■　李玉芳

（新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊新疆烏魯木齊830091）

探究如何進行地下水資源的調(diào)查與評價

■李玉芳

（新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊新疆烏魯木齊830091）

水資源評價方法不僅能反映區(qū)域的產(chǎn)水特點，還能體現(xiàn)它的時代變化特征。本文闡述了如何在新疆地區(qū)進行地下水的調(diào)查與評價。

新疆地下水資源評價

地下水資源評價的主要任務包括水質(zhì)評價和水量評價。水質(zhì)評價是根據(jù)不同的要求采用不同的方法。根據(jù)用水部門對水質(zhì)的要求，進行水質(zhì)分析，評價其可用性并提出開采區(qū)水質(zhì)監(jiān)測與防護措施。水量評價是通過計算水量，確定允許開采量，并對能否滿足用水部門的要求做出科學評價。同時水資源評價方法受區(qū)域水資源形成條件和區(qū)域水資源開發(fā)利用程度的影響，它不僅能反映區(qū)域的產(chǎn)水特點，還能體現(xiàn)它的時代變化特征。同時為了開發(fā)利用地下水資源，也需要對水文地質(zhì)勘察工作進行深入剖析。

1　水文地質(zhì)調(diào)查

1.1水文地質(zhì)調(diào)查的常用基本方法

根據(jù)目前的的水文地質(zhì)調(diào)查情況，我們總結(jié)出了集中比較常用的方法，主要有：水文地質(zhì)物探技術(shù)、水文地質(zhì)鉆探技術(shù)、水文地質(zhì)測繪技術(shù)以及地下水動態(tài)觀測技術(shù)。水文地質(zhì)物探技術(shù)主要是根據(jù)地下水、含水層面以及非含水層面之間的不同，使用地球物理的方法判斷水文地質(zhì)特征的手段。該技術(shù)的使用設(shè)備比較簡單，并且非常容易操作，成本也比較低，工作效率比較高，能夠快速的勘察出特定地區(qū)的地貌，是當前水文地質(zhì)調(diào)查研究中不可缺少的技術(shù)手段之一；水文地質(zhì)鉆探主要是通過利用一定的鉆探工程技術(shù)，對地表下較深層次的水源情況進行勘察的工作，是地下水源探尋的最直接的技術(shù)手段，也是地下水開采的常用方法，但是，該技術(shù)方法的使用成本比較高；水文地質(zhì)測繪技術(shù)是進行水源地質(zhì)調(diào)查的首要環(huán)節(jié)，該技術(shù)的使用精度要求比較高，并且能夠?qū)Φ乇碇械牡叵滤捌湎嚓P(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象進行探查，主要的工作內(nèi)容是進行實地觀察、測量、描述以及對調(diào)查情況進行綜合性的分析等，并按照一定的標準，把它們以圖紙的形式表現(xiàn)出來，并對水文地質(zhì)規(guī)律進行總結(jié)。該技術(shù)成果能夠運用于各種水文地質(zhì)勘探、動態(tài)觀測以及試驗等；另外，因為水源具有流動、不斷變化的特點，為了能夠更精確的調(diào)查出水質(zhì)的情況，需要對水源的運行規(guī)律進行一定的探查，通常人們主要是根據(jù)主要含水層的變化進行勘測。

1.2水文地質(zhì)調(diào)查注意事項

注意地下水的動態(tài)類型，地下水按照水力特征和埋藏條件分類可分為潛水、上層滯水、承壓水三種。那么依據(jù)賦存介質(zhì)特點主要分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和巖溶水。一般水文地質(zhì)勘測中常做的實驗就是抽水的實驗，經(jīng)過4個小時的持續(xù)穩(wěn)定以后，從而估算出滲透系數(shù)，對于一些比較重要的工程項目一定要進行至少兩次的抽水試驗，可以安排多個觀測孔進行觀測，對于水質(zhì)和水位高低進行最大限度地試驗調(diào)查，從而準確探測水位高低和水質(zhì)成分。計算工程的涌水量時我們一般會采用的計算方法是大井法計算。通過不定期的觀測和地下水位高低的檢測，在其達到靜止狀態(tài)后，靜止一天的時間然后進行檢測，對地下水的靜止水位和其變化的幅度進行準確記錄。另外，在水文地質(zhì)勘測過程中，一定做好安全防范措施，保障施工人員的安全，科技是第一生產(chǎn)力，要實施科教興國和人才興國，就必須堅持以人為本的原則，要做好安全防范措施，提高員工知識文化水平和素質(zhì)。另外要堅持地下水調(diào)查評價的原則，即地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價工作應遵循資料搜集與現(xiàn)場調(diào)查相結(jié)合、項目所在場地調(diào)查與類比考察相結(jié)合、現(xiàn)狀監(jiān)測與長期動態(tài)資料分析相結(jié)合的原則；地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價工作的深度應滿足相應的工作級別要求。當現(xiàn)有資料不能滿足要求時，應組織現(xiàn)場監(jiān)測及環(huán)境水文地質(zhì)勘察與試驗。對一級評價，還可選用不同歷史時期地形圖以及航空、衛(wèi)星圖片進行遙感圖像解譯配合地面現(xiàn)狀調(diào)查與評價；對于地面工程建設(shè)項目應監(jiān)測潛水含水層以及與其有水力聯(lián)系的含水層，兼顧地表水體，對于地下工程建設(shè)項目應監(jiān)測受其影響的相關(guān)含水層。對于改、擴建I類建設(shè)項目，必要時監(jiān)測范圍還應擴展到包氣帶。

1.3應用地理信息制作水文地質(zhì)圖

綜合水文地質(zhì)圖的編制是把區(qū)域地下水調(diào)查工作中所獲得的各種水文地質(zhì)現(xiàn)象和資料，用各種代表符號的方式，反映在一定比例尺縮小的圖紙上所編制的一種具綜合內(nèi)容的地質(zhì)-水文地質(zhì)圖件。該文件可以要充分、客觀地反映實際情況，并力爭具有科學性、地區(qū)性、綜合性、實用性、藝術(shù)性。為提高編圖精度，要求綜合水文地質(zhì)圖在野外工作階段及時確定含水巖組的分布界線及各類水點的位置和富水性界線等。水文地質(zhì)圖的表示方法分單層和多層，單層結(jié)構(gòu)含水巖組，其表示采用底色法，按照不同的色序表示不同含水巖組類型及其分布，在同一巖組類型中以顏色的深淺或色調(diào)線條的不同方向表示該巖組的富水性的強弱。下伏含水巖組的頂板埋深可用等值線表示。多層結(jié)構(gòu)含水巖組的表示方法，松散巖類孔隙水多層結(jié)構(gòu)含水巖組，一般分為潛水和承壓水或淺層水與深層水上、下兩層的雙層結(jié)構(gòu)或上、中、下三層結(jié)構(gòu)。

2　區(qū)域性水文地質(zhì)調(diào)查項目中應用的地下水資源評價方法

2.1水量均衡法和實驗法

水均衡法是根據(jù)開采地段內(nèi)，地下水動力平衡的基本原理，來預計其總的“可能涌水量”的一種方法。該法適用于地下水埋藏較淺，地下水的補給和排泄條件易于查清楚的地區(qū)。對于干旱或半干旱山前洪積平原和喀斯特地區(qū)，某些河谷地區(qū)以及封閉的自流盆地，使用效果一般都比較好。水量均衡法是地下水資源評價的基本方法，由于其原理簡單；需要的含水層參數(shù)較少，可操作性強，能夠充分利用長系列的水位動態(tài)資料和開采量資料。對于精度要求較低、水文地質(zhì)勘探資料較少區(qū)域而言，是一種有效的地下水資源評價方法。在地下水資源評價中均衡法的使用比較普遍，均衡法可粗可精，適應性強，許多情況下都能運用。試驗法是通過模擬試驗來評價地下水資源的，這是因為缺少當?shù)氐乃牡刭|(zhì)信息，并且還急需對地下水進行開采。所以智能進行模擬試驗，通過模擬的抽水試驗來對地下水資源進行評價。這種通過實際抽水試驗確定地下水允許開采量的方法被稱為開采試驗法。在枯水季節(jié)按開采條件進行試驗性開采抽水，一般抽水延續(xù)一至數(shù)月。地下水動態(tài)從抽水開始到水位恢復進行全面觀測?？赡艹霈F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)和非穩(wěn)定狀態(tài)兩種情況。可采用打井或利用現(xiàn)有井按需要的開采流量進行抽水試驗，依據(jù)試驗結(jié)果計算地下水允許開采量。

2.2相關(guān)分析法

地下水資源的形成是一個復雜的過程，期間會受到很多因素的影響，也不能夠用清楚明白的模型來表述它們之間的直接或間接關(guān)系。在實際運用確定性模型的求解過程中，很多情況下是人為地把某些因素加以刪減或簡化。因此用確定性模型來評價有一定的局限性。如果水源地已有一段開采時間，并有系列觀測資料，這就可以根據(jù)概率統(tǒng)計的原理，利用已有的觀測資料建立起開采量與其影響因素之間的隨機性模型，這就是統(tǒng)計分析法。概率統(tǒng)計分析法有很多種，目前應用比較普遍的是相關(guān)分析法。相關(guān)分析法適用于有多年開采歷史資料的穩(wěn)定開采水源擴大開采規(guī)模時的地下水資源評價。相關(guān)分析法建立在數(shù)理統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)上，考慮了一些隨機因素的影響，便于解決一些復雜條件的水文地質(zhì)問題，理論嚴謹。此方法需要長系列地下水動態(tài)觀測資料，對數(shù)據(jù)一致性要求較高，預報時段不能太長。根據(jù)現(xiàn)實物理背景下得出的統(tǒng)計規(guī)律，不能反應實際的地下水運動機理。

圖1　地下水資源評價模式概述

3　今后如何更好地進行地下水資源調(diào)查與評價

3.1建立水資源評價模型

為方便現(xiàn)在和以后對水資源做出評價，所以要分別建立反映降水、土壤水與地下水轉(zhuǎn)化機制及下滲、蒸發(fā)等水循環(huán)過程，引水、開采等水資源開發(fā)利用活動的水資源評價模型。對植被情況，不透水面積，耕作條件及水資源利用水平等因素均可以用調(diào)參數(shù)形式體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)化水資源評價模型中，通過參數(shù)調(diào)整，反映產(chǎn)流條件及水資源利用水平，并根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展及氣候長期變化預計估算未來產(chǎn)流條件變化及水資源利用情況。還應研制較為通用的結(jié)構(gòu)化模型，根據(jù)不同地區(qū)自然地理條件和水文地質(zhì)條件，增減不同的模型組件，使模型參數(shù)具有物理背景和可比性，通過試點流域，實驗站資料等率定分區(qū)模型參數(shù)。如東疆地區(qū)煤炭基地地下水勘查活動，目的在于查明東疆地下水文地質(zhì)條件，重新評價地下水資源及開發(fā)利用潛力，并結(jié)合哈密煤炭基地建設(shè)和當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展對水資源的需求，提出水資源開發(fā)利用優(yōu)化配置方案。

3.2定期的地下水資源調(diào)查與評價

新疆地下水補給量中有86%是地表水轉(zhuǎn)化形成的，地下水補給量與地表水的用水量、用水結(jié)構(gòu)、用水效率等關(guān)系十分密切，地下水補給量、可開采量以及開發(fā)利用中存在的問題等都是動態(tài)變化的。隨著經(jīng)濟社會高速發(fā)展、水利工程建設(shè)的快速發(fā)展和地表水利用效率的提高，這種變化更加劇烈。因此，應定期開展地下水資源調(diào)查與評價工作，及時調(diào)整地下水資源補給量及可開采量，發(fā)現(xiàn)利用中存在的問題，為合理利用、有效保護，為政府部門科學決策提供科學依據(jù)。地下水資源調(diào)查與評價工作要統(tǒng)一部署、規(guī)范技術(shù)要求、嚴把質(zhì)量關(guān)，使評價工作真正落到實處、達到預期目的。

3.3統(tǒng)一技術(shù)標準指導評價工作

需要統(tǒng)一技術(shù)標準指導評價工作，也就是在根據(jù)相關(guān)需求的情況下，分區(qū)開展水資源評價工作，并采取一致的水文系列，這樣一方面為當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和水資源持續(xù)利用提供科學依據(jù)，另一方面在需要時可以匯總成全國水資源評價成果。充分利用國家水文數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，研制水資源評價系統(tǒng)與水文數(shù)據(jù)庫、水資源數(shù)據(jù)庫的接口，提高水資源評價工作的現(xiàn)代化水平。同時開展關(guān)鍵性技術(shù)攻關(guān)，加強技術(shù)研究，積極開展關(guān)鍵性技術(shù)攻關(guān)，盡早建成通用水資源評價模型系統(tǒng)，廣泛采用新技術(shù)與新方法，盡早建成通用計算機系統(tǒng)，為水資源評價提供技術(shù)支持。充分利用地理信息系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的管理、分析功能，實現(xiàn)GIS與水資源評價模型、水文及水資源管理數(shù)據(jù)庫的集成，建立基于GIS平臺上的水資源評價信息系統(tǒng)，從根本上改變水資源評價的手工操作狀況。另外，積極穩(wěn)妥地推進地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)，地下水監(jiān)測站網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)是地下水監(jiān)測工作的基礎(chǔ)，投入多，內(nèi)容復雜、技術(shù)難度大，前期工作要求高，應該按照相應建設(shè)程序，分輕重緩急，逐步實施。

3.4應用遙感技術(shù)進行地下水資源調(diào)查

遙感技術(shù)的出現(xiàn)在客觀上可以克服傳統(tǒng)調(diào)查技術(shù)存在的缺陷，實現(xiàn)了水文地質(zhì)大范圍內(nèi)的時間和空間調(diào)查差異，并且突破了土壤含水量以及可降水量測量等方面存在的難題。遙感技術(shù)能夠提高降水量勘察信息的質(zhì)量，在一定程度上實現(xiàn)了信息的自動收集和記錄。并且，氣象衛(wèi)星能夠?qū)υ茖拥淖兓闆r進行全天候的動態(tài)觀測，可以為氣象預報提供相對準確的參考信息。新疆這邊的實際工作中，遙感在水文地質(zhì)調(diào)查項目中的應用主要是在地貌、水體以及含水巖體方面，需要應用遙感圖像進行解譯，勾勒出地質(zhì)界線或者地下水淺埋帶，效果跟解譯人員的技術(shù)或者經(jīng)驗有關(guān)系。所以說現(xiàn)階遙感技術(shù)段還屬于探索階段，因此在實際工作過程中，遙感的應用效果還不夠理想。但我相信隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和廣大水文地質(zhì)工作者的不懈努力,以及政府部門日益加大的支持,廣泛利用遙感技術(shù)進行水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究是必然趨勢,將貫穿于水文地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測、預警、評估的全過程。

4　結(jié)束語

在通過完善地下水調(diào)查，我們可以全面掌握相關(guān)信息，為水資源的評價提供有力參考。掌握所勘察地區(qū)的地下水情況，可以影響到相關(guān)部門對國民經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)劃和決策，所以廣大水資源工作者應本著實事求是的原則認真進行該項工作。應正確地從宏觀角度來預測水資源量的發(fā)展趨勢，地下水資源評價結(jié)果應直接與計算參數(shù)、技術(shù)方法、取用的需水指標、長系列的水文資料以及地下水開采的經(jīng)濟技術(shù)條件和不同水資源豐枯年景不同用水保證率來綜合考慮。所以在對區(qū)域地下水資源評價成果的鑒定驗收工作時不應簡單地從資源總量上考察、檢驗，更重要的是要分析研究評價的技術(shù)方法、思路和手段，只有這樣才能得到符合區(qū)域?qū)嶋H的地下水資源量，才能對區(qū)域的現(xiàn)狀及中長期地下水資源量做出正確的評價，從而為水資源的開發(fā)利用規(guī)劃及行政主管部門的正確決策提供可靠的科學依據(jù)。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-257-1