干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究分析

■艾瑞精 祝明坤 宋坤展

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究分析

■艾瑞精 祝明坤 宋坤展

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊(duì)新疆烏魯木齊830000）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，干旱問題逐漸涌現(xiàn)出來，同時(shí)其亦在一定程度上影響著人類整體生活質(zhì)量，因而在此基礎(chǔ)上，水文地質(zhì)學(xué)界在研究活動(dòng)開展過程中應(yīng)注重將其視為自身研究重點(diǎn)，繼而以實(shí)驗(yàn)、文獻(xiàn)查閱的形式對(duì)干旱地區(qū)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行界定，由此引導(dǎo)當(dāng)前社會(huì)在發(fā)展過程中逐漸改善地下水開發(fā)問題。本文從干旱、半干旱地區(qū)概述分析入手，并詳細(xì)闡述了干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究方法，旨在其能推動(dòng)當(dāng)前社會(huì)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

干旱半干旱水文地質(zhì)

0 前言

據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，全球干旱、半干旱地區(qū)所占面積已經(jīng)逐步上升至5700萬km2，同時(shí)受干旱影響的國家數(shù)量亦占據(jù)約50%，為此，德黑蘭地區(qū)召開了討論會(huì)議，即針對(duì)干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)問題展開深入的探討，同時(shí)我國西北地區(qū)受自然環(huán)境的影響，亦逐步提高了對(duì)干旱問題的重視程度。以下就是對(duì)干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)前水資源開發(fā)問題的有效處理提供有利的文字參考。

1 干旱、半干旱地區(qū)概述分析

干旱、半干旱地區(qū)即表示年降水量＜400mm的地帶，同時(shí)在對(duì)干旱、半干旱地區(qū)進(jìn)行界定過程中將200mm作為指標(biāo)，即年降水量＜200mm的地區(qū)為干旱地區(qū)。此外，在干旱、半干旱地區(qū)研究過程中，我國水文地質(zhì)學(xué)專家主動(dòng)參與到了其中，同時(shí)學(xué)者王謙等人指出，可將大興安嶺→壩上草原→陜北作為干旱地區(qū)、濕潤地區(qū)的分界線，同時(shí)認(rèn)定分界線以北屬于干旱半干旱地區(qū)。

生態(tài)水文學(xué)主要應(yīng)用于生態(tài)格局變化等領(lǐng)域研究過程中，同時(shí)限定于不同時(shí)空環(huán)境下，以此來深入探討水文過程，如，水文物理變化、生態(tài)水文化學(xué)過程等等。此外，為了深化生態(tài)水文學(xué)領(lǐng)域的研究，我國專家學(xué)者倡導(dǎo)將涵蓋生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、地表水文學(xué)的生態(tài)水文學(xué)作為一項(xiàng)獨(dú)立的學(xué)科，并將其重點(diǎn)研究內(nèi)容設(shè)定為植被、地表水、地下水等，由此來便于當(dāng)前水資源開發(fā)行為的展開，達(dá)到最佳的社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，且解決當(dāng)前干旱、半干旱地區(qū)水資源應(yīng)用問題[1]。

2 干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究內(nèi)容

2.1 水量平衡

水量平衡是干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究內(nèi)容之一，在對(duì)其進(jìn)行研究過程中要求專家學(xué)者應(yīng)注重界定任意尺度的時(shí)域空間，繼而在相應(yīng)的空間范圍內(nèi)觀察水循環(huán)的數(shù)量，即水量收入、支出差額，從而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)水量平衡的深入研究。此外，在水量平衡研究過程中應(yīng)注重遵從質(zhì)量守恒定律的基本原理，并重點(diǎn)分析水文現(xiàn)象、水文過程等，且以數(shù)量、質(zhì)量計(jì)算、評(píng)估的形式來獲取水量平衡數(shù)據(jù)，達(dá)到最佳的水文地質(zhì)研究狀態(tài)。另外，由于水循環(huán)作為自然現(xiàn)象，其具備水量平衡的特點(diǎn)，因而基于依據(jù)其內(nèi)在規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)注重在水量平衡方程式計(jì)算過程中將支出項(xiàng)、蓄水變量、收入項(xiàng)等內(nèi)容納入到其中，并綜合考慮研究區(qū)域的影響因素，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)研究地區(qū)水量的精準(zhǔn)化估算。

2.2 水質(zhì)分析

在干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究過程中水質(zhì)分析行為的展開應(yīng)從以下幾個(gè)途徑入手：第一，采用物理、化學(xué)檢測方法檢測水化學(xué)信息，如，色度、渾濁度、味道、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群等等，由此達(dá)到水質(zhì)分析目的，并就此便于干旱、半干旱地區(qū)在水資源開發(fā)問題解決過程中可合理化參考物理、化學(xué)水質(zhì)研究數(shù)據(jù)；第二，在水質(zhì)分析過程中為了提升整體分析結(jié)果的精準(zhǔn)性，可對(duì)簡分析、全分析、專項(xiàng)分析等分析方法進(jìn)行合理化選用，同時(shí)在簡分析方法應(yīng)用過程中確保分析項(xiàng)目符合項(xiàng)目少且處在野外的分析條件，繼而在此基礎(chǔ)上，提升水體化學(xué)成分分析速度，達(dá)到最佳的分析狀態(tài)。此外，在水質(zhì)全分析過程中，應(yīng)注重保障分析過程處在室內(nèi)作業(yè)環(huán)境下，由此達(dá)到細(xì)致化分析目的[2]。

3 干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究方法

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究方法主要包括以下幾個(gè)方面：第一，實(shí)驗(yàn)仿真研究法，在對(duì)此方法進(jìn)行應(yīng)用過程中要求實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)通過對(duì)自然降水過程的觀察模擬人工降雨系統(tǒng)，同時(shí)重點(diǎn)觀察坡面流水動(dòng)力學(xué)特性變化，由此提出土壤流失治理對(duì)策。例如，中科院在干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究過程中即采用了雨水集流的坡度試驗(yàn)研究方法，在實(shí)驗(yàn)過程中合理運(yùn)用了“三輪車斗”實(shí)驗(yàn)設(shè)施，并在其表面鋪設(shè)一定的土壤，繼而模擬人工降雨系統(tǒng)，且通過氣象站、蒸發(fā)感應(yīng)儀等觀察降水量變化狀況；第二，徑流平衡法亦是干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)主要研究方法之一，此方法在應(yīng)用過程中主要側(cè)重于對(duì)降水過程中地表、土層徑流情況的觀察，并注重運(yùn)用翻斗器具測量相應(yīng)數(shù)值。此外，在徑流平衡法分析研究過程中，亦需透過HOBO記錄儀觀測測試結(jié)果，最終達(dá)到良好的分析狀態(tài)；第三，隨著干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究活動(dòng)的不斷深入，TOPMODEL、MIKESHE等模型建構(gòu)方法逐漸被應(yīng)用于其中，同時(shí)TOPMODEL模型的建構(gòu)主要側(cè)重于對(duì)水文現(xiàn)象的反應(yīng)，并以水量平衡的方法對(duì)水文地質(zhì)分析結(jié)果進(jìn)行描述，由此達(dá)到最佳的分析狀態(tài)。就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，TOPMODEL模型建構(gòu)方法應(yīng)用的范圍較廣，因而現(xiàn)代專家學(xué)者在干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)分析過程中應(yīng)提高對(duì)其的重視程度[3]。

4 結(jié)論

綜上可知，基于社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，干旱、半干旱地區(qū)水文地質(zhì)研究問題主要引起了人們的關(guān)注，且其研究方法、研究內(nèi)容也逐漸呈現(xiàn)出多樣化的特性，為此，為了實(shí)現(xiàn)水文生態(tài)環(huán)境的營造，要求當(dāng)代專家學(xué)者在研究活動(dòng)開展過程中應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)對(duì)模型建構(gòu)、徑流平衡法、實(shí)驗(yàn)仿真研究法等水文地質(zhì)分析方法的應(yīng)用，并就此透過分析研究結(jié)果提出干旱、半干旱地區(qū)水環(huán)境改善措施，最終引導(dǎo)其朝著健康穩(wěn)定的方向發(fā)展。

[1]王文科，楊澤元，程?hào)|會(huì)等.面向生態(tài)的干旱半干旱地區(qū)區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)的方法體系 [J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào) (地球科學(xué)版)，2011，12（01）：159-167.

[2]程曉光，張靜，宮輝力.半干旱半濕潤地區(qū)HSPF模型水文模擬及參數(shù)不確定性研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，13（12）：3179-3187.

[3]高存榮，劉文波，馮翠娥等.干旱、半干旱地區(qū)高砷地下水形成機(jī)理研究：以中國內(nèi)蒙古河套平原為例 [J].地學(xué)前緣，2014，12（04）：13-29.

P641[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-74-1

艾瑞精，男，研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)。