关于水文地质勘察找水方法的探究

罗晓燕 管程谋

摘要：随着时代的发展，日常生活中人们对于水资源的需求也越来越大，因而在当下水资源日益紧缺时候，水文的地质勘探工作就显得非常重要，它关乎到人民生活的质量和一些列的民生问题，本文主要介绍了几种主要的水文地质勘探的方法。

关键词：水文地质勘探；方法

淡水属于可再生资源，主要靠自然降水得到补充。虽然地表水传导水的能力强，但存储量有限；而地下水含水层传导水的能力相对较弱，但存储量丰富，合理的开采可以有效缓解当前水资源紧张的现状。本文对地下水开采过程中几种水文地质勘察技术进行了阐述，希望为水文地质勘察工作提供一些帮助。

一、遥感技术在勘探水资源中的应用

遥感技术就是通过远处的探测来感知事物特点的技术，这项技术的优点就是探测的范围和信息量都較大，而且技术较为先进，同时能够进行动态的监测；遥感勘测的方法主要实施的手段就是在所需要勘测的区域进行航空勘探，这种方法是结合展片和航片，并于野外的水文地质进行相互补充验证的方法，具体可以细分为四种：热红外监测法、水文地质遥感信息法、环境遥感信息分析法以及遥感模型法。

1、热红外的监测方法。这种方法主要就是利用红外线的波段来对所探测区域进行遥感取像，通过地表的温度来判断地下是否有水源的存在，这种方法比较适合于在干旱的地区。它的工作原理就是：由于地下水在热传导、过毛细、以及地表蒸发等多重作用下使得地表干旱的地区温度和湿度发生变化的，从而使得该区域冷热异常，因而正好可以在红外遥感下得到不同的显示，当然也就比较容易发现水源。

2、水文地质勘探遥感信息分析的方法。这种方法主要就是利用水文地质的相关理论对通过遥感所获取的地质、水文信息进行细致的分析，从而大致确定容易蓄水的地方区域，从而判断该区域地下的水文状况。

3、环境的遥感信息分析方法。这种方法就是利用遥感方式得到的图像，从图像中发掘与地下水存在有关的植被、水系以及湖泊等环境因子，从相互之间的关联程度来探讨地下水系的贮存状况。这种方法的工作原理就是：在相对而言干旱的地方，植被等容易受到地貌、地下水以及气候等的影响，而这些影响因素中浅层的地下水对于植被的影响甚大，因而可以间接的利用这些信息来判断该区域的矿化度、水化深浅等信息。

4、遥感模型法。国内对地下水资源的遥感研究开始于20世80年代初，但发展迅速。遥感模型法是指通过分析遥感图像得知与地下水密切关系的水文因素状况，并建立监测地下水位的定量评价模型，对地下水资源进行估测的方法叫遥感模型法，它是遥感与数学、模型学相结合的一种新的研究方法。地下水遥感监测的依据是地下水与地表水、植被、土壤水分和温度等遥感信息的相关性。此种方法主要用于评价地下水位分布状况。

目前，地下水资源的监测主要是靠水文地质特征、地下水所处的环境因素和岩层构造条件的目视解译和常规的计算机数据统计方法来分析遥感数据。遥感最终目标是解决实际应用问题，随着遥感技术的发展，地下水遥感监测在农业和实际生产应用已越来越受到人们的重视。

二、地面核磁共振的方法

地面核磁共振法就是利用不同物质原子核特性差异产生的核磁共振效应，通过观测、研究地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，来判断探测区地下水的分布情况。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法，可量化含水层信息，勘探的深度小（目前最大勘探深度小于150m），适合北方地表较干燥地区使用。其工作原理就是水中的氢核质子在地磁场的作用下，处在一定的能级上，再以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发，这样原子核能级间就会产生跃迁即产生核磁共振。核磁共振信号的强弱或衰减的快慢直接与含水层中氢质子的数量、含水层孔隙大小相关，核磁共振信号的幅值越大，所探测区域内水含量就越丰富。从而，可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况，达到实现直接寻找地下水的目的。

地面核磁共振法属于直接找水法，在有效的勘探深度范围内，有水就有核磁共振信号显示，以此来探测各类型的地下水。将核磁共振找水方法主要用于探测其他物探方法难以寻找的地下水，应用于水文地质填图，快速圈定找水远景区、对地下水资源进行评价以及确定出水井位方面，可以发挥核磁共振找水方法所具备的直接找水、量化程度高、快速、经济等特点，有利于获得地下水资源三维分布的信息。

核磁共振找水方法除了可以探查各种类型的地下水外，还可以与电阻率法、激发极化法等其他地球物理方法配合，根据地下水电阻率等物性参数的变化来区分淡水和咸水。此外，核磁共振找水方法也可以用来圈定被含有氢核（烃类）污染物污染的水的范围和污染程度。

用核磁共振方法，通过剖面或面积性测量对工程地基和堤坝隐患进行无损检测，可以圈定地下水入侵范围、评价堤坝及其坝基有无地下水作用等。核磁共振找水主要应用在以下4个方面：黄土孔隙、裂隙水探测；寻找碎屑岩类浅层风化裂水和层间承压裂隙水；确定基岩裂隙带的富水性；判断灰岩区溶洞、裂隙含水或是泥质充填。

三、地球物理测井方法

地球物理测井是物探方法的一种，主要是配合地质钻探对钻孔内的水文地质状况进行精确探测。地球物理测井方法是以严密的物理数学原理为基础，主要用于分析地下水的分布，判断地下水质量，探测岩溶洞，分析地层构造等。地球物理测井主要工作内容及工作原理如下：

1、正确地划分含水层并确定层位及厚度，研究它们之间的相互关系。

2、对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高，地层电阻率值越低

3、判断裂隙及其泥质含量。裂隙存在的判断标准：声波时差较大，电阻率较小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥质越多，自然伽马测井值就越大。

总之，随着近年来科技的不断发展，以及勘探技术的不断提升，在继承了老一辈水文勘探人员的技术和知识后，新一代的工作者更要与时俱进，不断的研究并熟悉新的理论和技术，从而将新老结合，挖掘开拓出更加优良的勘探方法，从而方便找水工作，使得找水的相關技术得到不断的提升和发展。

参考文献：

[1]俞树森译.抽水试验资料的分析和评价[M].北京：地质出版社，1980.

[2]李石华.遥感图像分类方法研究[J].国土资源遥感，2005，09.