范藝榮

廣東省地質局第四地質大隊（廣東省湛江地質災害應急搶險技術中心） 廣東 湛江 524000

水文地質勘察工作的主要任務是通過各種勘查方法的合理應用對目標區(qū)域的水文地質特征進行全面的勘測了解，準確掌握各項水文地質數(shù)據(jù)，并對水文地質數(shù)據(jù)進行科學的分析研究，以判斷水文地質對巖土工程的具體影響，從而為相關工程項目的規(guī)劃建設提供可靠的參考依據(jù)和指導建議。水文地質勘查是現(xiàn)代工程建設過程中的基礎性工作，對項目能否順利實施以及工程基礎結構的穩(wěn)定性和安全性等均會產(chǎn)生較大的影響。因此，應充分認識水文地質勘察工作的重要性，加強對水文地質勘察的研究，根據(jù)不同的項目要求準確確定水文地質勘察項目和內容，合理選擇勘查方法，以確保能夠全面測定對地下水水位以及動水壓力變化情況等相關數(shù)據(jù)信息。在此基礎上應積極應用先進的研究方法科學分析水文地質勘察數(shù)據(jù)中所蘊含的客觀規(guī)律，不斷提高水文地質勘察工作的質量和效率，為保證工程項目的質量安全提供可靠的參考依據(jù)。

1 概述水文地質勘察工作

所謂水文地質勘察也是為了準確全面了解目標區(qū)域內水位地質條件的勘察、測量以及分析研究工作[1]。水文地質勘察工作的主要目的是確定地表以及地下水的水文地質特征，并對其形成條件、運動規(guī)律和分布特點等開展相關的研究，從而為水資源的合理開發(fā)利用以及相關工程項目的建設提供參考數(shù)據(jù)。水文地質勘察工作一般分為地下水水文地質勘察以及地表水文勘察兩部分。其中地下水的水文地質勘察工作是對全部各時間段地下水水位的變化情況、流向、分布、以及化學成分等進行勘測，并要準確掌握地下水埋藏條件，并對其是否具有侵蝕性進行分析判斷，以便根據(jù)勘察結果提出相關的治理意見。而地上水文勘察則是對地表徑流信息等進行調查。

2 現(xiàn)階段我國水文地質勘察分析研究的主要開展方向

2.1 專項水文地質勘查分析研究

專項水文地質勘查是目前我國水文地質勘察工作的重要類型之一，如供水水源的水文地質勘察等。為保證我國城鄉(xiāng)居民飲水安全、滿足農(nóng)田灌溉、畜牧業(yè)發(fā)展以及城市生產(chǎn)生活的用水需求，在供水水源的水文地質勘察工作中應根據(jù)目標區(qū)域的實際情況合理選擇水文地質測繪、水文地質物探或鉆探以及其他勘察方法，也可以綜合采用多種勘察技術方法，對水層分布、埋藏條件、地下水水質、形成條件、補給量和可采量、地下水動態(tài)變化等進行全面的勘察測量，并要根據(jù)勘測數(shù)據(jù)的分析結果提出相應的開采工藝建議以及保護措施建議，以確保供水水源開發(fā)利用的科學性和合理性[2]。在供水水源的水文地質勘察工作中，為提高勘察效果，降低勘察成本，也可以根據(jù)測區(qū)的實際水文地質條件采用探測結合以及采探結合等勘察方式，以有效兼顧供水和勘察需要。

2.2 綜合性水文地質勘查分析研究

綜合性水文地質勘察是目前我國水文地質勘察工作的主要方向之一。通過對水文地質特征進行綜合性的勘察以及分析研究，可以為我國相關工程項目的規(guī)劃建設提供重要的參考依據(jù)，因此綜合性水系地質勘察已經(jīng)成為很多工程立項以及規(guī)劃設計的基礎性工作。在綜合性水文地質勘察中一般其勘察重點是目標區(qū)域的地下水埋藏、分布等水文特征，并要對地下水類型進行劃分，判斷出水層的具體富水特點，觀測記錄地下水的補給情況以及相關徑流信息，測定地下水的主要化學組分，分析地下水動態(tài)特點，以便了解測區(qū)范圍內地下水的基本概況。在綜合性水文地質勘察中的水文地質圖的測圖比例通常在1:200000-1:50000之間。

2.3 針對特殊項目的水文地質勘查分析研究

為適應我國社會經(jīng)濟建設的不斷加快以及環(huán)保、旅游等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，水文地質勘察工作也增加了特殊項目的勘察類型。例如為地方病防治提供參考數(shù)據(jù)的水文地質勘察類型，其主要是對地下水中的元素成分進行勘測。為地下水環(huán)境治理開展的水文地質勘察工作，能夠為地下水污染治理以及地下水回灌方案的制定提供重要數(shù)據(jù)。此外，在開發(fā)利用旅游資源、促進礦產(chǎn)開發(fā)行業(yè)升級轉型等相關工作中均需要水文地質勘察提供相關數(shù)據(jù)，因此水文地質勘察分析研究類型不斷增加。

3 現(xiàn)階段水文地質勘察工作中的常用勘查分析研究方法

3.1 勘查工作中的地球物理勘探方法分析

在水文地質勘察工作中，為查明地下水情況，界定咸淡水體分界線并對含水層位置進行測定，通常需要采用地球物理勘探方法。目前在水文地質勘察實踐中較為常見的地球物理勘探方法主要包括地面物探方法以及鉆井物探方法。例如水文地質勘察工作中應用較為廣泛的淺層地震法、電測深和電剖面法、以及自然電場法等均屬于地面物探方法；而鉆井物探法中則包括了放射性測井以及電測井等方法[3]。與其他水文地質勘察方法相比，由于物探方法的應用更為簡便，且應用成本相對較低，并能夠與其他勘察方法相互配合，因此其得到了普及推廣。在應用物探方法開展水文地質勘察工作時，勘察人員應準確把握不同物探方法的具體適用條件，以提高其應用的有效性。例如水文測井方法主要適用于在勘察地下水出水段、含水層以及潛水層等水文地質信息。此外，在勘察實踐中還應將物探與水文地質鉆探等其他勘察方法有機結合，并積極引進數(shù)字化、信息化程度較高的先進勘測設備，以提高水文地質勘察工作的質量和效率。

3.2 勘查工作中的水文地質鉆探方法分析

在水文地質勘察工作中，水文地質鉆探方法是確定地下水含水層位置、走向以及分布的重要方法之一。在應用鉆探方法時，勘察人員應準確把握水文地質鉆探與其他普通鉆探方法之間的差異性，根據(jù)水文地質測繪以及水文地質物探數(shù)據(jù)合理布設鉆孔位置以及勘探線。在確定鉆孔孔徑時應結合水文地質勘察工作特點適當加大孔徑，且應采用清水鉆進成孔作業(yè)方式，避免對水文地質勘察數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。而在采集芯樣時，勘察人員應嚴格遵守水文地質勘察技術規(guī)范要求，準確控制芯樣的完整性。例如在對粘性土以及巖石進行鉆進采樣時，芯樣的完整率應達到65%以上，在對碎石土、破碎帶以及融蝕帶采樣時，其芯樣完整率則應控制在35%以上。在鉆進成孔過程中，勘察人員應準確控制鉆進速度以及進尺，避免出現(xiàn)涌水返漿等現(xiàn)象。采集的芯樣應按照采集時間順序排列編號，并要詳細記錄相關勘察信息。

3.3 勘查工作中的水文地質測繪方法分析

在水文地質勘察工作中，水位地質測繪是最為常用的勘察分析研究方法之一。通過水位地質測繪方法的應用，能夠較為準確地獲取目標區(qū)域內地下水以及相關地質現(xiàn)象的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)水文地質測繪數(shù)據(jù)完成填圖等工作，為水文地質特征的分析研究提供重要的參考?，F(xiàn)階段比較常見的水文地質測繪方法主要包括現(xiàn)場實地勘測以及遙感勘測等。在應用水文地質測繪方法進行現(xiàn)場實地勘察時，勘察人員應在測區(qū)內選擇具有較強代表性和典型性的地點，合理確定觀測線以及測點位置，并利用泉以及測定井對露頭地下水的水質及流量進行測量，并對其成因以及形成條件進行分析研究，以便準確掌握地下水的埋藏條件、走向和分布特征以及相關巖土的實際含水性能等。同時，勘察人員還應通過實地勘察方法對地下水富集段進行重點調查勘測，以便為后續(xù)的詳細勘察以及現(xiàn)場試驗工作的開展奠定良好的基礎。隨著水文測繪技術的不斷進步，以航空以及衛(wèi)星影像資料為基礎的遙感測繪技術在水文地質勘察工作中獲得了越來越廣泛的應用。遙測方法的應用進一步提高了水文地質勘察數(shù)據(jù)的精度和勘察效率，有力地促進了水文地質勘察工作的現(xiàn)代化發(fā)展。此外，在應用水文地質測繪方法開展水文地質勘察工作時，勘察人員還應準確掌握測繪數(shù)據(jù)以及遙感影像的內業(yè)處理方法，通過外業(yè)實地勘測數(shù)據(jù)與內業(yè)研判結果的相互補充驗證提高水文地質勘察結果的準確性。勘察人員還應有機結合現(xiàn)場調查走訪、跟蹤測繪以及穿越測繪等方法，以充分了解測區(qū)范圍內的水文地質信息。而在填圖作業(yè)時，勘察人員在選擇基礎圖時應根據(jù)不同繪圖要求選擇相應比例尺的地質圖。若受客觀天井限制無適當?shù)刭|圖可用時，底圖也可用采用地形圖，并測繪相應的水文地質信息。

3.4 勘查工作中的水文地質試驗方法分析

在水文地質勘察工作中還需要通過水文地質試驗以測定各項指標參數(shù)，從而為地下水評價以及涌水量預測分析提供參考依據(jù)。目前在水文地質勘察實踐中注水試驗、抽水試驗、彌散試驗以及壓水試驗等是開展最為廣泛的試驗項目。而抽水試驗則是水文地質試驗中最為常見的試驗方法，其試驗數(shù)據(jù)在地下水含量測算中具有較高的參考價值。在開展抽水試驗時，勘察人員應合理確定探測范圍，并應進行多次測試，以確保試驗數(shù)據(jù)客觀準確。

3.5 勘查工作中的實驗室分析方法分析

實驗室分析是水文地質勘察研究工作中的重要方法之一。實驗室分析主要是在實驗室環(huán)境下對現(xiàn)場勘查中所采集的各類樣本進行檢測分析，以測定其水文地質特征。目前在實驗室分析中較為常見的檢測方法包括水質測定、同位素檢測、微體古生物分析以及孢粉分析等。在完成了實驗室分析后，勘察人員還應繪制水文地質勘察圖件，并出具水文地質勘察報告。

3.6 勘查工作中的地下水觀測方法分析

在水文地質勘察工作中，觀測地下水是一項重要的勘測內容，在現(xiàn)階段的地下水觀測中主要采樣的是動態(tài)觀測方法。在對地下水水質、水位以及水文變化情況進行長期、動態(tài)觀測時，應充分利用水文地質鉆探以及現(xiàn)場試驗過程中所設置的鉆孔，在完成這兩項勘測任務后應對部分鉆孔加以保留，并將其所謂地下水動態(tài)觀測孔，以獲取相關的水文地質數(shù)據(jù)。采用動態(tài)觀測方法對目標區(qū)域內的地下水變化情況進行觀測時，勘測人員應根據(jù)水文地質勘察工作的具體要求合理確定觀測頻率、間隔時間、測回數(shù)量以及觀測周期等，在較長時間段內進行定期觀測，并要詳細記錄水文地質勘測數(shù)據(jù)，以便對水文地質變化規(guī)律進行分析研究。

4 目前水文地質勘查分析研究的主要內容

4.1 勘查分析地下水靜態(tài)水文特征

在水文地質勘察工作中，對地下水的靜止水位進行勘測是基礎性的勘察內容。勘察人員可以根據(jù)實際情況采取設置觀測孔或者利用抽水孔觀測等方式準確測定靜止水位數(shù)據(jù)。當目標區(qū)域情況較為復雜時，也可以采取設置測水管的方式測定靜止水位，并為地下水水位變化幅度的分析研究提供可靠的參考數(shù)據(jù)。

4.2 勘查分析地下水動態(tài)水文特征

在水文地質勘察工作中查明地下水的動態(tài)信息是重要的勘察內容之一?？辈烊藛T在水文地質勘察時間中應根據(jù)對地下水靜態(tài)水文數(shù)據(jù)的分析對其進行類型劃分。通常地下水主要包括裂隙水、孔隙水以及熔巖水等類型。之后應根據(jù)地下水類型以及其埋藏條件等水力特征信息對地下水的動態(tài)情況進行分析研究，以便準確掌握承壓水、上層滯水以及潛水的變化特點。

由于地下水水位往往會隨著季節(jié)和氣候的變化而發(fā)生相應的改變，并進而引起動水壓力的變化。因此在水文地質勘察工作中，還應將地下水水位的動態(tài)變化以及動水壓力變化等均納入到勘察內容中。導致地下水發(fā)生改變的原因較為復雜，既有自然的氣候環(huán)境因素，也包括人類活動因素。當降水量增加或者減少時，以水作為補給的地下水水位就會出現(xiàn)相應的升降改變。而人類的抽取地下水、灌溉農(nóng)田以及開挖隧道等工程活動也會導致地下水水位產(chǎn)生較大幅度的升降變化。當?shù)叵滤怀霈F(xiàn)明顯的改變時，會直接影響其周圍巖土體結果強度，因此這是水文地質勘察工作的重要內容。而地下水的動水壓力變化則不僅有可能給一些工程項目的施工安全帶來風險隱患，甚至會誘發(fā)嚴重的地質災害，造成人員傷亡和重大經(jīng)濟財產(chǎn)損失。特別是在一些大型水利工程的建設中，地表水位被人為抬高，此時巖土層滲水率明顯增加，地下水原始動水壓力平衡被破壞，有可能對工程結構的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。因此在此類工程項目的建設中必須開展水文地質勘察，加強對地下水、動水壓力變化情況的勘測。

4.3 勘查分析地下水化學性質

在水文地質勘察工作中，測定地下水組分，分析地下水的化學性質特征也是一項關鍵性的勘察內容。隨著我國地下水污染情況的加劇，地下水的原始成分以及其化學性質通常會產(chǎn)生較大的改變，特別是當具有腐蝕性、強酸強堿性以及其他有毒有害成分進入地下水環(huán)境后，地下水會產(chǎn)生很強的腐蝕性，對巖土體結構以及工程結構強度均會產(chǎn)生不利的影響，并給工程項目的質量安全帶來較大的風險隱患。因此，水文地質勘察工作應加強對地下水化學性質的具體改變情況進行分析研究。

4.4 勘查分析地下水排泄補給情況

在水文地質勘察工作中，還應獲取目標區(qū)域內的徑流信息、地下水的排泄和補給條件等。在勘察實踐中往往會通過抽水實驗方式進行勘測。抽水實驗的穩(wěn)定實踐一般控制在8h-24h之間，以確保測定的滲透系數(shù)較為準確。而在對勘測數(shù)據(jù)精度要求較高的水文地質勘察項目中，則應布設觀測孔，且降深抽水實驗的重復次數(shù)應不少于2次，以確保各項指標參數(shù)測定準確、客觀。

5 總結

水文地質勘察單位應充分認識水文地質勘察的重要性，加強對各種勘查方法的學習和掌握，并根據(jù)不同的水文地質勘察類型以及具體的勘查要求合理采用相應的勘查方式，以全面、準確、客觀的勘測地下水性質、地下水靜態(tài)水位以及動態(tài)變化以及其補給和排泄條件等，并要對勘測數(shù)據(jù)進行科學的分析研究，編制水文地質勘察報告，為相關工程項目的建設提供重要的參考依據(jù)和科學的指導，以保證工程項目能夠順利實施。勘察人員應不斷總結水文地質勘察經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新勘察方法，積極引進先進的勘察技術設備，全面提高水文地質勘察技術水平和質量，使水文地質勘察工作能夠更好為我國的社會經(jīng)濟發(fā)展服務。