關于水文地質勘察找水方法的探究

羅曉燕 管程謀

摘要：隨著時代的發(fā)展，日常生活中人們對于水資源的需求也越來越大，因而在當下水資源日益緊缺時候，水文的地質勘探工作就顯得非常重要，它關乎到人民生活的質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勘探的方法。

關鍵詞：水文地質勘探；方法

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

一、遙感技術在勘探水資源中的應用

遙感技術就是通過遠處的探測來感知事物特點的技術，這項技術的優(yōu)點就是探測的范圍和信息量都較大，而且技術較為先進，同時能夠進行動態(tài)的監(jiān)測；遙感勘測的方法主要實施的手段就是在所需要勘測的區(qū)域進行航空勘探，這種方法是結合展片和航片，并于野外的水文地質進行相互補充驗證的方法，具體可以細分為四種：熱紅外監(jiān)測法、水文地質遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法以及遙感模型法。

1、熱紅外的監(jiān)測方法。這種方法主要就是利用紅外線的波段來對所探測區(qū)域進行遙感取像，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、過毛細、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，當然也就比較容易發(fā)現(xiàn)水源。

2、水文地質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的相關理論對通過遙感所獲取的地質、水文信息進行細致的分析，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的植被、水系以及湖泊等環(huán)境因子，從相互之間的關聯(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。國內對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系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測地下水位的定量評價模型，對地下水資源進行估測的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學、模型學相結合的一種新的研究方法。地下水遙感監(jiān)測的依據(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性。此種方法主要用于評價地下水位分布狀況。

目前，地下水資源的監(jiān)測主要是靠水文地質特征、地下水所處的環(huán)境因素和巖層構造條件的目視解譯和常規(guī)的計算機數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法來分析遙感數(shù)據(jù)。遙感最終目標是解決實際應用問題，隨著遙感技術的發(fā)展，地下水遙感監(jiān)測在農業(yè)和實際生產應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原子核特性差異產生的核磁共振效應，通過觀測、研究地層中水質子產生的核磁共振信號的變化規(guī)律，來判斷探測區(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子在地磁場的作用下，處在一定的能級上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場對地下水中的質子進行激發(fā)，這樣原子核能級間就會產生躍遷即產生核磁共振。核磁共振信號的強弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關，核磁共振信號的幅值越大，所探測區(qū)域內水含量就越豐富。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，達到實現(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，有水就有核磁共振信號顯示，以此來探測各類型的地下水。將核磁共振找水方法主要用于探測其他物探方法難以尋找的地下水，應用于水文地質填圖，快速圈定找水遠景區(qū)、對地下水資源進行評價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、經濟等特點，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量對工程地基和堤壩隱患進行無損檢測，可以圈定地下水入侵范圍、評價堤壩及其壩基有無地下水作用等。核磁共振找水主要應用在以下4個方面：黃土孔隙、裂隙水探測；尋找碎屑巖類淺層風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、裂隙含水或是泥質充填。

三、地球物理測井方法

地球物理測井是物探方法的一種，主要是配合地質鉆探對鉆孔內的水文地質狀況進行精確探測。地球物理測井方法是以嚴密的物理數(shù)學原理為基礎，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質量，探測巖溶洞，分析地層構造等。地球物理測井主要工作內容及工作原理如下：

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系。

2、對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低

3、判斷裂隙及其泥質含量。裂隙存在的判斷標準：聲波時差較大，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越多，自然伽馬測井值就越大。

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

參考文獻：

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