水文地質(zhì)孔隙水的研究方法分析

摘要：近年來(lái)，受到環(huán)境因素的限制，我國(guó)的淡水資源總含量逐漸減少，因此最近幾年我國(guó)加大了對(duì)地下水資源的開(kāi)采，孔隙水是地下水源的一個(gè)重要組成部分，因此，我國(guó)在水文地質(zhì)水源的研究與開(kāi)采方面設(shè)有專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)孔隙水研究與開(kāi)采領(lǐng)域。雖然近幾年來(lái)我國(guó)可以說(shuō)是在水文地質(zhì)孔隙水研究方面花費(fèi)了很多財(cái)力、物力，對(duì)于孔隙水的研究方法也得到了很大的拓展，由傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)型研究發(fā)展到模型再現(xiàn)式研究，研究方法也由單一化逐漸發(fā)展為多元化，研究數(shù)據(jù)越來(lái)越科學(xué)、可靠，但盡管如此，我國(guó)的孔隙水研究方法仍需要進(jìn)一步跟進(jìn)，逐漸發(fā)展到甚至領(lǐng)先于世界先進(jìn)水平。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);孔隙水;創(chuàng)新研究

前言

最近，我國(guó)也意識(shí)到了加強(qiáng)地下水、孔隙水研究的重要性，加大對(duì)孔隙水的研究不僅可以有效緩解水污染問(wèn)題，還可以解決民眾的生活用水短缺問(wèn)題。但目前我國(guó)的孔隙水研究方法還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，要讓研究人員足夠了解研究方法，避免出現(xiàn)操作失誤。其次，要加強(qiáng)在這方面的人才培養(yǎng)，彌補(bǔ)我國(guó)在這方面的人才空缺。最后，就是除了技術(shù)本身需要重視起來(lái)，在這方面的研究還需要專(zhuān)業(yè)人員的實(shí)地考察，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.目前我國(guó)主要的水文地質(zhì)孔隙水研究方法

1.1三維地下水?dāng)?shù)值模擬研究方法

三維地下水?dāng)?shù)值模擬研究是一種利用數(shù)學(xué)公式或方程式對(duì)孔隙水的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的方法，但并不是盲目的計(jì)算，在計(jì)算前還需要對(duì)一些基本數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。具體操作就是在地下水存在的位置取一些點(diǎn)，將這些點(diǎn)進(jìn)行挖深，利用一些比較精密的儀器深入這些小洞，對(duì)具體位置的地下水的流速、水深等進(jìn)行測(cè)量，得到一系列準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)地下水所處的環(huán)境的位置特點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)方程式或其他一些公式計(jì)算出一定范圍內(nèi)孔隙水的各大物理數(shù)據(jù)。這一方法的優(yōu)點(diǎn)就是不需要研究人員進(jìn)行大范圍的勘探，也不需要大型的勘探設(shè)備，操作起來(lái)比較方便。但是這一研究方法也存在一些缺點(diǎn)，比如這種研究方法對(duì)研究人員的計(jì)算能力要求較高，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算失誤，很容易影響到后期的孔隙水研究及開(kāi)采。

1.2三維水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型研究方法

三維水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型研究是一種通過(guò)數(shù)據(jù)采集構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)模型，后期對(duì)孔隙水進(jìn)行研究時(shí)就可以通過(guò)模型得到數(shù)據(jù)，不需要消耗過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計(jì)算。但是這種方法與另一種方法相比需要更長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)輸入后計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備需要長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)分析，然后才能建立起一個(gè)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，而且，如果對(duì)模型的準(zhǔn)確度有相當(dāng)高的要求就需要相當(dāng)精密的電子設(shè)備。并且，如果要保證構(gòu)建出的地質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的精準(zhǔn)度，就要保證采集的樣點(diǎn)足夠多，盡可能地覆蓋住所有地下水源地地表圖層，除此之外，還要保證測(cè)量水樣的儀器足夠精準(zhǔn)，在測(cè)量期間還要保證專(zhuān)業(yè)人員沒(méi)有出現(xiàn)儀器操作方面的錯(cuò)誤。雖然這種方法的操作方法的要求比較高，但這種研究方法得到的數(shù)據(jù)也比較科學(xué)，并且如果搭建了比較精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型，專(zhuān)業(yè)人員就可以根據(jù)數(shù)學(xué)模型得到各個(gè)位置的孔隙水重要數(shù)據(jù)。

1.3GIS地下水?dāng)?shù)值模擬模型擬合方法

GIS地下水?dāng)?shù)值模擬模型擬合方法的操作與兩種研究方法的操作方法幾乎是相同的。因?yàn)镚IS地下水?dāng)?shù)值模擬模型擬合方法也需要建立一個(gè)模型，但這種模型并不是一種普通的數(shù)據(jù)模型，而是一種實(shí)際地下水環(huán)境的再現(xiàn)模型，這種模型與數(shù)據(jù)模型相比，其參考價(jià)值更大，科學(xué)性也大大提高，但與此同時(shí)，GIS地下水?dāng)?shù)值模擬模型擬合方法需要更加全面的數(shù)據(jù)，因此這就需要工作人員更加細(xì)致的進(jìn)行采點(diǎn)，并且要保證這些點(diǎn)可以覆蓋所有的地下水地表，對(duì)此，工作人員不能以平坦地面作為樣點(diǎn)，這些點(diǎn)還要覆蓋在一些地勢(shì)比較復(fù)雜的區(qū)域，這樣才能保證數(shù)據(jù)的全面性，只有數(shù)據(jù)足夠多，足夠精密，通過(guò)電子設(shè)備得到的模型才有說(shuō)服力，模型內(nèi)部的各種數(shù)據(jù)才有參考價(jià)值。

2.目前我國(guó)水文地質(zhì)孔隙水研究過(guò)程中的問(wèn)題及解決方案

2.1水文地質(zhì)孔隙水的研究方法及技術(shù)較為落后

雖然近年來(lái)我國(guó)的水文地質(zhì)孔隙水的研究有很大的進(jìn)步，但先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)的使用比例并不是很大，甚至有很多剛剛發(fā)展的企業(yè)或是比較缺少資金的研究企業(yè)所使用的研究方法還比較落后，使用的儀器設(shè)備也還比較落后，需要大量的人力進(jìn)行監(jiān)督。除此之外，在研究技術(shù)方面，我國(guó)還是傳統(tǒng)的人工采點(diǎn)，并沒(méi)有大范圍的應(yīng)用電子設(shè)備，人工采樣與電子采樣相比，數(shù)據(jù)的誤差較大，對(duì)后期孔隙水的研究與開(kāi)采有很大的影響。其次，在對(duì)樣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，我國(guó)的儀器設(shè)備還不是十分的精準(zhǔn)，在一些比較復(fù)雜的地勢(shì)，研究人員只能使用人工進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是人工測(cè)量與儀器測(cè)量相比會(huì)存在很大的誤差，一旦工作人員存在操作失誤測(cè)量得到的數(shù)據(jù)就會(huì)有很大的誤差。對(duì)此，我國(guó)自身要加大儀器、研究技術(shù)的自主研發(fā)，可以適當(dāng)?shù)膮⒖紘?guó)外的先進(jìn)技術(shù)，合理的進(jìn)行引進(jìn)。

2.2水文地質(zhì)孔隙水研究人員的缺失

由于水文地質(zhì)孔隙水研究是近年來(lái)才能到重視的，所以我國(guó)在這方面還有很大的人才空白。首先，就現(xiàn)在的人才培養(yǎng)缺失來(lái)看，我國(guó)的研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作人員或研究人員是我們國(guó)家的，但在核心的研究領(lǐng)域，我國(guó)還需要依靠外國(guó)的研究人員，這樣十分不利于我國(guó)自身研究的進(jìn)展，甚至有可能造成重要信息的泄露，因此，我國(guó)一定要加強(qiáng)在這方面的人才培養(yǎng)，國(guó)家中央及高校也一定要做好戰(zhàn)略部署。除此之外，專(zhuān)門(mén)的研究部門(mén)對(duì)此也要重視起來(lái)，首先就是在人才招聘時(shí)加強(qiáng)對(duì)招聘人員的篩選，其次在人員入職后也要加強(qiáng)對(duì)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，填補(bǔ)我國(guó)在這方面的專(zhuān)業(yè)人才漏洞。

2.3缺少專(zhuān)門(mén)的實(shí)地考察

雖然近年來(lái)我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)孔隙水研究、開(kāi)采的投入，研究人員也逐漸意識(shí)到了研究精準(zhǔn)的重要性，但不可避免地還是有很多研究人員在實(shí)地考察時(shí)圖便利，在實(shí)地考察時(shí)沒(méi)有獲得充分的有價(jià)值的環(huán)境信息和數(shù)據(jù)。目前我國(guó)的地下水研究與開(kāi)采的主要流程都是一些普通工人進(jìn)行采樣，專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)收集后就會(huì)離開(kāi)勘探現(xiàn)場(chǎng)，總體來(lái)說(shuō)，這樣雖然會(huì)減少地下水源的勘探時(shí)間，可以有效推進(jìn)后期的工作進(jìn)展，但這樣會(huì)使很多重要數(shù)據(jù)丟失，一旦專(zhuān)業(yè)人員對(duì)地下水源的環(huán)境存在一些認(rèn)知盲區(qū)不僅不利于后期的工作進(jìn)行，還可能對(duì)后期研究產(chǎn)生不好的影響。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)環(huán)境污染的日益加重，我國(guó)在加大管理力度的同時(shí)也提高了對(duì)地下水源的研究與開(kāi)采，目前我國(guó)的研究方法主要有三種，相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較多元化的，但由于我國(guó)的研究起步較晚，所以研究方法的應(yīng)用還不是非常精準(zhǔn)，還需要一定時(shí)間的普及，另外，我國(guó)也需要自己研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的研究方法。除此之外就是專(zhuān)業(yè)人才的缺失，對(duì)此，我國(guó)需要大范圍的培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才，相關(guān)的企業(yè)或部門(mén)也要及時(shí)對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)。最后就是重視水文地質(zhì)孔隙水的實(shí)地考察，保證工作人員獲取足夠的地質(zhì)信息及后期研究的進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

[1]翁愛(ài)華，李舟波，王雪秋，等.黑河干流淺層地下水與地表水相互轉(zhuǎn)化的水化學(xué)特征[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2012，（3）：39.

[2]武強(qiáng)，董東林，武鋼，等.水位下降過(guò)程中孔隙水壓力變化的若干規(guī)律研究[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，（4）：28.

作者簡(jiǎn)介：張玉良，男，漢，1987.01.20本科，學(xué)校：黑龍江科技學(xué)院，地質(zhì)工程，黑龍江省煤田地質(zhì)二0四勘探隊(duì)。

（作者單位：黑龍江省煤田地質(zhì)二0四勘探隊(duì)）