測繪技術在水文地質勘查中的應用探討

吳 杰

（安徽省地質礦產勘查局327 地質隊，安徽 合肥 230011）

1 水文地質勘查內容

水文地質勘查指的是在工程中，利用各種技術以及水文地質實驗，來探測工程周圍可能存在的水文地質問題。其中水文地質勘查主要用于地下水的情況勘查，從而來了解工程地下水的地質參數。在進行勘查之后，對于各項的數據進行分析以及整合。整合過后，根據所得出來的水文情況，來評價地下水對于工程可能存在的影響以及注意事項，為后續的安全施工，提供數據。水文地質勘查是一個十分重要的過程，需要十分的細心與耐心，還有對數據的敏感度以及豐富的知識儲備量，能夠及時分析出相關情況。

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動變化。如果地下水位上升，最簡單的就是可能導致其工程施工過程中，存在滲水的情況。復雜的話，地下水水位如果一直處于上升的狀態，很可能導致其周圍土地鹽堿化，對于工程的施工帶來一定的問題。如果是地下水位不正常下降的話，也會存在問題，會使得這個地區的巖石之中產生大量的膠狀物質。如果地下水的水位發生經常性的水位波動，則會導致其工程的地下巖石環境不穩定。

2.2 人為變化情況

水文地質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源于人為影響，尤其是一些工程隊存在過度使用地下水的情況，就會導致其相應的地下水平衡環境遭到破壞，嚴重的會導致出現地表下沉的情況。還有在工程施工的過程中，不規范其污水的流動，導致其地下水受到污染，這也是極其嚴重的一個問題。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性，一旦出現污染情況，所損害的可能是整個城市的地下水源。

3 測繪技術在水文勘測中應用

3.1 遙感技術

所謂遙感技術指的就是利用其電磁波理論，應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息，進行收集、處理并且最終呈現出想要的數據，從而對地面各種景物以及其狀態進行探測和識別的一種綜合技術。其應用的優點在于，短時間內就可以獲得大量的數據。

從日常的工作中就可以感覺出來，人工所用的時間長，比起遙感技術存在較大的差別。并且遙感技術可在短時間內進行高強度的檢測活動，而且其檢測的數據一般不會被天氣等外在因素影響，達到了又快又準的特點。且遙感技術的運用，大大降低了其人力資源成本。遙感技術不會像人一樣被地域、環境、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。但是遙感技術的運用也存在一定不足。如在一次性獲取很多數據的情況下，需要從其龐大的數據當中篩選數據，需要一定的數據敏感性。且遙感技術所獲得的數據很多都沒有辦法直接在水文勘測中使用，需要結合一定的人工。遙感的充分應用是時代發展的表現，也是科學進步的表現。遙感技術除了在普通工程里做到十分出色的幫助，在礦區以及水利工程當中都有相當重要的應用。尤其是礦區，這兩年隨著采礦業的發展，采礦事故也是頻發，除了較多的坍塌事故，其次較多的就是礦井滲透事件，其事故十分嚴重，常常會造成采礦人員的傷亡，其遙感技術的應用，可以十分迅速而又方便的了解礦下的情況，十分迅速方便。但是遙感技術再方便，其中的不足也仍需要人工進行補上，所以如何平衡二者之間的數據，以求達到最大的互補，仍是一個挑戰。

3.2 GIS

GIS 指的是地理信息技術，此技術的出現大大改善了很多領域的現狀，方便了他們在相關方面做數據的收集以及整理，已經是信息社會當中必不可少的技術手段之一。水文勘測是一個十分復雜的工作，它涉及的領域之廣，資料收集難度之難，收集資料的時間跨度之廣，已經讓很多技術人員出現力不從心的情況。且水文勘測的過程中，出現突發情況的幾率較高，人員限制性較大。而GIS 的出現改變了這一情況，它極大的方便了技術人員的資料收集，也緩解了技術人員的技術壓力。

（1）GIS 水文測評。這幾年來，GIS 技術正在不斷擴大其應用的范圍，成為了水文勘測中，不可或缺的一部分。由于近十幾年以來，水資源的問題越來越受到重視，已經成為全球最關注的環境問題之一。在這樣的大環境之下，GIS 的應用成為了必然。GIS 的水文測評也是有效而迅速的，它能讓工程人員及時的了解到水文情況。

（2）GIS 水文模型。現在的水文勘查過程中，除應用遙感技術，GIS 技術也是應用十分廣泛的。通過GIS 技術，我們可以收集到有效的水文信息數據，了解到其城市地下水層分布，并依據相關信息做出模型，生動而又形象的描繪出地下水等級圖，充分了解到地下水的情況。也可以準確而又生動的分析出城市地下水補給情況、水質好壞以及地下水所處的相應的環境。可以說，GIS 技術對于水質方面的監測做出了巨大的貢獻。而模型的建立，也方便了后續相關人員的使用以及查詢。這樣的數據庫建立其意義在于，能夠更加方便技術人員查詢相關數據以及更加清晰明朗化的了解水文地質的情況變化以及當前的具體情況。同時，GIS 技術還可以結合相關的水文地質情況做出及時的調整，大大提高了其數據的準確度，避免了可能因為地下水活動或地質活動所帶來的數據偏差。

（3）GIS 水文管理。水資源管理工作是一個復雜而又繁瑣的過程，涉及了諸多的領域。對于人員的技術以及知識儲備擁有相當高的要求。GIS 的出現，大大改變了其水文勘測的方法，同時也大大方便了水文勘測活動。傳統的水文勘測，常常存在于得到的數據十分有效且可能存在相應的偏差等問題，無法掌握其數據的準確性，難以準確的把握地下水的活動情況，從而對相應的工程施工帶來一定的危險性。而GIS可以改變這種情況，它的出現，能夠有效的掌握其數據的準確性，從而有效的掌握相關地區的水文地質整體變化情況，能與計算機技術融合在一起，建立其完整且較為完善的水質管理系統，提供有效的水文勘測的相關數據。

3.3 水文地質參數

水文地質參數指的是含水層或透水層水文地質性能指標，如滲透系數、導水系數、水位傳導系數、壓力傳導系數、給水度、釋水系數、越流系數等，一般通過抽水實驗測求水質參數。

（1）降水入滲補給系數此圖來源于安徽省五道溝實驗站的相關數據。

圖1 含水層、透水層水文地質性能指標圖

降水入滲補給系數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，此圖展現了其相關的基本類型，蒸發型、入滲型、聚合型以及發散型。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，是無用的降雨。而這過程中，作用到下層土壤，并且補充了地下水，這才是有效的降水，而這其中，復雜的相關數據的整合與收集，以及降水所有效補充地下水的效率，這就是降水滲透補給系數。

（2）滲透系數：滲透系數指的是在相同的情況下，不同物質的對于水的滲透率。在日常生活中，我們也不難看出，不同的物質，對于水的滲透率也大為不同。而水對于不同物質的滲透率，也影響到了水文勘測。對于相關巖石的調查以及實驗，得出相應的數據，并且進行整合與歸納，這樣方便其在日后的過程對巖石的滲水性的運用，從而制定其相關的應對偵測，確保其在后續的施工過程中，不會存在較大的問題。

（3）導水系數：導水系數主要指的是其含水層全部厚度導水的能力。其意義在于由于不同的含水層在不同的厚度情況下，其導水能力完全不同。其導水能力的不同間接影響其地下水的水位。它的重點在于含水層對于水的導水能力。同樣材質不同厚度的導水能力，以及不同材質相同厚度的導水能力都是其研究的重點。

（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。而含水層的物質特性也會影響到其釋水能力，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，當潛水面深大于巖土中毛細管水最大上升高度時，給水度是一個變數。潛水面深越淺，給水度越小。只有當潛水面較深時，給水度才是常數。同時，在研究的過程中還發現，地下水位下降較大時給水度偏小，降速很小時給水度較穩定。通過對給水度的研究，相關含水層的物質特性也被研究了出來，這大大方便了水文勘測中的應用。

4 結束語

地下水本身就具有一定的流動性，且存在一定的突發性。地下水的儲水量以及相關的運動軌跡都是其研究的方向。我們要充分利用好相關的技術，建立其相關的模型以及數據庫，方便技術人員對于相關數據的應用。我們也要做好信息技術與人工之間的互補，信息技術雖然方便了其技術人員對于數據獲取的方便性，但是也存在因為其數據的過于巨大，無法第一時間從中找出相應的有關信息，這就需要人工進行信息的整合，從而方便技術人員的查找。水文勘查工作是十分重要的，同時，除了對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源于地下水，那么一旦出現水文勘查的不嚴謹，導致其施工過程中污染了地下水，這種后果是難以想象的。如何利用好相關技術，加強對于水質問題的監測，也是一個十分重要的話題。水文地質參數也是一個十分重要且復雜的過程，它需要人員的大量數據收集，大量的采樣分析以及大量的實驗，從而得出相關信息，并且依據其相關的信息，在后面的水文勘查中，有更加方便的應用。也更加直觀了解其相關特性，不用在特意進行分析，減少了工作人員的一些工作步驟。同時這樣的系數建立，方便了技術人員的運用，同時也激發了一些人員的知識求知欲，想去驗證其真理性。在研究過程中，根據其當地的特性以及相關的系數從而得出只有當地特有的系數，大大加強了其研究的嚴謹性，是一個十分鼓勵的過程。總而言之，水文地質勘查是一個十分重要的過程，它既加強了其施工的安全性，也大大方便了技術人員的信息收集。我們應不斷地嘗試與應用新的測繪技術，不斷的提高其勘查水平，大大加深其工程施工的安全性，同時也不斷促進我國的水資源的可持續發展。