測繪技術在水文地質(zhì)勘查中的應用探微

趙俊賓

（內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

在當代水文地質(zhì)勘查過程中，如果依然采用傳統(tǒng)技術進行勘查，不但會造成人力、物力和財力的大量浪費，而且也很難確保測繪信息的可靠性與精準性。因此，在現(xiàn)如今的時代背景下，必須注重對新型測繪技術的運用，通過將這些全新的技術引入到水文地質(zhì)勘查過程之中，可有效簡化測繪流程，避免各方面資源的浪費，同時還能使測繪結(jié)果的準確性得到進一步提升，相較于傳統(tǒng)技術而言，其綜合優(yōu)勢十分顯著，值得廣泛推廣和應用。

1 測繪技術的主要特點

測繪技術是在計算機技術、遙感技術的支持下出現(xiàn)的，其主要表現(xiàn)出以下幾個方面的特點：首先，測繪技術的自動化水平較高，借助現(xiàn)代化專業(yè)軟件和系統(tǒng)進行圖形的繪制可全面呈現(xiàn)出當?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)特征，且這一過程的操作十分嚴密，基本不會出現(xiàn)因人為因素而導致的失誤。其次，借助測繪技術能在一定程度上提高測繪的精準度，相關研究證明，利用RS技術對相距300m的地質(zhì)進行勘探僅有2mm的誤差。與此同時，由于測繪工作是利用軟件系統(tǒng)完成的，可全方位反映出當?shù)氐牡刭|(zhì)狀況，不會造成數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象。再次，利用測繪新技術還可對當?shù)氐木唧w情況進行全方位反映，與此同時，信息檢索起來也十分方便。最后，現(xiàn)代測繪技術在應用過程中通常會用到數(shù)字化系統(tǒng)，如此一來，就能有效防止因比例尺問題而導致過大的誤差，不僅如此，還能為數(shù)據(jù)信息的及時更新和調(diào)整提供方便。

2 水文地質(zhì)勘查的具體內(nèi)容

水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容主要集中于對地下水的流向及其分布特點的分析，進而便于相關人員了解地下水可能對建筑物帶來的影響，并提前采取針對性的防范措施，及時消除安全隱患，最大限度降低安全事故的發(fā)生幾率。只有將地下水對工程的影響納入考慮范圍，才能更好地完成設計工作。水文地質(zhì)勘查的主要目的就是全面了解地下水的物理特性，掌握地下水和巖土之間可能發(fā)生的作用，地下水本身就帶有較強的流動性，正因為如此才會和巖土之間產(chǎn)生物理作用。地下水的物理特性將直接影響到工程建設的整體穩(wěn)定性，將水文地質(zhì)勘查工作落到實處，可第一時間發(fā)現(xiàn)對應的地質(zhì)風險，避免巖土受到地下水的不良影響，進而從整體上協(xié)調(diào)和優(yōu)化工程建筑與水理性質(zhì)之間的關系。

3 水文地質(zhì)條件變化對建設工程的主要影響

地下水在流動的過程中難免會給地面工程造成一些危害，伴隨地下水位置的上升與下降，相應的壓力也會產(chǎn)生，這些壓力會直接影響到地面。地下水在實際流動的時候難免會給巖土帶來一定的沖擊，造成地下水位變化的原因多種多樣，具體可分為人為因素與自然因素。當?shù)叵滤怀霈F(xiàn)較大變動的時候，地面也會隨之出現(xiàn)變化。地下水本身具有多方面的危害，如地下水位上升會致使巖土層受到水的侵蝕而發(fā)生松動現(xiàn)象，致使巖土層的穩(wěn)固性較低，若長時間受到地下水的侵蝕，則巖土之上的工程項目建設也會受到影響。松散巖石出現(xiàn)的主要原因是地下巖層本身的透水性以及重力因素，巖層的巖粒越小、密度越大，發(fā)生地下水滲透問題的幾率就越大。

巖層本身的透水性可利用一些基本參數(shù)表示出來，若巖層在受到水的侵蝕后發(fā)生剝落現(xiàn)象，則巖層的穩(wěn)定性也會受到極大的影響。工程項目自身的穩(wěn)定性和巖層之間的聯(lián)系非常緊密。因此，必須根據(jù)巖層的透水性，對分水圖進行合理設置，巖土在實際吸水或失水的時候會發(fā)生體積上的變化，進而導致土質(zhì)疏松等問題。

4 測繪技術在水文地質(zhì)勘查中的應用

4.1 遙感技術的應用

（1）地下水資源的調(diào)查。通過遙感技術探尋地下水的具體位置及其儲量，在我國諸多相關行業(yè)的應用都比較普遍，不管是在基巖山區(qū)還是在松散堆積區(qū)，這一技術方法都能得到較好的成效。在實際開展此項工作的時候，首先必須完成對航天圖像的地質(zhì)解譯工作，找到水資源含量比較豐富的含水層區(qū)域，然后結(jié)合水文地質(zhì)鉆探的相關資料以及現(xiàn)有的各類開采井的資料，對其進行綜合分析，并完成水資源的計算以及評價工作。由于遙感圖像解譯所得出的含水層以及含水構(gòu)造的邊界比較清晰、準確，因此，通過遙感技術開展地下水資源調(diào)查工作，可取得十分顯著的成效。由于熱紅外圖像能十分清晰地呈現(xiàn)出地下水淺埋帶、泉水溢出帶，因此，熱紅外遙感在探尋地下水方面有著十分重要的作用。天津市就曾利用熱紅外掃描與彩紅外航攝相結(jié)合的手段，找到了淺埋古河道的具體分布位置，整個操作過程效率較高，取得的效果也比較好。

（2）水文地質(zhì)測繪。水文地質(zhì)測繪有著一定的綜合性與復雜性，在水文地質(zhì)測繪工作中引入遙感技術能在一定程度上提升此項工作的整體效果。一方面，運用遙感技術繪制的地質(zhì)界線具有較高的準確性與可靠性，對地貌的研究也更為透徹和深入，可得到活動斷裂、隱伏斷裂最為準確的信息。另一方面，由于遙感圖像可清晰地反映出泉水、地下淺埋帶、濕地、水體等和水文地質(zhì)息息相關的現(xiàn)象，這樣一來就能為相關工作人員精準地判斷地下水補給情況、徑流等水文地質(zhì)狀況提供便利條件。此外，借助遙感技術還能有效提升水文地質(zhì)普查的效率，尤其是在自然條件比較復雜、交通不夠通暢的地區(qū)，該技術的應用優(yōu)勢更加明顯。

（3）水利工程的水文地質(zhì)勘查。水庫所在地區(qū)的水文地質(zhì)勘查工作主要是為了解決水庫朝庫底或者鄰谷滲漏的問題。在開展水文地質(zhì)調(diào)查工作的各個環(huán)節(jié)，結(jié)合航天圖像的地質(zhì)解譯結(jié)果，并配合地面調(diào)查以及相關鉆探工作，可在最短的時間內(nèi)搞清楚庫區(qū)內(nèi)巖層的透水性特點以及透水巖層的走向等問題，結(jié)合上述這些水文地質(zhì)條件，可繪制出河谷區(qū)到分水嶺地段之間各個時期的地下水等水位線圖，從而為綜合工程地質(zhì)圖的繪制提供參考依據(jù)，我國諸多著名的水利工程項目，如二灘水電站、三峽水利樞紐等大規(guī)模水利工程中都用到了遙感技術，并取得了較好的成效。

（4）礦區(qū)水文地質(zhì)勘查。近些年，我國相繼發(fā)生了數(shù)次礦井透水事故，這些事故的出現(xiàn)對我國人民的生命及其財產(chǎn)安全造成了極大的損失，究其原因，主要在于很多礦主盲目追求經(jīng)濟效益，對當?shù)氐V產(chǎn)資源進行不合理開采，當然，還有一個非常重要的原因就是未查明礦區(qū)的水文地質(zhì)情況，對當?shù)氐暮畬臃植家约暗刭|(zhì)構(gòu)造特點不夠清楚。借助遙感圖像的解譯，可便于工作人員對礦區(qū)內(nèi)含水層的分布和地質(zhì)構(gòu)造特點進行詳細而全面的了解，從而以此為依據(jù)對礦井進行合理布置，做到科學規(guī)劃與開采資源。

4.2 GIS技術的應用

GIS技術作為地理信息系統(tǒng)的關鍵技術之一，其不僅具有研究、管理、信息存儲等多方面的功能，同時還能對地理模型進行精準化分析，從而為相關人員提供可靠的地理信息反饋。GIS技術在水文地質(zhì)勘查中的應用主要有以下幾個方面：

（1）GIS技術在水文地質(zhì)勘探和評測中的應用。現(xiàn)階段，水資源問題受到社會各界的關注度越來越高，而要實現(xiàn)對水資源的有效保護，就必須做好水文地質(zhì)勘查工作，嚴格控制好水文地質(zhì)勘探與評測工作的質(zhì)量，將GIS技術應用于此項工作的開展過程中。當前我國很多地質(zhì)研究人員都已經(jīng)意識到了GIS技術的重要性，并將該技術應用于地下水層分布情況的探查與分析中，全面了解了我國地下水補給問題、地下水環(huán)境以及水質(zhì)狀況等。一些人員還把GIS技術的探測模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型相融合，對水文地質(zhì)條件進行綜合評測，這樣不僅更加全面、準確地反映出了地下水質(zhì)的實際情況，同時也掌握了地下水的變化特點，為后期相關工作的順利進行提供了保障。

（2）GIS技術在處理水文地質(zhì)模型中的應用?，F(xiàn)階段的水文地質(zhì)勘查工作主要是借助GIS技術進行的，該技術能全面采集有關水文地質(zhì)的相關數(shù)據(jù)信息，同時還能為這些數(shù)據(jù)信息的保存和管理提供方便，讓相關技術人員在后期需要的時候能及時找到。利用GIS技術構(gòu)建的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，其具體功能主要包括數(shù)據(jù)庫模型分析、數(shù)據(jù)導入以及圖層的載入等，通過構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)庫模型，能讓技術人員更加全面地掌握地質(zhì)狀況的變化及其目前的分布特點。另外，GIS技術還能根據(jù)水文地質(zhì)的變化對模型進行優(yōu)化調(diào)整，進而最大化提升數(shù)據(jù)的精準度，降低測量結(jié)果的誤差。

（3）GIS技術在水質(zhì)勘查管理中的應用。水資源管理工作不是一朝一夕就能順利完成的，其工作內(nèi)容比較廣泛，整個工作周期也比較長，覆蓋多個專業(yè)領域，GIS技術的出現(xiàn)為水文地質(zhì)信息管理工作帶來了極大的便利條件，確立了一個全新的研究方向。以往傳統(tǒng)的水文地質(zhì)勘測技術雖然也能得到一些數(shù)據(jù)信息，但這些數(shù)據(jù)信息的精準度較低，且無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的全面對比，也就不能清晰地了解地下水變化趨勢，而在引入GIS技術以后，恰好能顯著改善這一狀況，該技術可便于工作人員對特定區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)情況進行全面而準確地了解，同時還能和計算機技術有效融合，構(gòu)建起一個科學完善的水質(zhì)管理體系。

5 結(jié)語

綜上所述，在水文地質(zhì)的勘查工作中，現(xiàn)代測繪技術的應用是必不可少的，只有將該技術合理地運用于水文地質(zhì)勘查過程中，才能得到更為準確、可靠的數(shù)據(jù)信息。當前，我國水文地質(zhì)勘查工作中比較常見的測繪技術主要有遙感技術和GIS技術，其中，遙感技術的具體應用內(nèi)容主要包括地下水資源的調(diào)查、水文地質(zhì)測繪、礦區(qū)水文地質(zhì)勘查、水利工程的水文地質(zhì)勘查等；GIS技術的具體應用內(nèi)容則主要涉及到水文地質(zhì)勘探與評測、水文地質(zhì)模型的處理以及水質(zhì)勘查管理等。相信隨著測繪技術的不斷改進與完善，其在水文地質(zhì)勘查中的應用效果也將得到進一步提升。