测绘技术在水文地质勘查中的应用探讨

吴 杰

（安徽省地质矿产勘查局327 地质队，安徽 合肥 230011）

1 水文地质勘查内容

水文地质勘查指的是在工程中，利用各种技术以及水文地质实验，来探测工程周围可能存在的水文地质问题。其中水文地质勘查主要用于地下水的情况勘查，从而来了解工程地下水的地质参数。在进行勘查之后，对于各项的数据进行分析以及整合。整合过后，根据所得出来的水文情况，来评价地下水对于工程可能存在的影响以及注意事项，为后续的安全施工，提供数据。水文地质勘查是一个十分重要的过程，需要十分的细心与耐心，还有对数据的敏感度以及丰富的知识储备量，能够及时分析出相关情况。

2 水文情况变化情况

2.1 自然变化情况

一般情况之下，水文情况变化大致指的都是其地下水的运动变化。如果地下水位上升，最简单的就是可能导致其工程施工过程中，存在渗水的情况。复杂的话，地下水水位如果一直处于上升的状态，很可能导致其周围土地盐碱化，对于工程的施工带来一定的问题。如果是地下水位不正常下降的话，也会存在问题，会使得这个地区的岩石之中产生大量的胶状物质。如果地下水的水位发生经常性的水位波动，则会导致其工程的地下岩石环境不稳定。

2.2 人为变化情况

水文地质变化情况除了自然的变化，也有人为的变化。上述的地下水下降的情况大部分都来源于人为影响，尤其是一些工程队存在过度使用地下水的情况，就会导致其相应的地下水平衡环境遭到破坏，严重的会导致出现地表下沉的情况。还有在工程施工的过程中，不规范其污水的流动，导致其地下水受到污染，这也是极其严重的一个问题。尤其是地下水作为重要的淡水资源之一，它是十分重要的。尤其是地下水之间，存在一定的相互贯通以及流动性，一旦出现污染情况，所损害的可能是整个城市的地下水源。

3 测绘技术在水文勘测中应用

3.1 遥感技术

所谓遥感技术指的就是利用其电磁波理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理并且最终呈现出想要的数据，从而对地面各种景物以及其状态进行探测和识别的一种综合技术。其应用的优点在于，短时间内就可以获得大量的数据。

从日常的工作中就可以感觉出来，人工所用的时间长，比起遥感技术存在较大的差别。并且遥感技术可在短时间内进行高强度的检测活动，而且其检测的数据一般不会被天气等外在因素影响，达到了又快又准的特点。且遥感技术的运用，大大降低了其人力资源成本。遥感技术不会像人一样被地域、环境、天气所干扰，它可以做到全方位的资料收集，且收集资料十分的迅速与快捷。但是遥感技术的运用也存在一定不足。如在一次性获取很多数据的情况下，需要从其庞大的数据当中筛选数据，需要一定的数据敏感性。且遥感技术所获得的数据很多都没有办法直接在水文勘测中使用，需要结合一定的人工。遥感的充分应用是时代发展的表现，也是科学进步的表现。遥感技术除了在普通工程里做到十分出色的帮助，在矿区以及水利工程当中都有相当重要的应用。尤其是矿区，这两年随着采矿业的发展，采矿事故也是频发，除了较多的坍塌事故，其次较多的就是矿井渗透事件，其事故十分严重，常常会造成采矿人员的伤亡，其遥感技术的应用，可以十分迅速而又方便的了解矿下的情况，十分迅速方便。但是遥感技术再方便，其中的不足也仍需要人工进行补上，所以如何平衡二者之间的数据，以求达到最大的互补，仍是一个挑战。

3.2 GIS

GIS 指的是地理信息技术，此技术的出现大大改善了很多领域的现状，方便了他们在相关方面做数据的收集以及整理，已经是信息社会当中必不可少的技术手段之一。水文勘测是一个十分复杂的工作，它涉及的领域之广，资料收集难度之难，收集资料的时间跨度之广，已经让很多技术人员出现力不从心的情况。且水文勘测的过程中，出现突发情况的几率较高，人员限制性较大。而GIS 的出现改变了这一情况，它极大的方便了技术人员的资料收集，也缓解了技术人员的技术压力。

（1）GIS 水文测评。这几年来，GIS 技术正在不断扩大其应用的范围，成为了水文勘测中，不可或缺的一部分。由于近十几年以来，水资源的问题越来越受到重视，已经成为全球最关注的环境问题之一。在这样的大环境之下，GIS 的应用成为了必然。GIS 的水文测评也是有效而迅速的，它能让工程人员及时的了解到水文情况。

（2）GIS 水文模型。现在的水文勘查过程中，除应用遥感技术，GIS 技术也是应用十分广泛的。通过GIS 技术，我们可以收集到有效的水文信息数据，了解到其城市地下水层分布，并依据相关信息做出模型，生动而又形象的描绘出地下水等级图，充分了解到地下水的情况。也可以准确而又生动的分析出城市地下水补给情况、水质好坏以及地下水所处的相应的环境。可以说，GIS 技术对于水质方面的监测做出了巨大的贡献。而模型的建立，也方便了后续相关人员的使用以及查询。这样的数据库建立其意义在于，能够更加方便技术人员查询相关数据以及更加清晰明朗化的了解水文地质的情况变化以及当前的具体情况。同时，GIS 技术还可以结合相关的水文地质情况做出及时的调整，大大提高了其数据的准确度，避免了可能因为地下水活动或地质活动所带来的数据偏差。

（3）GIS 水文管理。水资源管理工作是一个复杂而又繁琐的过程，涉及了诸多的领域。对于人员的技术以及知识储备拥有相当高的要求。GIS 的出现，大大改变了其水文勘测的方法，同时也大大方便了水文勘测活动。传统的水文勘测，常常存在于得到的数据十分有效且可能存在相应的偏差等问题，无法掌握其数据的准确性，难以准确的把握地下水的活动情况，从而对相应的工程施工带来一定的危险性。而GIS可以改变这种情况，它的出现，能够有效的掌握其数据的准确性，从而有效的掌握相关地区的水文地质整体变化情况，能与计算机技术融合在一起，建立其完整且较为完善的水质管理系统，提供有效的水文勘测的相关数据。

3.3 水文地质参数

水文地质参数指的是含水层或透水层水文地质性能指标，如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等，一般通过抽水实验测求水质参数。

（1）降水入渗补给系数此图来源于安徽省五道沟实验站的相关数据。

图1 含水层、透水层水文地质性能指标图

降水入渗补给系数指的是降水从地面渗入包气带土壤，又从包气带土壤渗入到潜水的那部分水量。此过程十分遵循水往低处流的特点，此图展现了其相关的基本类型，蒸发型、入渗型、聚合型以及发散型。一般情况下，在降水过程中，一般是先满足上层土壤的吸水量，在其饱和之后，才会影响到下层土壤。而如果只是作用于上层土壤吸水量的降雨，是无用的降雨。而这过程中，作用到下层土壤，并且补充了地下水，这才是有效的降水，而这其中，复杂的相关数据的整合与收集，以及降水所有效补充地下水的效率，这就是降水渗透补给系数。

（2）渗透系数：渗透系数指的是在相同的情况下，不同物质的对于水的渗透率。在日常生活中，我们也不难看出，不同的物质，对于水的渗透率也大为不同。而水对于不同物质的渗透率，也影响到了水文勘测。对于相关岩石的调查以及实验，得出相应的数据，并且进行整合与归纳，这样方便其在日后的过程对岩石的渗水性的运用，从而制定其相关的应对侦测，确保其在后续的施工过程中，不会存在较大的问题。

（3）导水系数：导水系数主要指的是其含水层全部厚度导水的能力。其意义在于由于不同的含水层在不同的厚度情况下，其导水能力完全不同。其导水能力的不同间接影响其地下水的水位。它的重点在于含水层对于水的导水能力。同样材质不同厚度的导水能力，以及不同材质相同厚度的导水能力都是其研究的重点。

（4）给水度：给水度指的是其含水层的释水能力。它的影响因素有很多，含水层的特性、所在位置的深度以及水位下降的速度。而含水层的物质特性也会影响到其释水能力，如果含水层为松散的沉积物，沉积物为颗粒粗，大小均匀且拥有一定的缝隙，那么它的给水力度就很大，反之，则很小。同时，当潜水面深大于岩土中毛细管水最大上升高度时，给水度是一个变数。潜水面深越浅，给水度越小。只有当潜水面较深时，给水度才是常数。同时，在研究的过程中还发现，地下水位下降较大时给水度偏小，降速很小时给水度较稳定。通过对给水度的研究，相关含水层的物质特性也被研究了出来，这大大方便了水文勘测中的应用。

4 结束语

地下水本身就具有一定的流动性，且存在一定的突发性。地下水的储水量以及相关的运动轨迹都是其研究的方向。我们要充分利用好相关的技术，建立其相关的模型以及数据库，方便技术人员对于相关数据的应用。我们也要做好信息技术与人工之间的互补，信息技术虽然方便了其技术人员对于数据获取的方便性，但是也存在因为其数据的过于巨大，无法第一时间从中找出相应的有关信息，这就需要人工进行信息的整合，从而方便技术人员的查找。水文勘查工作是十分重要的，同时，除了对于水工程方面的帮助，地下水是否被污染也是十分重要的话题。随着淡水资源的减少，地下水作为淡水资源之一，其污染情况也是令人重视的。尤其是有一些城市的用水就是来源于地下水，那么一旦出现水文勘查的不严谨，导致其施工过程中污染了地下水，这种后果是难以想象的。如何利用好相关技术，加强对于水质问题的监测，也是一个十分重要的话题。水文地质参数也是一个十分重要且复杂的过程，它需要人员的大量数据收集，大量的采样分析以及大量的实验，从而得出相关信息，并且依据其相关的信息，在后面的水文勘查中，有更加方便的应用。也更加直观了解其相关特性，不用在特意进行分析，减少了工作人员的一些工作步骤。同时这样的系数建立，方便了技术人员的运用，同时也激发了一些人员的知识求知欲，想去验证其真理性。在研究过程中，根据其当地的特性以及相关的系数从而得出只有当地特有的系数，大大加强了其研究的严谨性，是一个十分鼓励的过程。总而言之，水文地质勘查是一个十分重要的过程，它既加强了其施工的安全性，也大大方便了技术人员的信息收集。我们应不断地尝试与应用新的测绘技术，不断的提高其勘查水平，大大加深其工程施工的安全性，同时也不断促进我国的水资源的可持续发展。