遥感技术在水利工程地质勘测中的应用——评《水利工程地质学原理》

张宏卫

左建，郭成久 等主编中国水利水电出版社出版

地质勘测是决定水利工程建设质量的基础工作，勘测工作会直接影响工程设计效果。为提高水利工程地质勘测质量，将日益成熟的地质勘测新技术引入水利工程建设，如遥感技术、地质雷达探测技术和CT 成像技术等，提高了水利工程地质勘测的效率与质量。本文参考中国水利水电出版社出版的《水利工程地质学原理》一书，对遥感技术在水利工程地质勘测中的应用进行探讨。

该书共十三章：第一章简单介绍了全球的地质环境；第二章为岩石及其工程地质性质，介绍了岩浆岩、沉积岩、变质岩的物理力学性质指标；第三章为地质构造研究；第四章介绍了风化、水流侵蚀及岩溶等自然地质作用；第五章介绍了岩体的工程地质性质，包括其结构特征与力学特性；第六、七章对坝基岩体、岩质边坡的稳定性进行研究；第八、九章研究了地下工程围岩与地基的稳定性；第十章针对水库渗漏、地震、浸没和淤积等问题进行地质分析；第十一章为环境地质问题研究，包括地面沉降、裂缝，以及地下水污染、重金属富集等；第十二章介绍了数字地球；第十三章对地质勘察的任务目标和方法进行了说明。

工程地质勘测是决定工程建设质量的重要先决条件，而遥感技术则是指利用传感器发射电磁波，对目标辐射、反射回来的电磁波信息进行收集、处理、成像的技术。遥感技术因具有摄像范围大、不受地形限制、成像迅速等优势而被广泛应用于军事、农业、水利、矿产、环境与灾害监测等领域，尤其在地质领域，这项技术的应用具有无可争议的重要作用。水利工程地质勘测工作包括对工程建设地区的地形地貌、地质构造、气候、植被、水文和生物等自然要素的勘测。通常开展水利工程建设的地区地形复杂，传统的勘测手段难以发挥作用，而遥感技术的应用可以有效帮助工程建设团队解决勘测工作的重点难点问题，整体提升勘测质量与效果。事实上，遥感技术在水利工程地质勘测中的应用主要表现为以下几个方面。

第一，利用遥感技术勘测工程建设地区地质构造的稳定性。很多水利工程的选址较为偏僻，工程所在地区的地形地貌较为复杂，为更加全面地了解工程区域的地质构造与自然环境特征，工程团队采用遥感技术对所在区域进行大范围勘测，确定地下岩层结构、性质。水利工程地质勘测工作还应利用遥感技术对工程所在区域的岩层风化作用、河流地质作用进行研究，确定当地外力地质作用的影响程度，从而判断工程建成后风化、河流对其造成的影响，并提出预防性措施。此外，水利工程勘测工作应利用遥感技术对区域周边地区的地质构造稳定性进行勘测，最大限度避免可能会影响水利工程建设质量的地质因素。

第二，利用遥感技术完成水利工程地质测绘制图工作。水利工程勘测完成后需进行测绘制图，但常规地质测绘制图需要耗费较多精力，遥感成像则可以有效避免这个问题，帮助工程建设团队更高效、快速地完成测绘制图工作。如水利工程野外地质测绘需采用中小比例尺的地图，水利工程建筑物测绘则需要采用大比例尺地图，遥感技术成像迅速、可自行调整成图比例，将其与地理信息系统技术相结合，还可制作建筑物的平面图、剖面图和等值线图等重要图件。遥感成图技术已成为水利工程地质勘测工作的重要应用技术。

第三，利用遥感技术对水库工程地质进行勘测研究。水利枢纽库区容易发生渗漏、裂缝，以及岸坡崩塌、泥石流等地质问题，可能导致水库工程运行质量受到影响。为此，水库管理人员可采用遥感技术对库区地质状况进行勘测，确定库区地质稳定状态，确保水库处于正常运行状态。

第四，利用遥感技术加强水利工程建设管理。利用遥感技术为水利工程施工进行勘测，采集、整理地质数据，这对工程建设进行地质编录、施工地貌调查和施工安全性分析具有重要意义，是水利工程安全建设的重要保障。在水利工程建设水土保持与防洪工作中，遥感技术的作用也较为明显。水利工程建设会对所在区域地质环境造成一定程度的破坏，甚至水流大量集中，在极端天气可能引发山洪、滑坡等自然灾害，利用遥感技术则可对当地水土保持现状、防洪现状进行勘测，为政府制定水利工程地区的环境保护、灾害预测与治理方案提供可靠指导。例如，长江中下游地区的水利工程管理中常采取遥感技术开展防洪、防震工作，这为长江中下游地区的人民生命与财产安全提供了保障。

总之，遥感技术在水利工程建设中的应用广泛，现今中国水利工程建设正处于繁荣发展阶段，遥感技术的应用大大提高了工程地质勘测方法的科学性，这对勘测技术的发展也具有显著推动作用。未来在建设水利工程及其他地质工程时，应广泛引入各类新兴勘测技术，推动地质勘测技术的发展，这也是中国水利工程建设领域的重要发展趋势。