謝建文 鄭曉靜

摘 要：水是生命之源也是任何人無(wú)法離開的物質(zhì)，但隨著經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展，對(duì)水資源的利用浪費(fèi)以及水污染情況也越來(lái)越嚴(yán)重，所以現(xiàn)在只有對(duì)水資源做好識(shí)別和量化，才能夠有效保護(hù)水資源。

關(guān)鍵詞：地下水；地表水；相互作用；識(shí)別；量化；產(chǎn)業(yè)區(qū)區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)；小漳河

本文以巨鹿縣西郭城產(chǎn)業(yè)區(qū)區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)工程為依托，初步研究園區(qū)內(nèi)河流小漳河地表水與地下水相互作用的識(shí)別和量化方法。

1 前言

地表水與地下水在水資源中屬于不可分割的整體，他們?cè)谌藗兊纳钪邪l(fā)揮著不可替代的作用，通過對(duì)自然水資源尤其是地表水與地下水相互作用的識(shí)別與量化方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究，以改善水資源匱乏現(xiàn)狀。

2 地下水與地表水相互作用的相關(guān)研究

2.1 地表水與地下水水量的交換研究

地下水主要來(lái)源于地表河流，而地下水借此通過積累排泄供給生態(tài)環(huán)境所需依此來(lái)維持生態(tài)系統(tǒng)的水資源平衡。而地下水與地表水能夠在自然的狀態(tài)下蒸發(fā)形成降雨進(jìn)而又將地下水與地表水進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而使得這里的水資源維持在一個(gè)平衡的狀態(tài)。地下水與地表水可以看作一個(gè)整體的原因就是兩種水資源可以相互補(bǔ)充共同維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。也正是因?yàn)槿绱?，?duì)兩者之間進(jìn)行水量的交換研究很有必要。在早期，我國(guó)對(duì)地表水與地下水的水量交換研究并不成熟。地下水對(duì)地表水進(jìn)行水位補(bǔ)充的兩個(gè)必要條件是兩者之間的水頭差與水位聯(lián)系，但是我國(guó)對(duì)這兩方面的科技研究都不夠成熟。而早在20世紀(jì)70年代美國(guó)就已經(jīng)研制出相關(guān)的滲透測(cè)量?jī)x并投入研究使用，而且取得了突破性的進(jìn)展?，F(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)研制出了一種更加先進(jìn)的滲透測(cè)量?jī)x，它是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，對(duì)水量交換的測(cè)定更加的準(zhǔn)確。所以現(xiàn)在我國(guó)在地表水與地下水水量交換測(cè)定的研究中已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。但在測(cè)定研究的過程中，我國(guó)的技術(shù)依然存在著很多的缺陷和不足，仍然需要不斷地進(jìn)行探索。

2.2 地表水與地下水相互作用的研究方法

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)兩種水相互作用的研究方法也在不斷地進(jìn)步和創(chuàng)新。主要方法是示蹤理論法。在示蹤理論法發(fā)展的過程中主要分為傳統(tǒng)示蹤法以及溫度示蹤法兩種方法。下面我們將對(duì)這兩種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

2.2.1 傳統(tǒng)的示蹤法簡(jiǎn)介

這種示蹤法是我們?cè)缙谠谶M(jìn)行地表水與地下水相互作用研究時(shí)的主要應(yīng)用方法。這種方法在應(yīng)用的過程中對(duì)研究取得了突破性的進(jìn)展與發(fā)展并且在一定的程度上促進(jìn)了兩種水相互作用的研究。但是這種示蹤法始終只是人工示蹤或者是化學(xué)同位素示蹤，在某種情況下會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，同時(shí)對(duì)水資源也有一定的傷害，這就與我們最初的目標(biāo)背道而馳。除此之外，這種方法非常容易受到場(chǎng)地等方面的限制，這些限制在一定的程度上阻礙了研究的進(jìn)行。與此同時(shí)，用這種方法進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果，并不是非常精確，從而影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2.2 溫度示蹤法的簡(jiǎn)單說明

地下水是存在于地層內(nèi)的水資源，這種地下水資源對(duì)溫度比較敏感，而且受到地溫場(chǎng)的影響比較顯著，尤其在地下水與地表水進(jìn)行水量交換時(shí)溫度的變化異常的明顯，所以科研人員根據(jù)地下水的這種特性研究出了溫度示蹤法。簡(jiǎn)單來(lái)說這種方法充分利用了地下水對(duì)溫度敏感這一特性，從而對(duì)地下水的各種情況能夠更好的掌握。而這種新型的方法在應(yīng)用于兩種水的相互作用研究時(shí)，主要用到的就是數(shù)值法和解析法。這兩種方法都是一種數(shù)學(xué)模型，而且各有優(yōu)缺點(diǎn)。但是在計(jì)算精度上面由于解析法考慮到了熱彌散效應(yīng)所產(chǎn)生的誤差，使得整個(gè)的數(shù)值精確度要比數(shù)值法計(jì)算的精確度要高，同時(shí)解析法在研究時(shí)能夠更好的對(duì)水域交換的情況進(jìn)行有效的解釋和評(píng)價(jià)。但是在另一方面，數(shù)值法的優(yōu)勢(shì)就要比解析法更加的突出一些，在二維或者是更為復(fù)雜的問題上數(shù)值法能夠更好的解決問題。

3 地下水與地表水的量化方法研究

在我國(guó)現(xiàn)在的發(fā)展過程中，對(duì)地下水與地表水的研究已經(jīng)取得了突破性的發(fā)展與進(jìn)步，而且在兩種水的研究發(fā)展過程中已經(jīng)逐漸研究出了很多的量化方法，主要包括直接測(cè)量法、調(diào)查分析法、模擬計(jì)算法、環(huán)境示蹤法等四種方法，他們?cè)谘芯窟^程中發(fā)揮著重要的作用。

3.1 直接測(cè)量量化方法

這種量化方法在兩種水域相互作用過程中是最為直接的一種測(cè)量方式，它是對(duì)整個(gè)的水域進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量的過程中應(yīng)用滲透測(cè)量?jī)x對(duì)水域的水量交換進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量的方法雖然直接簡(jiǎn)便，但是它的弊端同樣不可忽略，因?yàn)樵谶M(jìn)行測(cè)量時(shí)為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性需要對(duì)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，這樣就會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，同時(shí)也無(wú)法準(zhǔn)確的掌握滲透通量。

3.2 調(diào)查分析量化方法

顧名思義，調(diào)查分析就是要對(duì)測(cè)量的水域進(jìn)行充分的調(diào)查然后針對(duì)其特性尋找適合的量化方法，在調(diào)查分析的過程中需要進(jìn)行流量過程線分析以及水均衡計(jì)算兩個(gè)過程，這兩個(gè)過程都是在調(diào)查分析的過程中不可缺少的部分。流量過程線分析要對(duì)河流的流量進(jìn)行精確的分析，一般都是對(duì)河流的徑水流量和基流量隨時(shí)間的變化做出流量曲線。而之后的水均衡計(jì)算就是將地表水或者是地下水為研究的主體而后選取河流中的若干段河道進(jìn)行研究計(jì)算。

巨鹿縣西郭城產(chǎn)業(yè)區(qū)區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)工程中，研究園區(qū)內(nèi)河流小漳河地表水與地下水相互作用的識(shí)別和量化方法即采用調(diào)查分析量化方法，調(diào)查了小漳河流量及豐水期、枯水期、河寬、河深、粗糙度等，繪制了流量曲線分析及水均衡計(jì)算。

3.3 模型計(jì)算量化方法

這種量化方法是地下水與地表水的相互作用研究過程中最常見的方法。而這種方法的原理就是達(dá)西定律，達(dá)西定律在這個(gè)研究中發(fā)揮著巨大的功能和作用。此法許多工作都需要達(dá)西定律來(lái)解決或者作出解釋，在水域的量化過程中依靠達(dá)西定律將兩者之間的界面看作一個(gè)透水層的模型，而后通過勘察等方法得到研究過程中需要的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。

巨鹿縣西郭城產(chǎn)業(yè)區(qū)區(qū)規(guī)劃環(huán)評(píng)工程中，研究園區(qū)內(nèi)河流小漳河地表水與地下水相互作用的識(shí)別和量化方法也采用了模型計(jì)算，運(yùn)用達(dá)西定律概化透水層模型，通過地質(zhì)勘察調(diào)查地下水各種參數(shù)。

3.4 環(huán)境示蹤量化方法

這是一種根據(jù)水體內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的特征而出現(xiàn)的一種量化方法。因?yàn)槊恳环N河流和水體包括地表水和地下水在化學(xué)物質(zhì)上都具有自己的特征。然而兩種水在進(jìn)行交換和融合的過程中，這些物質(zhì)都會(huì)發(fā)生不同的變化，這些變化就可以給我們的研究帶來(lái)莫大的幫助，所以根據(jù)水資源化學(xué)物質(zhì)的特征對(duì)水中某些物質(zhì)進(jìn)行同位素標(biāo)記。

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家的各方面建設(shè)都不能以破壞環(huán)境為代價(jià)，尤其是在我國(guó)為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而導(dǎo)致的水資源危機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中的嚴(yán)重問題，所以有必要對(duì)地表水和地下水的相互作用進(jìn)行研究，從而在其中找到相關(guān)的辦法解決問題，同時(shí)也能夠進(jìn)一步保護(hù)我國(guó)的水資源。

參考文獻(xiàn)

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