羅曉燕 管程謀

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，日常生活中人們對(duì)于水資源的需求也越來越大，因而在當(dāng)下水資源日益緊缺時(shí)候，水文的地質(zhì)勘探工作就顯得非常重要，它關(guān)乎到人民生活的質(zhì)量和一些列的民生問題，本文主要介紹了幾種主要的水文地質(zhì)勘探的方法。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)勘探；方法

淡水屬于可再生資源，主要靠自然降水得到補(bǔ)充。雖然地表水傳導(dǎo)水的能力強(qiáng)，但存儲(chǔ)量有限；而地下水含水層傳導(dǎo)水的能力相對(duì)較弱，但存儲(chǔ)量豐富，合理的開采可以有效緩解當(dāng)前水資源緊張的現(xiàn)狀。本文對(duì)地下水開采過程中幾種水文地質(zhì)勘察技術(shù)進(jìn)行了闡述，希望為水文地質(zhì)勘察工作提供一些幫助。

一、遙感技術(shù)在勘探水資源中的應(yīng)用

遙感技術(shù)就是通過遠(yuǎn)處的探測(cè)來感知事物特點(diǎn)的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是探測(cè)的范圍和信息量都較大，而且技術(shù)較為先進(jìn)，同時(shí)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)；遙感勘測(cè)的方法主要實(shí)施的手段就是在所需要勘測(cè)的區(qū)域進(jìn)行航空勘探，這種方法是結(jié)合展片和航片，并于野外的水文地質(zhì)進(jìn)行相互補(bǔ)充驗(yàn)證的方法，具體可以細(xì)分為四種：熱紅外監(jiān)測(cè)法、水文地質(zhì)遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法以及遙感模型法。

1、熱紅外的監(jiān)測(cè)方法。這種方法主要就是利用紅外線的波段來對(duì)所探測(cè)區(qū)域進(jìn)行遙感取像，通過地表的溫度來判斷地下是否有水源的存在，這種方法比較適合于在干旱的地區(qū)。它的工作原理就是：由于地下水在熱傳導(dǎo)、過毛細(xì)、以及地表蒸發(fā)等多重作用下使得地表干旱的地區(qū)溫度和濕度發(fā)生變化的，從而使得該區(qū)域冷熱異常，因而正好可以在紅外遙感下得到不同的顯示，當(dāng)然也就比較容易發(fā)現(xiàn)水源。

2、水文地質(zhì)勘探遙感信息分析的方法。這種方法主要就是利用水文地質(zhì)的相關(guān)理論對(duì)通過遙感所獲取的地質(zhì)、水文信息進(jìn)行細(xì)致的分析，從而大致確定容易蓄水的地方區(qū)域，從而判斷該區(qū)域地下的水文狀況。

3、環(huán)境的遙感信息分析方法。這種方法就是利用遙感方式得到的圖像，從圖像中發(fā)掘與地下水存在有關(guān)的植被、水系以及湖泊等環(huán)境因子，從相互之間的關(guān)聯(lián)程度來探討地下水系的貯存狀況。這種方法的工作原理就是：在相對(duì)而言干旱的地方，植被等容易受到地貌、地下水以及氣候等的影響，而這些影響因素中淺層的地下水對(duì)于植被的影響甚大，因而可以間接的利用這些信息來判斷該區(qū)域的礦化度、水化深淺等信息。

4、遙感模型法。國內(nèi)對(duì)地下水資源的遙感研究開始于20世80年代初，但發(fā)展迅速。遙感模型法是指通過分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測(cè)地下水位的定量評(píng)價(jià)模型，對(duì)地下水資源進(jìn)行估測(cè)的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學(xué)、模型學(xué)相結(jié)合的一種新的研究方法。地下水遙感監(jiān)測(cè)的依據(jù)是地下水與地表水、植被、土壤水分和溫度等遙感信息的相關(guān)性。此種方法主要用于評(píng)價(jià)地下水位分布狀況。

目前，地下水資源的監(jiān)測(cè)主要是靠水文地質(zhì)特征、地下水所處的環(huán)境因素和巖層構(gòu)造條件的目視解譯和常規(guī)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來分析遙感數(shù)據(jù)。遙感最終目標(biāo)是解決實(shí)際應(yīng)用問題，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，地下水遙感監(jiān)測(cè)在農(nóng)業(yè)和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用已越來越受到人們的重視。

二、地面核磁共振的方法

地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng)，通過觀測(cè)、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的變化規(guī)律，來判斷探測(cè)區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法，可量化含水層信息，勘探的深度小（目前最大勘探深度小于150m），適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場(chǎng)的作用下，處在一定的能級(jí)上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)地下水中的質(zhì)子進(jìn)行激發(fā)，這樣原子核能級(jí)間就會(huì)產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號(hào)的強(qiáng)弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān)，核磁共振信號(hào)的幅值越大，所探測(cè)區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而，可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達(dá)到實(shí)現(xiàn)直接尋找地下水的目的。

地面核磁共振法屬于直接找水法，在有效的勘探深度范圍內(nèi)，有水就有核磁共振信號(hào)顯示，以此來探測(cè)各類型的地下水。將核磁共振找水方法主要用于探測(cè)其他物探方法難以尋找的地下水，應(yīng)用于水文地質(zhì)填圖，快速圈定找水遠(yuǎn)景區(qū)、對(duì)地下水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)以及確定出水井位方面，可以發(fā)揮核磁共振找水方法所具備的直接找水、量化程度高、快速、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，有利于獲得地下水資源三維分布的信息。

核磁共振找水方法除了可以探查各種類型的地下水外，還可以與電阻率法、激發(fā)極化法等其他地球物理方法配合，根據(jù)地下水電阻率等物性參數(shù)的變化來區(qū)分淡水和咸水。此外，核磁共振找水方法也可以用來圈定被含有氫核（烴類）污染物污染的水的范圍和污染程度。

用核磁共振方法，通過剖面或面積性測(cè)量對(duì)工程地基和堤壩隱患進(jìn)行無損檢測(cè)，可以圈定地下水入侵范圍、評(píng)價(jià)堤壩及其壩基有無地下水作用等。核磁共振找水主要應(yīng)用在以下4個(gè)方面：黃土孔隙、裂隙水探測(cè)；尋找碎屑巖類淺層風(fēng)化裂水和層間承壓裂隙水；確定基巖裂隙帶的富水性；判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。

三、地球物理測(cè)井方法

地球物理測(cè)井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行精確探測(cè)。地球物理測(cè)井方法是以嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質(zhì)量，探測(cè)巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測(cè)井主要工作內(nèi)容及工作原理如下：

1、正確地劃分含水層并確定層位及厚度，研究它們之間的相互關(guān)系。

2、對(duì)地下水進(jìn)行地下水礦化度進(jìn)行測(cè)量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低

3、判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標(biāo)準(zhǔn)：聲波時(shí)差較大，電阻率較小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多，自然伽馬測(cè)井值就越大。

總之，隨著近年來科技的不斷發(fā)展，以及勘探技術(shù)的不斷提升，在繼承了老一輩水文勘探人員的技術(shù)和知識(shí)后，新一代的工作者更要與時(shí)俱進(jìn)，不斷的研究并熟悉新的理論和技術(shù)，從而將新老結(jié)合，挖掘開拓出更加優(yōu)良的勘探方法，從而方便找水工作，使得找水的相關(guān)技術(shù)得到不斷的提升和發(fā)展。

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