水源地勘察工作的技術(shù)思路

王 輝 王 婧 王萬慶 趙 斌

1.青海省水文地質(zhì)及地熱地質(zhì)重點實驗室，青海西寧 810008；2.青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院，青海西寧810008；3.青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海西寧 810007；4.青海省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海西寧 810000

水源地勘察作為水文地質(zhì)資料收集的一項重要環(huán)節(jié)，其主要目的是給水資源評價工作提供有效的科學依據(jù)。但是我國的地域比較廣闊，在具體的水源地勘察過程之中還存在地下水空間分布跟運營條件形成機理過于復雜的問題，各個水源地的系統(tǒng)以及輸入輸出關(guān)系也相對比較復雜，因此采取正確的技術(shù)思路也就具有非常重要的意義。

1 資料的收集工作

在進行水源地勘察工作之前，首先要求各勘察人員能夠?qū)ぷ鲄^(qū)以及周圍的資料進行充分的收集，并在結(jié)合前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上來進行后續(xù)的勘察工作。一般情況下所需要收集的資料包含有社會環(huán)境狀況、國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)范、區(qū)域地質(zhì)、物探以及水文鉆孔等資料，在此基礎(chǔ)上也就能夠?qū)υ搮^(qū)域內(nèi)的地下水資源具體分布情況跟開采情況有一個較為清晰的了解。在結(jié)合了上述資料的基礎(chǔ)上聯(lián)合社會需求情況進行綜合性的分析，也就能夠取得良好的工作區(qū)GIS地理信息系統(tǒng)構(gòu)建效果。

2 遙感解譯

2.1 遙感數(shù)據(jù)源的獲取

在獲取遙感數(shù)據(jù)源的過程中，要求勘察人員能夠查明近年來該工作區(qū)的水文地質(zhì)條件變化情況、濕地范圍的演化趨勢、地下水位的埋深變化以及濕地的具體范圍等多項資料，然后在此基礎(chǔ)上有序開展水源地遙感解譯工作。在解譯過程之中還可以采取SPOT衛(wèi)星影像資料以及相關(guān)的野外水文地質(zhì)調(diào)查資料，并需要進行必要的野外驗證以及修改完善工作，借此來獲取到足夠多的遙感數(shù)據(jù)源。

2.2 解譯方法的選擇

現(xiàn)階段還可以直接將遙感解譯工作分為初步解譯、野外驗證以及綜合整理這三個階段，具體的解譯工作程序可以分為以下內(nèi)容：在結(jié)合地物復雜程度的基礎(chǔ)上，再結(jié)合地貌條件以及側(cè)重解決問題的不同之處，進行遙感解譯單元的合理劃分，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建不同地物的遙感解譯標志。在完成了上述工作之后，就可以通過直接解譯法以及對比法等多種模式，來對這些資料進行逐一的解譯。

3 水文地質(zhì)測繪工作

在對區(qū)內(nèi)的地質(zhì)地貌條件、地下水分布情況以及開采情況有一個清晰了解的基礎(chǔ)上，進行相應(yīng)工作區(qū)水文地質(zhì)測繪工作。為了充分的了解水源地的帶巖性、土體結(jié)構(gòu)，還需要在不同區(qū)域合理布置人力進行人力淺鉆。

4 水文地質(zhì)物探

4.1 地面物探

為了查明含水層的結(jié)構(gòu)，以及各含水層的分布范圍、厚度、埋深以及富水性，還需要對地下水富水地段以及淺層含水巖體的邊界條件跟底板形態(tài)進行合理的確定，然后在配合水文地質(zhì)測繪以及鉆探工作的基礎(chǔ)上，使得水文地質(zhì)的勘探精度得到進一步的提升。借助于在水源地地質(zhì)-水文地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上來有序開展地面物探工作，能夠使得鉆探效果得到進一步的提升，并能夠促使鉆探的工作量得到大幅度的降低。此外對于部分地下水地段，還需要進行適量控制性物探工作，其多是采取機電測深的模式來進行，在野外則主要應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)來進行勘探工作。

4.2 物探測井

該流程主要是對施工的水文地質(zhì)孔來進行電測井以及水文測井處理，主要目的在于進行地層剖面的合理劃分，以及對含水層的位置跟厚度進行有效的確定，只有這樣才能夠?qū)畬訋r性跟地下水礦化度起到良好的判斷效果，對于測井也具有一定的指導意義。

5 水文地質(zhì)鉆探

為了對地層結(jié)構(gòu)有一個更為清晰的了解，并對含水層的埋藏情況進行了解，還需要在充分滿足了水源地地下水資源評價需求的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有地面的物探、已有鉆孔以及資料進行充分的應(yīng)用，并在結(jié)合這些已有資料的基礎(chǔ)上來進行水文地質(zhì)鉆探的合理布置。在該鉆探工作之中，還需要遵循以下幾點準則來進行。水文地質(zhì)鉆探工作必須充分貫徹先水文地質(zhì)測繪與物探，后鉆探施工的程序，并需要在對其鉆探工作測繪以及相關(guān)物探工作的基礎(chǔ)上來進行水文地質(zhì)鉆孔的合理布置，這樣才能夠為后續(xù)的鉆探工作奠定一個良好的基礎(chǔ)。

6 野外試驗

6.1 抽水試驗

為了查明淺層地下水富水性跟資源量，也就要求在具體的水源地勘察工作中借助于水文地質(zhì)孔跟民井來進行穩(wěn)定流試驗，借此來獲得良好的勘察效果。在水文地質(zhì)調(diào)查這一基礎(chǔ)上，需要采取不同水文地質(zhì)單元具備良好代表性的水井來進行抽水試驗，具體的實驗內(nèi)容主要包含穩(wěn)定流試驗跟抽水試驗2種，并需要在結(jié)合設(shè)備實際抽水能力的基礎(chǔ)上來進行最大降深值的合理確定。在進行水源地勘察過程之中，要求每一個水源地都能夠在盡量結(jié)合鉆孔跟已有民井的基礎(chǔ)上，選取一組帶觀測孔的民井或者鉆孔來進行穩(wěn)定流抽水試驗，并在此基礎(chǔ)上合理獲取水文地質(zhì)參數(shù)，從而給三維流數(shù)值模擬奠定一個良好的基礎(chǔ)。最后在進行抽水試驗的過程中，需要對抽水孔以及觀測孔進行同步的測量與處理，具體觀測點包含周圍水井與鉆孔的自然水位變化情況以及動水位等，并在此基礎(chǔ)上對地下水的變化規(guī)律進行有效的掌握。

6.2 滲水試驗

一般情況下多是采取雙環(huán)法來進行滲水試驗，其中外環(huán)的直徑多是0.5m，而內(nèi)環(huán)的直徑則主要采取的是0.25m，在試驗過程中需要朝著鐵環(huán)內(nèi)注水，并且需要將外環(huán)跟內(nèi)環(huán)的水柱保持在10cm的高度。在進行野外試驗過程中需要做好其原始記錄，當試驗結(jié)束之后還需要進行原狀巖土樣的適當選取，在室內(nèi)進行滲透性試驗以及顆粒分析試驗，就室內(nèi)試驗結(jié)果跟野外試驗結(jié)果進行對比分析，從而獲得良好的試驗效果。

7 水樣采集分析工作以及動態(tài)監(jiān)測

為了對地下水的水化學特征跟分布規(guī)律進行充分的查明，并對地下水的化學類型跟污染狀況進行有效的劃分處理，還需要盡量選擇一些有著良好代表性的水點來進行水樣的合理采集，從而取得良好的水質(zhì)分析效果。在完成了水樣的采集分析工作之后，也就需要構(gòu)建一個合理健全的地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，然后在結(jié)合該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行地下水動態(tài)變化規(guī)律的監(jiān)測以及確定動態(tài)類型。在此過程之中還需要就地表水跟地下水兩者之間的水利聯(lián)系來進行確定，在此基礎(chǔ)上來進行水均衡參數(shù)的合理計算以及地下水動態(tài)趨勢預報工作，一般情況下還需要將具體的觀測持續(xù)時間保持為一個枯水期或者半個水文年，從而獲得良好的動態(tài)監(jiān)測效果。

8 地下水開采調(diào)查

在進行水源地勘察工作時，要求系統(tǒng)對不同含水層的區(qū)域地下水開采量進行調(diào)查，具體調(diào)查內(nèi)容包括工業(yè)以及生活用水量的實地調(diào)查。在進行農(nóng)業(yè)用水的勘察過程中一般多采用的是統(tǒng)計方法，并需要通過對歷年地下水開采量資料進行收集的模式，來對其具體用水情況進行觀測。

9 地下水資源評價

在結(jié)合不同水源地的基礎(chǔ)上來進行地下水數(shù)學模型的構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上來進行水源地地下水資源的評價計算工作。在此基礎(chǔ)上來進行地下水天然補給資源以及地下水存儲資料的合理計算，從而達到地下水允許開采資源的有效計算。評價方法一般采取的是水均衡法、解析法以及三維數(shù)值法，并需要在結(jié)合上述幾點方式的基礎(chǔ)上來對含水層的調(diào)蓄潛力進行有效的研究以及評估。

①地下水資源計算：該計算過程的主要目的在于對現(xiàn)有的地下水資源進行有效的利用，然后在結(jié)合了水源地特點的基礎(chǔ)上對其天然的補給量、允許開采量以及地下水資源的實際資源存儲量進行合理的計算。②水文地質(zhì)參數(shù)計算：在對現(xiàn)有地區(qū)水文地質(zhì)條件進行合理分析的基礎(chǔ)上，進行計算公式的科學選用。在選擇了計算公式之后，需要適當應(yīng)用抽水試驗、野外試驗以及室內(nèi)試驗資料的基礎(chǔ)上來對地下水的動態(tài)資料進行合理的計算，這樣也就能夠?qū)Ω饔嬎銌卧璧乃牡刭|(zhì)參數(shù)進行有效的計算。③地下水資源計算：地下水資源的計算主要是根據(jù)水源地特點對天然補給量以及人工補給量這兩部分的內(nèi)容進行合理的計算，并在此基礎(chǔ)上進行水資源利用計劃以及開采計劃的合理選擇。④地下水允許開采量：在充分考慮到水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有開采設(shè)施的類型、數(shù)量跟位置，應(yīng)用水均衡法、解析法以及三維數(shù)值法進行允許開采量的合理計算。

10 構(gòu)建地下水信息系統(tǒng)跟數(shù)據(jù)庫

在進行數(shù)據(jù)庫功能的編制過程中，主要功能包含數(shù)據(jù)的編輯與查詢、數(shù)據(jù)的瀏覽跟維護、數(shù)據(jù)處理、文本處理、圖形編輯跟瀏覽以及顯示輸出等，此外數(shù)據(jù)庫的建設(shè)還需要充分滿足我國水文地質(zhì)環(huán)境研究所規(guī)定的相關(guān)技術(shù)要求來進行，然后在此基礎(chǔ)上取得良好的水源地勘察信息系統(tǒng)跟數(shù)據(jù)庫構(gòu)建效果。

11 結(jié)語

近年來，隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，水源地的勘察工作也得到了一定的發(fā)展，對我國的水文地質(zhì)勘察工作也提出了更高的要求。隨著勘察新技術(shù)、新設(shè)備以及新材料的不斷涌現(xiàn)，也就導致了研究思路出現(xiàn)了比較大的轉(zhuǎn)變，在這一基礎(chǔ)上就需要做好水源地勘察工作技術(shù)思路的合理構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上取得良好的勘察效果。

[1] 尚滋沅.沙灣安集海鎮(zhèn)水源地含水層結(jié)構(gòu)及富水性淺析[J].地下水，2017（3）:232-234.