楊鹍 謝云龍
摘 要 水文地質(zhì)勘察是以水資源為主要載體,研究勘探某地區(qū)的地下水儲(chǔ)存情況、地表水的構(gòu)成和補(bǔ)給關(guān)系以及地質(zhì)形態(tài)等,隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們對水文地質(zhì)勘察的要求越來越高,研究水文地質(zhì)勘察的方法及技術(shù)就顯得非常重要了。
關(guān)鍵詞 水文地質(zhì);勘察;技術(shù)研究
1目前我國水文地質(zhì)勘察的主要問題
1.1 水文地質(zhì)勘察缺乏相應(yīng)的支持
水文地質(zhì)勘察人員在進(jìn)行實(shí)地的勘察時(shí),需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,但是一些單位管理者并未意識(shí)到水文地質(zhì)勘察的重要性,因此,往往并不會(huì)大力的支持,只是簡單地投入一點(diǎn),嚴(yán)重精簡和壓縮了水文地質(zhì)勘察程序,且勘探設(shè)備和技術(shù)都相對落后,造成勘察的結(jié)果并不全面精準(zhǔn),還有一些管理人員認(rèn)為地質(zhì)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜或者熟悉的地方根本不需要進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作,或者說不需要詳細(xì)的勘探,水文地質(zhì)勘察缺乏相應(yīng)的支持,工作開展難度較大。
1.2 水文地質(zhì)勘察發(fā)展力度不足
隨著改革開放的推行,我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),尤其是公路項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展迅速,但其在水文地質(zhì)勘察上的投入依然不夠,傳統(tǒng)的水文地質(zhì)勘察工作是由國家相關(guān)部門統(tǒng)一部署的,通過制定詳細(xì)的計(jì)劃進(jìn)行水文地質(zhì)勘探工作,而受傳統(tǒng)水文地質(zhì)勘察形式的影響比較深,新時(shí)期的勘探單位的設(shè)備、人員等籌備不足,加上缺乏資金的支持,水文地質(zhì)勘察工作的發(fā)展出現(xiàn)了一段時(shí)間的空白,嚴(yán)重影響了勘查技術(shù)的提高和完善,限制水文地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展。
1.3 區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜
隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,公路的建設(shè)力度也在不斷的加快,很多偏僻的山區(qū)公路建設(shè)項(xiàng)目越來越多,導(dǎo)致公路項(xiàng)目建設(shè)中所面臨的地質(zhì)環(huán)境逐漸多樣化,進(jìn)而出現(xiàn)一些水文地質(zhì)勘察上的新問題和新困難,傳統(tǒng)的勘探技術(shù)已經(jīng)無法滿足新時(shí)期水文地質(zhì)勘察工作的需要,導(dǎo)致了相關(guān)問題的大量積累,為水文地質(zhì)勘察工作增加了更大的難度,對勘探技術(shù)的要求進(jìn)一步的提高。比如地下水對公路工程的腐蝕性,地下水位變化突破臨界值,而對公路工程帶來的一系列的影響[1]。
2水文地質(zhì)勘察的主要方法及技術(shù)分析
在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作時(shí),主要需要注意地下水位及分布、隔水層厚度、含水層和富水帶位置等等幾個(gè)方面。因地下水對工程的影響是比較大的,為了提高工程質(zhì)量,就要及時(shí)采取有效措施消除其影響,首先就要先正確評價(jià)地下水對工程的影響,同時(shí)還要查閱可信度較高的相關(guān)資料,查找出與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)的水文地質(zhì)資料。水文地質(zhì)資料具體內(nèi)容包括:第一,地理?xiàng)l件。地理?xiàng)l件包括當(dāng)體的地形、氣象、水文特點(diǎn),就是勘察所在地的地形是否平坦,有無受到地下水的侵蝕,所處的區(qū)域?qū)儆诤畏N氣候地帶,環(huán)境濕潤度等等。第二,環(huán)境條件。環(huán)境條件包括當(dāng)?shù)貛r土層的地質(zhì)構(gòu)造、地基結(jié)構(gòu)、巖性特征等幾個(gè)方面,逐一對這幾個(gè)方面進(jìn)行研究探討,有利于提高公路建設(shè)工程的穩(wěn)定性和使用壽命。第三,地下水位分布情況。主要查閱近些年公路建設(shè)所在地的地下水位變化情況,地表水和地下水的補(bǔ)排關(guān)系,并采取有效的措施加以防護(hù)。在具體的水文地質(zhì)勘察時(shí)需要應(yīng)用有效的勘探方法,整理如下:
2.1 水文地質(zhì)測繪
公路工程的水文地質(zhì)勘察項(xiàng)目一般都長達(dá)幾十公里,遇到地質(zhì)條件較復(fù)雜的區(qū)域,一個(gè)路段可能就會(huì)遇到各種地形地貌及地質(zhì)架構(gòu),這時(shí)就需要進(jìn)行深入的水文地質(zhì)勘察工作了,水文地質(zhì)測繪是水文地質(zhì)勘察的初級階段,它通過有效的測繪初步分析地下水的分布、邊界、類型和地表水的補(bǔ)給排關(guān)系等,尤其在建立隧道的時(shí)候,需要更加詳細(xì)全面的對地下水的涌水量進(jìn)行預(yù)測,并根據(jù)實(shí)際情況,精心設(shè)計(jì)好排水系統(tǒng),以達(dá)到排除或調(diào)節(jié)地下水的目。
2.2 物探
物探可以測量出地下水的含水層和富水帶等所在的具體位置,為布置探孔或布井提供真實(shí)可靠的理論數(shù)據(jù),尤其是物探測井技術(shù)與鉆探技術(shù)結(jié)合起來,可以更加準(zhǔn)確地劃分鉆孔巖性剖面,確定含水層、巖溶和裂隙帶的位置,獲得真實(shí)準(zhǔn)確的含水層的相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),諸如地下水流速、流向、鉆孔流量、巖層孔隙度和抽水井的影響范圍之類的數(shù)據(jù)信息。
2.3 鉆探
水文地質(zhì)勘察中經(jīng)常用到的一個(gè)最重要也是最有效的方法就是鉆探,鉆探工作是一項(xiàng)費(fèi)事、費(fèi)力又費(fèi)資金的工作,它一般在水文地質(zhì)測繪和物探的基礎(chǔ)上,布置準(zhǔn)備的鉆孔位置及數(shù)量,勘察區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)相關(guān)有用信息,比如為地下水資源評價(jià)時(shí)建立水文地質(zhì)概念模型提供可靠的信息等。在含水層的邊緣一般需要布置適量鉆孔,來確定含水層的邊界和性質(zhì),有時(shí),為了獲取更精準(zhǔn)信息的需要,還應(yīng)配以專門的水位觀測孔。另一方面,在鉆孔布置位置的選擇上,還應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況,盡可能的布置在未來可以作為生產(chǎn)井的地方,以便于該鉆孔作為以后的探采孔,降低工程成本。
2.4 抽水試驗(yàn)
抽水試驗(yàn)可以為地下水水量計(jì)算提供所需的資料,在進(jìn)行抽水試驗(yàn)時(shí),其所布置的抽水試驗(yàn)孔應(yīng)與以后的生產(chǎn)井保持一致,并且在鉆探工作布置勘探孔的時(shí)候,就要一并考慮到抽水試驗(yàn)孔的位置,而觀測孔的布局應(yīng)廣泛分布在整個(gè)區(qū)域,以達(dá)到方便控制和觀察抽水的人工干擾流場和參數(shù)變化的目的。抽水試驗(yàn)一般選擇枯水季節(jié),其延續(xù)時(shí)間一般都比較長,大多持續(xù)兩三個(gè)月,也有五到七個(gè)月的,一般來說不會(huì)少于一個(gè)月。抽水試驗(yàn)的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)就是可以明顯看出各種邊界對流場的影響,除極個(gè)別較遠(yuǎn)的觀測孔外,所有抽水孔和觀測孔中的水位都能達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài),又或者說,處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。抽水試驗(yàn)停止后,必須觀測水位的恢復(fù)情況,直至水位變幅接近天然水位變幅,以達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)。
2.5 地下水的動(dòng)態(tài)觀測
要想很好地分析判斷地下水的形成條件和水質(zhì)水量,最有效的方式就是地下水的動(dòng)態(tài)觀測。地下水動(dòng)態(tài)所觀測的內(nèi)容不僅包括地下水位、地下涌水量、水化學(xué)成分和水溫等基本觀測項(xiàng)目外,還包括影響地下水動(dòng)態(tài)的氣象、水文以及人為因素等。天然的地下水產(chǎn)生的水動(dòng)壓力是很微弱的,基本不會(huì)帶來什么影響,但人類的活動(dòng)容易打破這個(gè)平衡,而使局部產(chǎn)生較大的地下水動(dòng)壓力,而使公路工程發(fā)生一些安全事故。尤其公路工程所經(jīng)過的某些地區(qū)對地下空間的過分開采利用,其深度已達(dá)到承壓水層,進(jìn)而所引發(fā)的地下承壓水危害不容小覷。
2.6 同位素技術(shù)
同位素技術(shù)是一種新型的勘測技術(shù),它的發(fā)展前景遠(yuǎn)大,但所需的費(fèi)用也很昂貴。利用同位素技術(shù)可以追索地下水的循環(huán)機(jī)制和研究地下水中溶質(zhì)運(yùn)移的機(jī)制,同時(shí),根據(jù)水體中的同位素含量還可以確定水體的年齡等信息。同位素技術(shù)應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意技術(shù)與設(shè)備條件,注重安全性和經(jīng)濟(jì)適用性,另外,還要防范對所測水體造成污染的情況發(fā)生[2]。
3優(yōu)化水文地質(zhì)勘察技術(shù)的措施
3.1 掌握水文地質(zhì)勘察的基本原則
在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí),工作人員要掌握其基本原則,深入了解水文地質(zhì)勘察的每一個(gè)層位,并做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)的觀測和記錄工作,比如當(dāng)勘探地下承壓水位、含水層、富水帶等層位時(shí),要結(jié)合運(yùn)用地下水的相關(guān)原理,遵循自然規(guī)律,實(shí)事求是地進(jìn)行觀測、研究,如果當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件復(fù)雜,還應(yīng)增設(shè)專業(yè)的定點(diǎn)勘測。
3.2 實(shí)施全面的水文地質(zhì)勘察技術(shù)
我國的地質(zhì)條件呈多樣化,如果使用單一的勘探技術(shù),很難準(zhǔn)確全面的得出所需的勘探信息,因此需要綜合運(yùn)用多種勘探技術(shù),利用一切可利用的現(xiàn)有資源,對同一個(gè)地區(qū)深入勘探,不同的勘探方法之間可以互相彌補(bǔ)、互相促進(jìn),最終得出最全面可靠的水文地質(zhì)信息,已達(dá)到做好的勘探目標(biāo)。
3.3 引進(jìn)先進(jìn)的水文地質(zhì)勘察設(shè)備
隨著水文地質(zhì)勘測技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的勘探設(shè)備也不能滿足當(dāng)今新技術(shù)的需求,只有積極引進(jìn)新的設(shè)備,并綜合運(yùn)用多種勘探技術(shù)才能真正做好水文地質(zhì)勘察工作。當(dāng)然,相關(guān)管理人員首先要加強(qiáng)對水文地質(zhì)勘察工作的重視,意識(shí)到水文地質(zhì)勘察工作的重要性,積極地投入相應(yīng)的資金來更新水文地質(zhì)勘探設(shè)備。
3.4 引入專業(yè)的勘察技術(shù)人員
要想做好水文地質(zhì)勘察工作,除了引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備以外,還要注重專業(yè)人才的引入,所有技術(shù)的核心都是人,人才是一個(gè)企業(yè)發(fā)展的核心,以人為本,方能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,因此,只有提高水文地質(zhì)勘察人員的專業(yè)技術(shù)和綜合素養(yǎng),才能使水文地質(zhì)勘察事業(yè)得到飛速的發(fā)展。
4結(jié)束語
綜上所述,我國目前的水文地質(zhì)勘察工作還存在著一些問題,雖然相關(guān)的勘探技術(shù)已經(jīng)有了很長時(shí)間的發(fā)展,像水文地質(zhì)測繪、物探、鉆探、抽水試驗(yàn)等技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,但還應(yīng)著重發(fā)展和研究更先進(jìn)的勘探技術(shù),比如地下水動(dòng)態(tài)觀測、同位素技術(shù),爭取研究出一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)適用的新方法,來普及新技術(shù)的應(yīng)用,并綜合運(yùn)用多種勘探技術(shù)和先進(jìn)的勘探設(shè)備,聘請專業(yè)的勘察人才,以促進(jìn)我國水文地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫繼平.水文地質(zhì)勘察方法在找水工作中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,(5):24-26.
[2] 卜昌森,張希誠.綜合水文地質(zhì)勘探在煤礦巖溶水害防治中的應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2016,(3):32-34.