地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用探討

陳 婷

（江西省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，江西 南昌 330095）

1 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域

地下水的動(dòng)態(tài)是一種十分復(fù)雜的自然過(guò)程，是多種外因或內(nèi)因介入而使整個(gè)地下水系統(tǒng)對(duì)外界的綜合反饋。雖然國(guó)外對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究要早于我國(guó)，但我們與外國(guó)的科學(xué)家們的研究方向是大體一致的，都更加重視對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果的分類后的預(yù)報(bào)，這對(duì)其研究而言，無(wú)疑是起了風(fēng)向標(biāo)作用。自上個(gè)世紀(jì)70年代，HodgsonFrankD.I提出地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的多元線性回歸模型后，眾多的專家學(xué)者也提出了相應(yīng)的地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型來(lái)對(duì)地下水的動(dòng)態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)[1]。而我國(guó)對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的研究大概是從二十世紀(jì)八十年代初開始的，對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)常采用時(shí)間排列分析、系統(tǒng)的研究成果、地質(zhì)情況綜合以及數(shù)學(xué)模型等方面，而地下水動(dòng)態(tài)分類的研究目前來(lái)說(shuō)還是處于對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果的特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，但是地下水動(dòng)態(tài)分類作為這方面研究的一個(gè)重要方面，通過(guò)對(duì)區(qū)域地下水的具體的現(xiàn)實(shí)情況的分析，對(duì)地下水資源的評(píng)價(jià)和地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化都由著極其重要的價(jià)值[2,3]。

由于科技水平的極速進(jìn)步與發(fā)展，一些地震頻繁發(fā)生的國(guó)家也通過(guò)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)相繼的建立起了利用地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)預(yù)報(bào)地震的交流網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的異常現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此對(duì)地震的發(fā)生進(jìn)行預(yù)報(bào)。學(xué)者車用太和魚金子通過(guò)對(duì)1966年至1985間的地震時(shí)的一場(chǎng)地下水動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理和分析，得出一個(gè)結(jié)論:震前地下水動(dòng)態(tài)異常的常見項(xiàng)目有水位的變化、溫度的高低、自流量的多寡以及水壓的變化等，其中最多見的就是水位的改變和水壓的變化，這二者所占的比例超過(guò)了五分之四;其次是流量的多寡與溫度高低的監(jiān)測(cè)，流量大概占一成，溫度大概占百分之六。我國(guó)的國(guó)家地震局在地下水動(dòng)態(tài)的形成原因、結(jié)果分析和對(duì)地震情況進(jìn)行預(yù)報(bào)的研究中有較高的研究水平。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們也開始對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的預(yù)報(bào)進(jìn)行改變，例如會(huì)經(jīng)常性的運(yùn)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、gis技術(shù)、Modflow以及Feflow等科學(xué)技術(shù)來(lái)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)報(bào)。在地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)方面欽州市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院副教授文亮，成功的研究出來(lái)了處理動(dòng)態(tài)信息監(jiān)測(cè)儀，能夠讓人們輕松的知曉地下水自身所具有的動(dòng)態(tài)情況，實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理和分析。雖然這款儀器已經(jīng)有了較高的精確性，但是在當(dāng)前探測(cè)地下水的手段有一定的不足。測(cè)量過(guò)程中解議的多解性降低了測(cè)量的精度，儀器所能檢測(cè)到的靜態(tài)信息只是為地下水的存在提供了一個(gè)可能性，并不能完全的將其他異常現(xiàn)象的發(fā)生給排除。

所以在未來(lái)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究上，應(yīng)將重點(diǎn)放到地下水動(dòng)態(tài)的預(yù)報(bào)和分類上，在預(yù)報(bào)和分類上是擁有著不同技術(shù)手段的，研究進(jìn)行的程度較高，并且在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下，與過(guò)往的落后的技術(shù)方法所不同的技術(shù)方法也在不斷的被提出;地下水動(dòng)態(tài)研究的具體應(yīng)用包含著對(duì)地下水資源的合理分配、地震情況的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)、礦山安全生產(chǎn)等方面。另外，在礦山的礦產(chǎn)資源的勘探方面，通過(guò)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也能夠提供良好的幫助。

2 地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用前景及未來(lái)展望

近些年，我國(guó)全國(guó)的用水情況較以往相比有了較大的改變，具體表現(xiàn)在地下水資源的開采利用上逐步的由淺層地下手轉(zhuǎn)向了深層地下水，地下水的水位下降也逐年的加快，由于許多不合理的措施，也使得地下水的污染情況逐年加重，而且地下水資源的開采也帶來(lái)了許許多多的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，眾多區(qū)域缺水化的表現(xiàn)嚴(yán)重。因?yàn)闆]有對(duì)全國(guó)的水資源進(jìn)行一個(gè)合理的規(guī)劃開采和開采管理，導(dǎo)致地下水資源存在著嚴(yán)重的超釆現(xiàn)象。

河北省，作為用水大省，由于長(zhǎng)期的地下水的超釆活動(dòng)，使得當(dāng)?shù)氐牡孛娉霈F(xiàn)塌陷和海水的倒灌。河流也因?yàn)榈叵滤臏p少而出現(xiàn)了枯竭，濕地的面積也受到了地下水減少的影響，日益萎縮。因此，水資源的供求問(wèn)題引發(fā)的矛盾也日益突出。

所以，地下水的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)于合理運(yùn)用地下水資源來(lái)說(shuō)也變得越來(lái)越重要，因?yàn)橹挥械叵滤膭?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)所獲得的信息才能對(duì)氣候、人類活動(dòng)對(duì)于地下水的水質(zhì)和地下水的水量進(jìn)行一個(gè)合乎情理的評(píng)價(jià)。雖然我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)比較完善，但是自動(dòng)化的程度略低。

在區(qū)域分布上，地下水的開采活動(dòng)也是以平原地區(qū)的地下水開采的強(qiáng)度大，超釆的現(xiàn)象十分的突出;就礦山而言，礦山采疏干對(duì)于地下水的排放也成為了深層地下水浪費(fèi)的直接或簡(jiǎn)介原因。因此建設(shè)一個(gè)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于礦山的防治水工作來(lái)說(shuō)是十分的有必要的。地下水也是憑借在自然界長(zhǎng)期的地質(zhì)變遷才得以形成的，在地球的物質(zhì)組成方面也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，在環(huán)境影響到地下水的同時(shí)，地下水也會(huì)對(duì)環(huán)境起一個(gè)反作用。因此，地下水的活動(dòng)表現(xiàn)會(huì)直接的影響到相應(yīng)礦產(chǎn)的生成，通過(guò)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)表現(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析與研究不僅會(huì)幫助人們更好的進(jìn)行水文地質(zhì)工作，也會(huì)幫助人們對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘探，更對(duì)能夠使得人們更好的對(duì)地下水資源進(jìn)行分配。在這個(gè)基礎(chǔ)上我們對(duì)于地下水的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在礦產(chǎn)資源的找尋上的應(yīng)用和發(fā)展有如下的建議:

1.在對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)該格外注重地下水水位變化、自流量的改變以及水壓在不同時(shí)間和不同空間的具體情況，在礦區(qū)重要巷道和地下水采區(qū)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容應(yīng)增加對(duì)地面的形變的分析和沉降崩塌的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于監(jiān)測(cè)孔要保證一個(gè)孔可以起到多種作用。

2.因地下水資源供給和需求在現(xiàn)在這個(gè)缺水時(shí)代有很深的矛盾，礦山地下水資源也就成了現(xiàn)在地下水資源重要組成部分，如何通過(guò)水資源合理規(guī)劃應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)礦山在安全生產(chǎn)，和合理應(yīng)用礦山地下水資源解決水供需矛盾就成了一研究方向。就礦山地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)而言，其研究要本著合理用水的原則來(lái)進(jìn)行。

3 總結(jié)

1.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究主要集中在兩個(gè)方面，即對(duì)地下水的具體表現(xiàn)的分類和對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的預(yù)報(bào)上，運(yùn)用領(lǐng)域較為廣泛。也會(huì)對(duì)地下水資源的合理規(guī)劃應(yīng)用、礦山生產(chǎn)安全以及地震情況預(yù)報(bào)等方面有著實(shí)際的應(yīng)用。

2.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可以幫助人們更好更方便的尋找到礦產(chǎn)資源，而人們對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求也提升到了自動(dòng)化和智能化這兩方面;在地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的理論方面，將確定性與不確定性相結(jié)合的智能模型將是地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型的研究的重點(diǎn)。當(dāng)然，礦山地下水的保留以及合理應(yīng)用地下水也將是保證礦山生產(chǎn)安全的重點(diǎn)。地下水動(dòng)態(tài)對(duì)于礦產(chǎn)資源的勘探來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義。