本站原创摘 要：目前在工程地质剖面绘制过程中,通常采用人工方法对取得的钻孔资料进行投影来绘制工程地质剖面,需要大量的校正工作,尤其是剖面较多交叉的情况下,这样导致工作量大,绘图繁琐且容易出现错误,文章介绍利用SURFER软件,应用钻孔地层数据快速绘制剖面图,简单快捷,工作量小,可不用进行误差较正.
关 键 词：Surfer；剖面；等值线
1工程地质剖面绘制现状
目前,在工程勘察设计过程中,设计专业往往需要地质工作提供许多工程地质剖面图,导致地质专业人员工作把大量时间用在此上面,没有太多时间进行地质勘察成果的分析.针对现状而言,能够实现绘制工程地质剖面的软件有很多,如各勘察单位基于AutoCAD开发的功能性软件,还有大型的综合性软件CATIA和GOCAD等都可实现工程地质剖面图的绘制[1-3].但各种小软件功能较单一,数据处理能力差；大型软件绘制工程地质剖面图需要以大量数据为基础,并建立三维模型,工作量大,费时费力,难以投入实际应用.
2Surfer软件简介
GoldenSoftwareSurfer（以下简称Surfer）软件是GoldenSoftware公司的系列绘图软件之一,Surfer的主要功能是绘制等高线图（contourmap）,此外它还可以绘制postmap,classedpostmap,vectormap,imagemap,ShadedReliefmap,wireframemap,3dsurfacemap等形式的图形.其功能强大,尤其是在等高线领域,目前Surfer软件已经在水文、气象、工程地质、物探和地理等专业和领域得到了广泛应用[4-6],其具有操作方便,易学易用,数据处理方便等特点.Surfer软件版本较多,最新版本为Surfer11,现以Surfer7.0为例进行剖面绘制介绍.
3利用Surfer绘制工程地质剖面
3.1数据准备和获取
在水利水电工程或其它工程开展过程中,往往需要布置许多钻孔以获得工程区地质地层信息,工程地质人员利用岩芯资料进行地质分层.经过分析整理现场资料,于是可以得到以下格式数据,见表1,可以增加更多的不同地层信息在列中.
表1数据格式示例表
得到的数据可以用Excel软件整理保存,Surfer软件可以直接读取.
3.2绘制各地层等值线
数据制作好之后,利用Surfer软件强大的等值线绘制功能,分别绘制地形等值线（利用孔口数据）、地层1等值层底高程等值线、地层2层底高程等值线等.绘制完毕后,分别存储各地层的层底等值线图.在绘制等值线图时,插值方法应采用距离平方反比法或克里金插值法（Kriging）[7].因为这两种方法在插值点与取样点重合时,插值点的值就是样本点的值,而其它方法不能保证如此.
3.3绘制剖面
绘制剖面线前,需要制作剖切文件,剖切文件制作可以利用“Map|Digitize”数字化采取（此前可导入CAD文件至Surfer）,也可以直接读取坐标,保存为bln文件格式.
剖切文件制作好后,再选择,选择“Grid|Slice”命令,在OpenGrid对话框中选择打开地层等值线grd文件,在open对话框中打开剖切bln文件,在打开的GridSlice对话框中有两项选择,一是输出的bln文件,会输出三列,第一列为剖线的x坐标,第二列为剖线的y坐标,第三列为剖线点上的z坐标（即与等高线交点的z坐标）.一般此文件用处不大.第二个输出的是数据文件,请选择其名称.此文件输出5列,分为剖线所在的x,y,z,剖线长度积累值,即第一点为0,其它各点的值是到此点的距离,最后一列为剖线标记,数字不同代表不同的剖线,相同代表同一条线.再下面是两个缺省值的设定,可以不去管.点ok,就会生成剖面数据.
选择“Map|BaseMap”在Import窗口打开剖面数据bln文件,剖面图就生成了.
依次可以生成地层1剖面数据,地层2剖面数据等.再利用Map|overlaymaps叠合地图功能,绘制成完整的工程地质剖面.可以直接成图,也可以转为CAD的dxf格式保存.
4工程实例介绍
现以国外某水利水电工程为例进行介绍,该工程首部枢纽地质情况复杂,因此在概念设计阶段和基本设计阶地开展了大量勘探工作,获取了大量钻孔分层地质信息,由于工程设计人员需要许多剖面的地质信息进行工程设计,地质人员采用此方法后,工作效率大大提高.
5结束语
利用Sufer软件制作等值线时,应尽量采用克里金插值法（Kriging）,以保证插值点与取样点重合.使用Sufer软件绘制工程地质剖面,具有数据处理简单,操作方便,不用误差校正,图形效果好等特点.