基于“双碳”目标的工程勘察绿色化转型机制探讨

引言

“双碳”目标推动高耗能行业加速绿色转型，工程勘察作为工程建设前端环节，其钻探、测试等环节的高能耗设备及传统施工工艺，导致碳排放强度居高不下。当前行业转型面临技术适配性不足、管控体系缺失等问题。本文结合工程勘察全流程特点，从技术集成与管理机制两方面构建转型路径，旨在解决行业绿色发展中的实操性难题，为行业低碳转型提供技术支撑与管理范式。

1、工程勘察绿色化转型的现存技术与管理瓶颈

1.1 勘察设备能耗与排放管控不足

现有工程勘察主流钻探设备如 XY-4 型岩芯钻机，其动力系统采用直列四缸柴油发动机，额定功率 81kW，燃油消耗率 280g/(kW⋅h) ，按日均工作 8 小时计算，单台设备日均燃油消耗量达 18.14L，对应碳排放 57.3kg 。该类设备未集成智能能耗调节模块，在空载、轻载工况下仍维持额定功率输出，功率冗余率达 30%-40% ，造成无效能耗损失。同时，老旧设备的液压系统普遍存在内泄漏问题，泄漏量超 5mL/min 时，液压泵效率下降 15%-20% ，进一步增加能耗。尾气处理方面，多数设备仅配备微粒捕集器，未采用选择性催化还原（SCR）与柴油机颗粒过滤（DPF）组合系统，氮氧化物排放浓度可达 800-1000mg/m³ ，远超 GB 17691-2018 规定的国六 b 阶段 350mg/m³ 限值。

1.2 勘察技术体系绿色适配性欠缺

传统钻探技术采用 Φ110mm^-Φ130mm 标准岩芯管，单次取样长度1.5-2.0m，为满足地质分层精度要求，需加密钻探孔位，导致单位勘察面积钻孔密度达 2-3个 /1000m² 。物探数据采集仍以有线传输为主，如高密度电法仪采用 48 道电极有线连接，数据传输速率仅 19.2kbps ，野外布线耗时占作业总时长的 40%- 50% ，且线缆拖拽过程中易造成信号衰减，数据采集误差率超 5% 。勘察数据处理方面，缺乏标准化的数据接口，地震波、电法等多源数据难以融合，导致地质解释精度不足，重复勘察率居高不下。岩芯处理环节，未采用模块化切割与数字化扫描技术，岩芯利用率不足 60% ，且废弃物处置未达到 GB 18599-2020《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》要求。

1.3 全流程碳排放管理机制缺失

当前行业碳排放核算缺乏统一技术标准，现有方法多参照《省级温室气体清单编制指南》，未考虑勘察行业特殊性，如钻探深度、地质条件对能耗的影响，导致核算结果偏差率超 30% 。碳排放监测技术应用不足，多数项目采用人工定期记录燃油消耗量，未部署物联网监测终端，无法实时获取设备能耗数据。此外，碳排放数据管理未采用区块链技术，数据不可追溯、易篡改，难以满足碳交易对数据真实性的要求。绿色勘察评价指标体系不完善，未将单位进尺能耗、碳减排量等核心指标纳入评价，且评价方法以定性为主，缺乏定量分析模型，评价结果客观性不足。

2、工程勘察绿色化转型的核心机制构建

2.1 技术创新驱动的绿色勘察技术体系

2.1.1 低能耗勘察设备集成应用

推广电动液压钻机替代传统柴油钻机，其能耗降至 5-8kW⋅h/h ，碳排放较柴油钻机减少 90% 以上。配备智能能耗监测模块，通过物联网实时采集设备功率、油耗、工时等数据，结合边缘计算实现能耗异常预警，能耗浪费率可降低 20%- 25% 。同时，对现有柴油设备加装尾气净化装置，采用选择性催化还原技术，氮氧化物去除率达 85% 以上，满足国六排放标准。

2.1.2 绿色勘察技术优化升级

构建“钻探 + 物探 + 遥感”多技术融合体系，采用无人机航测替代传统地形测绘，作业效率提升 3 倍，能耗降低 60% 。物探技术推广无线传输系统，如分布式光纤传感技术，实现数据实时无线传输，野外工作量减 40% 。引入BIM+GIS 技术构建三维地质模型，勘察数据数字化率提升至 90% 以上，通过参数化设计优化钻探点位，单项目钻探进尺减少 20%-30% ，岩芯废弃物排放量降低 25% 。

2.2 全流程闭环式碳排放管理机制

2.2.1 碳排放核算与管控体系

建立基于生命周期理论的碳排放核算模型，涵盖设备采购、勘察施工、废弃物处理全阶段。明确碳排放核算边界，将燃油消耗、电力消耗、材料运输等直接与间接排放纳入统计，采用“排放因子法 + 实测法”结合的核算方式，核算偏差率控制在 10% 以内。开发碳排放管理信息系统，集成数据采集、核算、分析功能，实现项目全流程碳排放动态监测，实时生成碳排放报表。

2.2.2 绿色勘察评价与激励机制

制定绿色勘察评价指标体系，从能耗指标（单位进尺能耗 ⩽5kW⋅h/Ω m）、排放指标（单位进尺碳排放 ）、资源利用指标（岩芯利用率⩾80% ）、数字化指标（数据数字化率 ⩾90% ）四个维度设置评价标准。将评价结果纳入项目招投标评分体系，占比不低于 15% 。建立绿色勘察示范项目评选机制，对达标项目给予税收减免、信用加分等激励，激发企业转型动力。

3、工程勘察绿色化转型的保障措施

3.1 政策与标准保障

推动行业主管部门出台《工程勘察绿色化转型指导意见》，明确 2030 年前实现电动钻机普及率 ⩾60% 、绿色勘察项目占比 ⩾50% 的目标。制定《工程勘察碳排放核算标准》《绿色勘察评价规范》等系列标准，统一核算方法与评价指标。建立绿色勘察市场准入制度，对高能耗设备实施淘汰清单管理，禁止不符合排放标准的设备进入市场。

3.2 人才与资金保障

构建“高校 + 企业 + 科研机构”协同培养体系，开设绿色勘察技术专业课程，培养具备设备操作、数据建模、碳排放管理能力的复合型人才。设立绿色勘察转型专项基金，对企业设备更新、技术研发给予 30%-50% 的补贴。鼓励金融机构推出绿色信贷产品，对绿色勘察项目给予利率优惠，降低企业转型资金压力。

3.3 技术研发与推广保障

建设绿色勘察技术创新平台，重点攻关电动钻机动力系统、无线物探传输、三维地质建模等关键技术。建立技术推广服务体系，组建专家团队为企业提供技术咨询，搭建绿色勘察技术交流平台，推广示范项目经验。加快产学研融合，推动科研成果转化，缩短技术落地周期。

4、结语

“双碳”目标的深化推进，使工程勘察行业绿色化转型从“可选”变为“必选”。本文通过系统分析发现，设备能耗失控、技术适配不足、管理机制缺失是制约行业转型的核心瓶颈，而技术创新与管理优化的协同发力，是突破瓶颈的关键路径。未来，工程勘察行业绿色转型需向“智能化、协同化、低碳化”深度迈进。唯有持续深化技术创新、完善管理机制、强化保障支撑，才能推动工程勘察行业真正实现绿色转型，为“双碳”目标的全面达成贡献行业力量。

参考文献：

[1] 李建军，王瑞。工程勘察行业碳排放核算方法研究 [J]. 勘察科学技术，2023, (02): 65-68.

[2] 张敏，刘刚。电动液压钻机在绿色勘察中的应用实践 [J]. 探矿工程( 岩土钻掘工程 ), 2022, 49 (11): 45-49.