数字化技术在水文地质工作中的应用探讨
摘要
关键词
数字化技术;水文地质;应用
正文
引言
现阶段,水文地质勘察工作主要包含了两方面的内容,水文地质情况的勘查、水文环境的勘测。为响应绿色发展理念,保证后续工程施工过程与周围环境的协调发展,工程建设人员会运用数字化手段对周边水文环境进行勘察,通常情况下会采用测绘的方式,对资源分布进行记录和图像资料存储,并针对问题提出合理的解决方案,同时落实对勘测区域的有效管控,通过数据研究,促进后续工作的顺利开。
1数字化技术在水文地质工作中的必要性
数字化技术的快速发展,将其与水文勘测工作相结合,可以极大地提升水文勘测工作的效率与质量,即使在恶劣环境下,同样可以有序开展水文勘测工作。此外,数字化技术的引入,可以实现水文勘测工作的自动化实施,降低水文勘测人员工作强度,保证勘测结果的精准性,有助于避免恶劣灾害对经济方面的影响,全方位提升水文服务质量。与此同时,通过高质量的应用数字化技术,可以精准地分析水文勘测数据,并且可以加快革新水文勘测设备、仪器的速度,从而实现全方位提升水文勘测质量的目的。
2数字化技术在水文地质工作中的应用
2.1水文遥测终端技术
水文遥测终端技术是一种使用电子设备实时监测水文数据的技术,包括水位、流量、水温、水质等方面的数据,这些数据可以通过传感器采集,然后传输到遥测终端,再通过各种通信手段传输到数据中心。总的来说,水文遥测终端技术在水文情报预报中的应用要点包括(1)实时监测水文数据。采用水文遥测终端技术可以实现对水文数据的自动化、数字化、标准化监测,如降雨量、径流量、水位、水温等,提高水文数据的时空分辨率和覆盖范围,为水资源管理和水灾防治提供科学依据和决策支持。(2)联合分析水文数据。将不同水文遥测终端的数据进行联合分析,得出更全面和准确的水文数据信息,解决单一观测站数据不足或偏离实际情况的问题。在联合分析多个监测站的水文数据时,可以先对数据进行筛选和校验,排除异常值和错误数据,并进行数据质量评估和误差分析,以保证数据的可靠性和准确性。随后可以应用统计学和时空插值方法,对不同站点的数据进行叠加和拟合,得出更为完整和连续的水文过程信息,并提高空间分辨率。(3)实现智能决策。通过实时监测和综合分析水文遥测终端的数据,可以利用水文模型和决策支持系统(DSS)进行智能决策,如水位预测、洪水预警、防洪调度等,进一步提高水资源管理的科学化水平。
2.2GPS技术的应用
将GPS卫星定位系统作为水文地质勘察工作基础,通过无线信号发射台向卫星发送地面信号,准确获取与地质相关的各项数据,深入勘察与精准测绘地质条件,明确定位勘测区域内的水位,以此掌握在固定时间内水文岩土的变化趋势。同时对水文岩土的变化趋势进行预测,为后续地质勘察工作更近一部深入提供参考依据,获取更多关于地质的重要数据信息。
2.3遥感勘查技术
遥感勘查技术通常是运用电磁波原理,通过传感器对远距离的电磁波信息进行辐射,并以此转化为数据信号,获取相应的勘测图像和内容的技术。通过遥感勘察技术获取的图像信息精准且对后续工程建设人员的勘测分析工作有较大的帮助。首先,工程建设人员可以通过遥感数据的分析明确施工场地内不同标的物所处的位置,并在此基础上开展相应的地质勘察工作,不仅可以对资源进行合理管控,同时,通过遥感勘查技术获取的数据信息还可用于防灾管理,现阶段通过遥感技术获取的数据信息无论是储备、传输或是共享操作都更为便捷,因此,在水文地质勘测中应用较为普遍。
2.4钻孔透视勘探技术
煤矿水文地质勘探期间对无线电技术的应用概率较高,而钻孔透视技术则是最为关键的应用技术之一。在对该技术进行分析后可知,无线电波传播期间,传播系数往往会受到传播介质类型差异的直接影响,而钻孔透视技术在应用期间也可以借助这一特性获取更为精准的勘探结果。如果在煤矿井下的岩层存在积水,电波在行进积水层期间就会发生显著频率变化,工作人员在获取频率变化后,精准实现积水层情况判定,这也为后续煤矿开采工作的开展提供了精准的数据帮助。
2.5TEM勘察技术
该技术也被称为瞬变电磁法技术,主要应用于对特定参数的判定和捕捉。当波长相对稳定时,能够对地下岩石的成分进行分析,该勘察技术的原理也比较简单,同低频电磁技术相似。由于勘察过程中矿石的种类不同,因此捕捉到的电磁波也存在一定差异,对电磁波的长短进行把握,有利于地下矿石成本的判定,不仅能够得到较为客观的勘察结果,同时也能有效降低勘察工作的成本。
2.6RTK技术
RTK技术主要是基于载波相位在观测值方面实时定位技术,增强水工环实施地质勘察时的精准性。对于RTK技术来讲,需结合系统差分法方能充分将作用发挥出来。运用于水工环实施的地质勘查中,原理主要体现在将数据误差纠正,以及对于载波相位数据误差实施及时纠正,进而使误差处于可接收范围当中。同时RTK技术需结合接收装置,明确流动站、基准站未知情况,共同使用卫星接收信号,分析获得的两组数据,然后基于查分对数据进行调整,进而使数据整体准确性获得比较充分的保证。当前很多地区勘察水工环地质时,会结合RTK计数,加强对各种资源信息的了解与掌握,进而使资源利用更为便利。
3提升数字化技术在水文地质工作应用水平的措施
3.1积极应用新型勘察技术
新型勘察技术的出现为工程管理人员开展水文地质勘察工作带来了许多便利。为了可以在规定时间内了解施工区域的水文地质勘察情况,工程管理人员需要积极应用新型勘察技术,加大研究力度。为了充分发挥新型勘察技术优势,工程管理人员需要加大对相关设备的资金投入力度,集中资源和力量建立科学有效的数据管理系统,加大对水文地质数据的管理力度和利用力度,确保工程建设任务顺利完成。不同地区的水文地质条件不同,因此,工程管理人员需要采用多种方法进行测量,并且采用地球物理测井法有效解决水文地质问题。为了积极应用新型勘察技术,工程管理人员需要加强对人力资源的投入力度,引进更多技术人才,为水文地质勘察工作充分发挥技术人才的作用,在原有的基础上不断提高水文地质勘察工作效率。
3.2培养专业技术人才
当前,为保障水工环地质勘察工作的稳步推进,加强专业技术人才的培养很有必要。结合水工环地质勘察工作的实际情况来看,针对专业技术人才的培养,首先,对行业的人才诉求进行分析,有助于提升人才培养工作的针对性;其次,将综合素质作为人才培养的最终目标,不仅要提升人才的专业素质,同时也要提高人才的职业素养,为地质勘察工作的推进奠定坚实的人才基础;最后,借助信息化技术构建完善的人才交流平台,为不同专业人才的沟通和交流提供高效的平台,也是提升人才培养效率的有效措施。
结语
综上所述,数字化技术在水文勘测中的应用,可以使水文勘测结果更加真实、可靠,所以需要水文勘测机构重视对信息技术的研究,做好水文勘测人员专业能力培养工作,使数字化技术可以更好地与水文勘测相互融合,对促进我国水文勘测事业发展具有十分重要的作用。
参考文献
[1]豆靖涛,董伟,高鹏程.新形势下水工环地质勘察技术及其应用分析[J].大观周刊,2020(21):284.
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