摘要:水文地質(zhì)勘探是針對水資源進(jìn)行的勘探活動,它是對某一區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地下水的發(fā)育、地表水的補給等水文特征作出科學(xué)判斷的過程。本文旨在探討在水文地質(zhì)的工作概況及水文地質(zhì)勘探的過程、對相關(guān)資源的評價。 

    關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);勘探技術(shù);方法

  一、水文地質(zhì)勘探工作概況

  1.水文地質(zhì)勘探的目的
水文地質(zhì)勘探(hydrogeologicalsurvey)是水文勘探技術(shù)工作者為了了解某區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境以開發(fā)利用相關(guān)資源而進(jìn)行的科學(xué)探究工作。出于不同目的和要求,水文地質(zhì)勘探又可以進(jìn)一步劃分為普查和勘探,普查是綜合性的,用以表達(dá)普查結(jié)果的水文地質(zhì)圖的比例尺為1:20萬,而水文地質(zhì)勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后對特定區(qū)域水文資源的深入調(diào)查,服務(wù)于專門目的,如從居民健康考慮,對區(qū)域內(nèi)供水水文的調(diào)查,采礦時對礦床水文地質(zhì)的勘探等。
2、我國水文地質(zhì)勘探工作的發(fā)展概況
我國水文地質(zhì)勘探工作從50年代開始,經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,取得了舉世矚目的成就,相比前蘇聯(lián)、美國以及其他國家,我國水文地質(zhì)勘探工作的特點是起步晚、發(fā)展迅速。50年代,首次建立起全國性的水文地質(zhì)工程隊伍;60年代,在東部大平原和西北缺水地區(qū)這些特殊的地理區(qū)域進(jìn)行了水文地質(zhì)的普查;70年代,全國三分之二以上的地區(qū)完成了水文地質(zhì)的普查工作,水文地質(zhì)勘查技術(shù)更加完善,地下水動態(tài)觀測站在各省市自治區(qū)陸續(xù)建成;80年代,我國的水文地質(zhì)勘探工作過程中,開始重視水文環(huán)境,加強(qiáng)環(huán)境立法;水文勘探發(fā)展到當(dāng)前,數(shù)字地球建成,地理信息中的3S(GIS、GPS、RS)應(yīng)用于處理水文地質(zhì)的空間數(shù)據(jù),以及專業(yè)性軟件隨著計算機(jī)的發(fā)展廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)的勘探,為水文地質(zhì)工作的發(fā)展提供了技術(shù)上更加有力的支持。

  二、水文地質(zhì)勘探方法

  1.水文地質(zhì)測繪
水文地質(zhì)測繪(hydrogeological mapping)是指在被測地區(qū),首先觀察水體的地質(zhì)現(xiàn)象,經(jīng)過科學(xué)的分析整理后,用專業(yè)術(shù)語或者圖表描述。在水文地質(zhì)的勘探中,勘探工作者對探測區(qū)域的水文環(huán)境,有必要先根據(jù)相關(guān)資料進(jìn)行大致的了解,掌握基本情況不僅可以減少工作量,技巧性的開展勘探工作,也有利于保障勘探過程的安全。水文地質(zhì)勘探工作常常涉及山區(qū)的水文地質(zhì)測繪,范圍大且受地形影響難以進(jìn)入的山區(qū)環(huán)境成為水文勘探棘手的問題,針對這種情況,利用拍攝的航空攝像片、衛(wèi)星圖片對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境作出基本判斷,利用電子技術(shù)分析資料,在對水文地質(zhì)作出測繪后得到能夠反映水文信息的圖表,達(dá)到調(diào)查水文環(huán)境的目的。由此可見,水文地質(zhì)測繪中,勘探者面對的難題是大面積的山區(qū)無法通行,這一問題的解決,需要充分利用已經(jīng)發(fā)展完善RS、GIS等地理科學(xué)技術(shù),在實踐中不斷提高應(yīng)對艱難環(huán)境的能力。
2.地球物理勘探
為了了解水文地質(zhì)條件,也可以通過對地球物理相關(guān)屬性的考察。根據(jù)地球物理的整體性原則,各地理現(xiàn)象是相互作用、影響的,地球物理勘探是現(xiàn)有的水文地質(zhì)勘探的技術(shù)中唯一一個間接的勘探方法,聯(lián)系測區(qū)的自然條件和勘探所需要解決的具體問題,勘探可以選用地面物探、水文測井、遙感技術(shù)這三種具體的方式。與其他的勘探方法相比,地球物理勘探是通過探究水文地質(zhì)的成因來推斷業(yè)已形成的水文環(huán)境,獲取了更多的地理信息,它對平原地區(qū)含水層的深度、淡水界面,甚至地?zé)岙惓^(qū)域的界定,都有精確而不可替代的作用。
3.水文地質(zhì)鉆探試驗
水文地質(zhì)鉆探(hydrogeologic drilling)和水文地質(zhì)試驗(hydrogelogic experiment)都是為了獲取地下水資源的相關(guān)資料而進(jìn)行的地理科學(xué)技術(shù)手段。它們可以涉及地下水埋藏的地理環(huán)境,通過鉆探,理清區(qū)域內(nèi)地下水流動的方向和水量的規(guī)律,對地下水的水文條件進(jìn)行精確的表述。鉆探采用的探孔,由于不同的作用,分為普查、勘探與探采結(jié)合孔三種類型,鉆探在水文地質(zhì)探測中的發(fā)展為水文地質(zhì)調(diào)查活動提供了直接的技術(shù)支持,探測活動對水文探測設(shè)備的要求相比其它的探測高,其中,回旋、沖擊、沖擊——反循環(huán)是不同探測設(shè)備基本的探測方式,在探測水文地質(zhì)的過程中,也能夠通過鉆探區(qū)域內(nèi)地?zé)豳Y源以開采利用。與水文地質(zhì)鉆探相同,水文地質(zhì)試驗也是在野外,通過對水文地質(zhì)的直接調(diào)查以獲取區(qū)域內(nèi)的水文資料,利用抽、注、滲等方式,可以明確水文特點,達(dá)到調(diào)查區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)資料的探測目的。
4.地下水動態(tài)觀測和試驗分析
地下水動態(tài)監(jiān)測是對一個地區(qū)或者水源地的地下水動態(tài)要素(水位、水量、水質(zhì)和水溫)等物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定時測量、記錄和存儲整理的過程,依托中國移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)測中心查看地下水的水位、溫度、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù),將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫生成各種報表和曲線,它由監(jiān)測中心、通信網(wǎng)絡(luò)、微功耗測控終端、水位監(jiān)測記錄儀四部分組成,通過對地下水動態(tài)觀測和試驗分析,得到與地下水有關(guān)的數(shù)據(jù)資料。

  三、水文地質(zhì)評價

  1.地下水水量計算
計算地下水的水量,是評價水文地質(zhì)的一個重要標(biāo)準(zhǔn),也是對地下水資源能否開采的判斷依據(jù)之一。可用的地下水是在計算出補給量與排出量的差值,結(jié)合地下水的基本儲存量的結(jié)果,其中,能夠?qū)Φ叵滤M(jìn)行補給的水量來源包括河水補給、降雨補給與地下水平衡量的補給,地下水的流出是地下水側(cè)向流出、潛水蒸發(fā)等因素作用的。經(jīng)過計算與分析,獲取地下水能夠允許的最大開采值進(jìn)行地下水的開采活動。
2.地下水資源評價
對地下水資源的評價是一個綜合的過程,評價內(nèi)容包括水質(zhì)好壞,即是否受到污染與污染程度是否在可修復(fù)的范圍,地下水資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)價值、社會價值,具體的資源評價過程是對勘探工作的完善,水文地質(zhì)的分析人員根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)做出水文地質(zhì)模型,利用相關(guān)的理論如數(shù)值法等方法進(jìn)行水質(zhì)、水文上具體的測評。地下水資源的評價普遍認(rèn)同以下兩種評價方式。一、首先進(jìn)行水體取樣,進(jìn)而花樣以調(diào)查水質(zhì),是否含有超標(biāo)的元素,與人體的適應(yīng)性對比來決定相應(yīng)地下水資源的開采價值。二、如果在水質(zhì)勘察過程中發(fā)現(xiàn)水質(zhì)已經(jīng)受到污染或者有受到污染的可能,應(yīng)查清污染物質(zhì)及來源、途徑與規(guī)律,提出地下水資源的防護(hù)措施,地下水的開發(fā)應(yīng)力求費用低廉、方案優(yōu)化、效益顯著。這些必須以查明水文地質(zhì)條件和正確評價地下水資源為基礎(chǔ),在對地下水資源作出評價后進(jìn)行開采時,應(yīng)注意做到不過量開采,不能造成海水或者高礦化水入侵到淡水含水層,不能引起大量的地面沉積和坍塌,進(jìn)行全面的規(guī)劃。為了合理使用地下水資源,必須進(jìn)行有效的管理,建立水資源的統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu),優(yōu)化分析的方法進(jìn)行水資源的數(shù)字模型管理,在經(jīng)濟(jì)方面要明確地下水有償使用的原則,征收水資源管理費。
地下水水文的探測是隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對資源的了解與利用的需求增加的基礎(chǔ)上發(fā)展的,我國的水文探測工作從50年代正式開始受到關(guān)注,水文地質(zhì)的普查滲透大江南北,具體的水文勘探技術(shù)如測繪、鉆探、試驗等,在水文普查探測和專門探測中,都發(fā)揮了重要的作用,對水文地質(zhì)探測工作者,掌握這些技術(shù)并與時俱進(jìn)的鉆研新方法以適應(yīng)不同的探測環(huán)境,是十分重要的。探測的最終目的是對資源的利用,獲取資料后,判斷地下水的開發(fā)價值并進(jìn)行規(guī)模化的開發(fā),也成為新形勢下水文地質(zhì)工作者的責(zé)任。

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