水電工程地質勘測中的實際應用,要對物探技術的核心性能有一個全面的認識。除此之外,正因為物探技術的主要載體是觀測儀器裝置,所以其在水利水電工程項目建設的實際應用過程中有一個非常明顯的優點,那就是數據采集作業的精確性極高。同時在開展相關勘測工作時具有較強的野外適應性,進而在一定程度上促進了水利水電工程地質勘測方法與技術應用水平的提高。
3.2鉆孔彩色電視系統應用
在水利水電工程地質勘測方法與技術應用中,鉆孔彩色電視系統應用至關重要。隨著當今電子技術的飛速發展,水利水電工程地質勘測部門也隨之提高了有關觀測質量在精確度方面的要求。因此,可以采用到鉆孔彩色電視系統技術來使觀測質量的精確性得到提高。在對工程地質運用多種方式之后總結工程地段內的地質情況,或者通過執行工程地質測繪和編錄相關的工作來監察可能存在的地質問題。最后將地質問題進行實時處理,可以利用各類學科數據信息來對其進行解決。對此,其能夠有效提高水利水電工程地質勘測方法與技術應用的效率。
3.3地球物理層析成像技術應用