曾憲強(qiáng)

水工物探的現(xiàn)狀與發(fā)展

曾憲強(qiáng)

（中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測設(shè)計研究院 云南昆明 650041）

我國的水工物探或稱水文與工程物探始于1952年，由顧功敘老前輩主持，在北京石景山發(fā)電廠應(yīng)用電法找水。1954年原燃料工業(yè)部水力發(fā)電總局北京勘測設(shè)計院成立了水利電力部門的第一支物探電法隊。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前水利部所屬的七大流域委和各省、市級水利水電勘測設(shè)計院有近1000多人的物探隊伍；中國水電顧問集團(tuán)公司和中國電力顧問集團(tuán)公司所屬水電水利勘測設(shè)計院也有1000多人的物探隊伍；加上鐵道、地礦、冶金、工民建、化工、航天、煤田、石油、大專院校和科研單位等，從事工程物探的專業(yè)人員估計約在10000人左右。在這么多從事工程物探的人員中,水利水電物探隊伍經(jīng)歷60年的發(fā)展壯大,已經(jīng)成為國內(nèi)工程物探技術(shù)力量最強(qiáng)的隊伍。

在工程物探前面又加了一個水字，當(dāng)然主要的工作是與水打交道了，水利、水電相關(guān)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題是我們早期的主要工作對象，如河床沖積層的厚度、覆蓋層的厚度，地下水的流向、流速，斷層的查找、追蹤，溶蝕構(gòu)造探測等等，水工物探早期大多以直流電法勘探為主，輔助性地解決一些地質(zhì)問題。上世紀(jì)八十年代初期，彈性波理論發(fā)展起來的地震勘探技術(shù)（包括地震折射波法、地震反射波法和地震波層析成像技術(shù)），使勘探精度大大提高。地震勘探方法與電法勘探方法有機(jī)地結(jié)合，能更好地綜合解決工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問題。

20世紀(jì)80年代后期至90年代初期，由于彈性波技術(shù)和光學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展，水工物探除了繼續(xù)開展前面的工作之外，開始逐漸進(jìn)入水利水電建設(shè)施工期的質(zhì)量檢測，大壩建基巖體質(zhì)量的鑒定、驗收,結(jié)構(gòu)混凝土質(zhì)量的檢測（包括混凝土強(qiáng)度和缺陷的檢測）,錨桿鋼筋長度和注漿飽滿度的檢測；固結(jié)灌漿和帷幕灌漿質(zhì)量的檢測、電磁波和彈性波層析成像技術(shù)等等。這些方法慢慢成了工程建設(shè)期施工質(zhì)量監(jiān)督、檢測與評定的主要方法，進(jìn)入工程建設(shè)專門的招標(biāo)投標(biāo)程序，并逐漸形成相關(guān)的規(guī)程規(guī)范。

進(jìn)入新千年來，隨著水利水電建設(shè)高峰的到來，探地雷達(dá)技術(shù)、高密度電法、多道瞬態(tài)面波法、雙源面波法、電磁波（彈性波）層析成像技術(shù)、多波地震勘探法、鉆孔彈模測試技術(shù)、高清晰鉆孔光學(xué)成像技術(shù)、瞬變電磁法、大地電磁法、隧道超前預(yù)報技術(shù)、附加質(zhì)量法、流場法等新技術(shù)新方法的引進(jìn)和開發(fā)，使為工程勘測服務(wù)的水工物探技術(shù)得到了極大的豐富和提高，為施工期工程質(zhì)量服務(wù)的監(jiān)督、檢測、試驗技術(shù)獲得了突破性的進(jìn)步，并向工程質(zhì)量監(jiān)測方面滲透（作者認(rèn)為監(jiān)測工作其實是檢測工作在時間域上的延續(xù)）。近十年來，彈性波理論、電磁波理論的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步，使以上這些技術(shù)和方法在勘測、檢測的精度方面有了很大的提高，勘測的垂向深度也有了顯著的增大。如面對松散堆積體、深厚覆蓋層、溶蝕發(fā)育區(qū)、地下采空區(qū)等復(fù)雜地質(zhì)情況進(jìn)行勘探時，也能得到比較滿意的成果。監(jiān)測工作也逐漸成為傳統(tǒng)水工物探隊的一個重要組成部分。

最近幾年，遙感遙測技術(shù)、紅外探測技術(shù)、Insar（合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)、微震監(jiān)測技術(shù)、聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，給水工物探帶來全新的理念。這些技術(shù)可監(jiān)測和檢測到微弱的異常信號，能夠遠(yuǎn)距離、長周期、大面積在不接觸被觀測體的情況下，監(jiān)測異常信號的演變和發(fā)展，甚至可以預(yù)警、預(yù)報工程和地質(zhì)災(zāi)害。 可以預(yù)測，今后水工物探將由勘測期、施工期向水利水電樞紐的運營期轉(zhuǎn)移。從建國以來，尤其是1958年的建設(shè)高峰，到最近二十多年的水利水電工程建設(shè)高峰，修建了數(shù)目巨大的水工建筑物。目前可建的工程已越來越少，已建好的水工建筑物需要定期進(jìn)行健康檢查、診斷和維護(hù)加固，還有不少處于病險狀態(tài)的需要檢查、診斷、治理。如水庫的瘀積、清淤，水下結(jié)構(gòu)物損害的檢查和修復(fù)，壩體、壩基和帷幕的滲漏問題，大壩面板的脫空狀況，庫岸邊坡的穩(wěn)定情況等等，都需要我們?nèi)ゲ檎?，以輔助診斷和進(jìn)行工程處理。如此，水下機(jī)器人、水下三維聲納、淺層剖面儀、多波束測深儀等技術(shù)和設(shè)備被引入到我們的工作領(lǐng)域。隨著海上風(fēng)電、潮汐發(fā)電站的建設(shè)，以上設(shè)備和技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用；同時海上其他物探工作也正在逐步開展，國家海洋資源的開發(fā)還將給我們帶來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

中國水利電力物探科技信息網(wǎng)（以下簡稱物探信息網(wǎng)）創(chuàng)建于1976年11月，是水利水電科技信息工作體系、信息網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。物探信息網(wǎng)辦有內(nèi)部刊物《工程物探》（季刊），多年來在行業(yè)內(nèi)外持續(xù)地開展學(xué)術(shù)交流和學(xué)術(shù)活動，是全國工程物探領(lǐng)域最活躍的信息平臺。這次在《水利規(guī)劃與設(shè)計》刊載的文章，是我們2010年至2013年在內(nèi)部刊物《工程物探》刊載的部分文章。由于時間跨度太長，已有部分文章已在其他公開刊物上刊載過，而未能納入本期范圍，所以還不能展現(xiàn)目前水工物探工作的全貌。希望通過這個專輯，能讓業(yè)內(nèi)各專業(yè)的專家管窺到水工物探近年來的一些變化，并對我們的工作提出批評和建議，以促進(jìn)水工物探更好的發(fā)展！

曾憲強(qiáng)（1948年- ），男，教授級高級工程師，中國水利電力物探科技信息網(wǎng)理事長。