測(cè)繪技術(shù)在水文地質(zhì)勘查的應(yīng)用
時(shí)間:2022-05-21 10:31:28
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摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展當(dāng)中,而測(cè)繪技術(shù)作為水文地質(zhì)勘查中所應(yīng)用的重點(diǎn)技術(shù)之一,為地質(zhì)勘查工作做出了巨大的貢獻(xiàn),方便了水文地質(zhì)勘查工作。測(cè)繪技術(shù)主要分為遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)。此類技術(shù)的出現(xiàn)大大提高了我國(guó)水文地質(zhì)勘查的水準(zhǔn),同時(shí)也在側(cè)面方便了水文地質(zhì)勘查的工作以及減少了對(duì)于人員的需求,但是對(duì)于相關(guān)科技人才的要求以及需求大大增加。
關(guān)鍵詞:測(cè)繪技術(shù);水文地質(zhì)勘查;應(yīng)用探討
1水文地質(zhì)勘查內(nèi)容
水文地質(zhì)勘查指的是在工程中,利用各種技術(shù)以及水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn),來(lái)探測(cè)工程周圍可能存在的水文地質(zhì)問題。其中水文地質(zhì)勘查主要用于地下水的情況勘查,從而來(lái)了解工程地下水的地質(zhì)參數(shù)。在進(jìn)行勘查之后,對(duì)于各項(xiàng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及整合。整合過后,根據(jù)所得出來(lái)的水文情況,來(lái)評(píng)價(jià)地下水對(duì)于工程可能存在的影響以及注意事項(xiàng),為后續(xù)的安全施工,提供數(shù)據(jù)。水文地質(zhì)勘查是一個(gè)十分重要的過程,需要十分的細(xì)心與耐心,還有對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度以及豐富的知識(shí)儲(chǔ)備量,能夠及時(shí)分析出相關(guān)情況。
2水文情況變化情況
2.1自然變化情況
一般情況之下,水文情況變化大致指的都是其地下水的運(yùn)動(dòng)變化。如果地下水位上升,最簡(jiǎn)單的就是可能導(dǎo)致其工程施工過程中,存在滲水的情況。復(fù)雜的話,地下水水位如果一直處于上升的狀態(tài),很可能導(dǎo)致其周圍土地鹽堿化,對(duì)于工程的施工帶來(lái)一定的問題。如果是地下水位不正常下降的話,也會(huì)存在問題,會(huì)使得這個(gè)地區(qū)的巖石之中產(chǎn)生大量的膠狀物質(zhì)。如果地下水的水位發(fā)生經(jīng)常性的水位波動(dòng),則會(huì)導(dǎo)致其工程的地下巖石環(huán)境不穩(wěn)定。
2.2人為變化情況
水文地質(zhì)變化情況除了自然的變化,也有人為的變化。上述的地下水下降的情況大部分都來(lái)源于人為影響,尤其是一些工程隊(duì)存在過度使用地下水的情況,就會(huì)導(dǎo)致其相應(yīng)的地下水平衡環(huán)境遭到破壞,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)地表下沉的情況。還有在工程施工的過程中,不規(guī)范其污水的流動(dòng),導(dǎo)致其地下水受到污染,這也是極其嚴(yán)重的一個(gè)問題。尤其是地下水作為重要的淡水資源之一,它是十分重要的。尤其是地下水之間,存在一定的相互貫通以及流動(dòng)性,一旦出現(xiàn)污染情況,所損害的可能是整個(gè)城市的地下水源。
3測(cè)繪技術(shù)在水文勘測(cè)中應(yīng)用
3.1遙感技術(shù)
所謂遙感技術(shù)指的就是利用其電磁波理論,應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息,進(jìn)行收集、處理并且最終呈現(xiàn)出想要的數(shù)據(jù),從而對(duì)地面各種景物以及其狀態(tài)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。其應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)在于,短時(shí)間內(nèi)就可以獲得大量的數(shù)據(jù)。從日常的工作中就可以感覺出來(lái),人工所用的時(shí)間長(zhǎng),比起遙感技術(shù)存在較大的差別。并且遙感技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高強(qiáng)度的檢測(cè)活動(dòng),而且其檢測(cè)的數(shù)據(jù)一般不會(huì)被天氣等外在因素影響,達(dá)到了又快又準(zhǔn)的特點(diǎn)。且遙感技術(shù)的運(yùn)用,大大降低了其人力資源成本。遙感技術(shù)不會(huì)像人一樣被地域、環(huán)境、天氣所干擾,它可以做到全方位的資料收集,且收集資料十分的迅速與快捷。但是遙感技術(shù)的運(yùn)用也存在一定不足。如在一次性獲取很多數(shù)據(jù)的情況下,需要從其龐大的數(shù)據(jù)當(dāng)中篩選數(shù)據(jù),需要一定的數(shù)據(jù)敏感性。且遙感技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)很多都沒有辦法直接在水文勘測(cè)中使用,需要結(jié)合一定的人工。遙感的充分應(yīng)用是時(shí)展的表現(xiàn),也是科學(xué)進(jìn)步的表現(xiàn)。遙感技術(shù)除了在普通工程里做到十分出色的幫助,在礦區(qū)以及水利工程當(dāng)中都有相當(dāng)重要的應(yīng)用。尤其是礦區(qū),這兩年隨著采礦業(yè)的發(fā)展,采礦事故也是頻發(fā),除了較多的坍塌事故,其次較多的就是礦井滲透事件,其事故十分嚴(yán)重,常常會(huì)造成采礦人員的傷亡,其遙感技術(shù)的應(yīng)用,可以十分迅速而又方便的了解礦下的情況,十分迅速方便。但是遙感技術(shù)再方便,其中的不足也仍需要人工進(jìn)行補(bǔ)上,所以如何平衡二者之間的數(shù)據(jù),以求達(dá)到最大的互補(bǔ),仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。
3.2GIS
GIS指的是地理信息技術(shù),此技術(shù)的出現(xiàn)大大改善了很多領(lǐng)域的現(xiàn)狀,方便了他們?cè)谙嚓P(guān)方面做數(shù)據(jù)的收集以及整理,已經(jīng)是信息社會(huì)當(dāng)中必不可少的技術(shù)手段之一。水文勘測(cè)是一個(gè)十分復(fù)雜的工作,它涉及的領(lǐng)域之廣,資料收集難度之難,收集資料的時(shí)間跨度之廣,已經(jīng)讓很多技術(shù)人員出現(xiàn)力不從心的情況。且水文勘測(cè)的過程中,出現(xiàn)突發(fā)情況的幾率較高,人員限制性較大。而GIS的出現(xiàn)改變了這一情況,它極大的方便了技術(shù)人員的資料收集,也緩解了技術(shù)人員的技術(shù)壓力。(1)GIS水文測(cè)評(píng)。這幾年來(lái),GIS技術(shù)正在不斷擴(kuò)大其應(yīng)用的范圍,成為了水文勘測(cè)中,不可或缺的一部分。由于近十幾年以來(lái),水資源的問題越來(lái)越受到重視,已經(jīng)成為全球最關(guān)注的環(huán)境問題之一。在這樣的大環(huán)境之下,GIS的應(yīng)用成為了必然。GIS的水文測(cè)評(píng)也是有效而迅速的,它能讓工程人員及時(shí)的了解到水文情況。(2)GIS水文模型。現(xiàn)在的水文勘查過程中,除應(yīng)用遙感技術(shù),GIS技術(shù)也是應(yīng)用十分廣泛的。通過GIS技術(shù),我們可以收集到有效的水文信息數(shù)據(jù),了解到其城市地下水層分布,并依據(jù)相關(guān)信息做出模型,生動(dòng)而又形象的描繪出地下水等級(jí)圖,充分了解到地下水的情況。也可以準(zhǔn)確而又生動(dòng)的分析出城市地下水補(bǔ)給情況、水質(zhì)好壞以及地下水所處的相應(yīng)的環(huán)境。可以說(shuō),GIS技術(shù)對(duì)于水質(zhì)方面的監(jiān)測(cè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。而模型的建立,也方便了后續(xù)相關(guān)人員的使用以及查詢。這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)建立其意義在于,能夠更加方便技術(shù)人員查詢相關(guān)數(shù)據(jù)以及更加清晰明朗化的了解水文地質(zhì)的情況變化以及當(dāng)前的具體情況。同時(shí),GIS技術(shù)還可以結(jié)合相關(guān)的水文地質(zhì)情況做出及時(shí)的調(diào)整,大大提高了其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,避免了可能因?yàn)榈叵滤顒?dòng)或地質(zhì)活動(dòng)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)偏差。(3)GIS水文管理。水資源管理工作是一個(gè)復(fù)雜而又繁瑣的過程,涉及了諸多的領(lǐng)域。對(duì)于人員的技術(shù)以及知識(shí)儲(chǔ)備擁有相當(dāng)高的要求。GIS的出現(xiàn),大大改變了其水文勘測(cè)的方法,同時(shí)也大大方便了水文勘測(cè)活動(dòng)。傳統(tǒng)的水文勘測(cè),常常存在于得到的數(shù)據(jù)十分有效且可能存在相應(yīng)的偏差等問題,無(wú)法掌握其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,難以準(zhǔn)確的把握地下水的活動(dòng)情況,從而對(duì)相應(yīng)的工程施工帶來(lái)一定的危險(xiǎn)性。而GIS可以改變這種情況,它的出現(xiàn),能夠有效的掌握其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,從而有效的掌握相關(guān)地區(qū)的水文地質(zhì)整體變化情況,能與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起,建立其完整且較為完善的水質(zhì)管理系統(tǒng),提供有效的水文勘測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)。
3.3水文地質(zhì)參數(shù)
水文地質(zhì)參數(shù)指的是含水層或透水層水文地質(zhì)性能指標(biāo),如滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、水位傳導(dǎo)系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)等,一般通過抽水實(shí)驗(yàn)測(cè)求水質(zhì)參數(shù)。(1)降水入滲補(bǔ)給系數(shù)此圖來(lái)源于安徽省五道溝實(shí)驗(yàn)站的相關(guān)數(shù)據(jù)。降水入滲補(bǔ)給系數(shù)指的是降水從地面滲入包氣帶土壤,又從包氣帶土壤滲入到潛水的那部分水量。此過程十分遵循水往低處流的特點(diǎn),此圖展現(xiàn)了其相關(guān)的基本類型,蒸發(fā)型、入滲型、聚合型以及發(fā)散型。一般情況下,在降水過程中,一般是先滿足上層土壤的吸水量,在其飽和之后,才會(huì)影響到下層土壤。而如果只是作用于上層土壤吸水量的降雨,是無(wú)用的降雨。而這過程中,作用到下層土壤,并且補(bǔ)充了地下水,這才是有效的降水,而這其中,復(fù)雜的相關(guān)數(shù)據(jù)的整合與收集,以及降水所有效補(bǔ)充地下水的效率,這就是降水滲透補(bǔ)給系數(shù)。(2)滲透系數(shù):滲透系數(shù)指的是在相同的情況下,不同物質(zhì)的對(duì)于水的滲透率。在日常生活中,我們也不難看出,不同的物質(zhì),對(duì)于水的滲透率也大為不同。而水對(duì)于不同物質(zhì)的滲透率,也影響到了水文勘測(cè)。對(duì)于相關(guān)巖石的調(diào)查以及實(shí)驗(yàn),得出相應(yīng)的數(shù)據(jù),并且進(jìn)行整合與歸納,這樣方便其在日后的過程對(duì)巖石的滲水性的運(yùn)用,從而制定其相關(guān)的應(yīng)對(duì)偵測(cè),確保其在后續(xù)的施工過程中,不會(huì)存在較大的問題。(3)導(dǎo)水系數(shù):導(dǎo)水系數(shù)主要指的是其含水層全部厚度導(dǎo)水的能力。其意義在于由于不同的含水層在不同的厚度情況下,其導(dǎo)水能力完全不同。其導(dǎo)水能力的不同間接影響其地下水的水位。它的重點(diǎn)在于含水層對(duì)于水的導(dǎo)水能力。同樣材質(zhì)不同厚度的導(dǎo)水能力,以及不同材質(zhì)相同厚度的導(dǎo)水能力都是其研究的重點(diǎn)。(4)給水度:給水度指的是其含水層的釋水能力。它的影響因素有很多,含水層的特性、所在位置的深度以及水位下降的速度。而含水層的物質(zhì)特性也會(huì)影響到其釋水能力,如果含水層為松散的沉積物,沉積物為顆粒粗,大小均勻且擁有一定的縫隙,那么它的給水力度就很大,反之,則很小。同時(shí),當(dāng)潛水面深大于巖土中毛細(xì)管水最大上升高度時(shí),給水度是一個(gè)變數(shù)。潛水面深越淺,給水度越小。只有當(dāng)潛水面較深時(shí),給水度才是常數(shù)。同時(shí),在研究的過程中還發(fā)現(xiàn),地下水位下降較大時(shí)給水度偏小,降速很小時(shí)給水度較穩(wěn)定。通過對(duì)給水度的研究,相關(guān)含水層的物質(zhì)特性也被研究了出來(lái),這大大方便了水文勘測(cè)中的應(yīng)用。
4結(jié)束語(yǔ)
地下水本身就具有一定的流動(dòng)性,且存在一定的突發(fā)性。地下水的儲(chǔ)水量以及相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是其研究的方向。我們要充分利用好相關(guān)的技術(shù),建立其相關(guān)的模型以及數(shù)據(jù)庫(kù),方便技術(shù)人員對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。我們也要做好信息技術(shù)與人工之間的互補(bǔ),信息技術(shù)雖然方便了其技術(shù)人員對(duì)于數(shù)據(jù)獲取的方便性,但是也存在因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)的過于巨大,無(wú)法第一時(shí)間從中找出相應(yīng)的有關(guān)信息,這就需要人工進(jìn)行信息的整合,從而方便技術(shù)人員的查找。水文勘查工作是十分重要的,同時(shí),除了對(duì)于水工程方面的幫助,地下水是否被污染也是十分重要的話題。隨著淡水資源的減少,地下水作為淡水資源之一,其污染情況也是令人重視的。尤其是有一些城市的用水就是來(lái)源于地下水,那么一旦出現(xiàn)水文勘查的不嚴(yán)謹(jǐn),導(dǎo)致其施工過程中污染了地下水,這種后果是難以想象的。如何利用好相關(guān)技術(shù),加強(qiáng)對(duì)于水質(zhì)問題的監(jiān)測(cè),也是一個(gè)十分重要的話題。水文地質(zhì)參數(shù)也是一個(gè)十分重要且復(fù)雜的過程,它需要人員的大量數(shù)據(jù)收集,大量的采樣分析以及大量的實(shí)驗(yàn),從而得出相關(guān)信息,并且依據(jù)其相關(guān)的信息,在后面的水文勘查中,有更加方便的應(yīng)用。也更加直觀了解其相關(guān)特性,不用在特意進(jìn)行分析,減少了工作人員的一些工作步驟。同時(shí)這樣的系數(shù)建立,方便了技術(shù)人員的運(yùn)用,同時(shí)也激發(fā)了一些人員的知識(shí)求知欲,想去驗(yàn)證其真理性。在研究過程中,根據(jù)其當(dāng)?shù)氐奶匦砸约跋嚓P(guān)的系數(shù)從而得出只有當(dāng)?shù)靥赜械南禂?shù),大大加強(qiáng)了其研究的嚴(yán)謹(jǐn)性,是一個(gè)十分鼓勵(lì)的過程??偠灾?,水文地質(zhì)勘查是一個(gè)十分重要的過程,它既加強(qiáng)了其施工的安全性,也大大方便了技術(shù)人員的信息收集。我們應(yīng)不斷地嘗試與應(yīng)用新的測(cè)繪技術(shù),不斷的提高其勘查水平,大大加深其工程施工的安全性,同時(shí)也不斷促進(jìn)我國(guó)的水資源的可持續(xù)發(fā)展。
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作者:吳杰 單位:安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì)