水文地質(zhì)孔隙水的研究方法分析

摘要：近年來，受到環(huán)境因素的限制，我國的淡水資源總含量逐漸減少，因此最近幾年我國加大了對地下水資源的開采，孔隙水是地下水源的一個重要組成部分，因此，我國在水文地質(zhì)水源的研究與開采方面設(shè)有專門的水文地質(zhì)孔隙水研究與開采領(lǐng)域。雖然近幾年來我國可以說是在水文地質(zhì)孔隙水研究方面花費了很多財力、物力，對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)越來越科學(xué)、可靠，但盡管如此，我國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，我國也意識到了加強(qiáng)地下水、孔隙水研究的重要性，加大對孔隙水的研究不僅可以有效緩解水污染問題，還可以解決民眾的生活用水短缺問題。但目前我國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，在這方面的研究還需要專業(yè)人員的實地考察，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1.目前我國主要的水文地質(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)公式或方程式對孔隙水的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的方法，但并不是盲目的計算，在計算前還需要對一些基本數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。具體操作就是在地下水存在的位置取一些點，將這些點進(jìn)行挖深，利用一些比較精密的儀器深入這些小洞，對具體位置的地下水的流速、水深等進(jìn)行測量，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，利用數(shù)學(xué)方程式或其他一些公式計算出一定范圍內(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，操作起來比較方便。但是這一研究方法也存在一些缺點，比如這種研究方法對研究人員的計算能力要求較高，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)計算失誤，很容易影響到后期的孔隙水研究及開采。

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數(shù)據(jù)采集構(gòu)建一個數(shù)據(jù)模型，后期對孔隙水進(jìn)行研究時就可以通過模型得到數(shù)據(jù)，不需要消耗過長的時間對數(shù)據(jù)進(jìn)行公式計算。但是這種方法與另一種方法相比需要更長的時間，因為在數(shù)據(jù)輸入后計算機(jī)或其他電子設(shè)備需要長時間的數(shù)據(jù)分析，然后才能建立起一個穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，而且，如果對模型的準(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，還要保證測量水樣的儀器足夠精準(zhǔn)，在測量期間還要保證專業(yè)人員沒有出現(xiàn)儀器操作方面的錯誤。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，專業(yè)人員就可以根據(jù)數(shù)學(xué)模型得到各個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。因為GIS地下水?dāng)?shù)值模擬模型擬合方法也需要建立一個模型，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，其參考價值更大，科學(xué)性也大大提高，但與此同時，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，并且要保證這些點可以覆蓋所有的地下水地表，對此，工作人員不能以平坦地面作為樣點，這些點還要覆蓋在一些地勢比較復(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，通過電子設(shè)備得到的模型才有說服力，模型內(nèi)部的各種數(shù)據(jù)才有參考價值。

2.目前我國水文地質(zhì)孔隙水研究過程中的問題及解決方案

2.1水文地質(zhì)孔隙水的研究方法及技術(shù)較為落后

雖然近年來我國的水文地質(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，我國還是傳統(tǒng)的人工采點，并沒有大范圍的應(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，對后期孔隙水的研究與開采有很大的影響。其次，在對樣點進(jìn)行測試時，我國的儀器設(shè)備還不是十分的精準(zhǔn)，在一些比較復(fù)雜的地勢，研究人員只能使用人工進(jìn)行監(jiān)測，但是人工測量與儀器測量相比會存在很大的誤差，一旦工作人員存在操作失誤測量得到的數(shù)據(jù)就會有很大的誤差。對此，我國自身要加大儀器、研究技術(shù)的自主研發(fā)，可以適當(dāng)?shù)膮⒖紘獾南冗M(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才能到重視的，所以我國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)缺失來看，我國的研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作人員或研究人員是我們國家的，但在核心的研究領(lǐng)域，我國還需要依靠外國的研究人員，這樣十分不利于我國自身研究的進(jìn)展，甚至有可能造成重要信息的泄露，因此，我國一定要加強(qiáng)在這方面的人才培養(yǎng)，國家中央及高校也一定要做好戰(zhàn)略部署。除此之外，專門的研究部門對此也要重視起來，首先就是在人才招聘時加強(qiáng)對招聘人員的篩選，其次在人員入職后也要加強(qiáng)對工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，填補(bǔ)我國在這方面的專業(yè)人才漏洞。

2.3缺少專門的實地考察

雖然近年來我國加強(qiáng)了對孔隙水研究、開采的投入，研究人員也逐漸意識到了研究精準(zhǔn)的重要性，但不可避免地還是有很多研究人員在實地考察時圖便利，在實地考察時沒有獲得充分的有價值的環(huán)境信息和數(shù)據(jù)。目前我國的地下水研究與開采的主要流程都是一些普通工人進(jìn)行采樣，專業(yè)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)收集后就會離開勘探現(xiàn)場，總體來說，這樣雖然會減少地下水源的勘探時間，可以有效推進(jìn)后期的工作進(jìn)展，但這樣會使很多重要數(shù)據(jù)丟失，一旦專業(yè)人員對地下水源的環(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，還可能對后期研究產(chǎn)生不好的影響。

3.結(jié)語

隨著我國環(huán)境污染的日益加重，我國在加大管理力度的同時也提高了對地下水源的研究與開采，目前我國的研究方法主要有三種，相對來說是比較多元化的，但由于我國的研究起步較晚，所以研究方法的應(yīng)用還不是非常精準(zhǔn)，還需要一定時間的普及，另外，我國也需要自己研發(fā)適合我國國情的研究方法。除此之外就是專業(yè)人才的缺失，對此，我國需要大范圍的培養(yǎng)專業(yè)人才，相關(guān)的企業(yè)或部門也要及時對員工進(jìn)行培訓(xùn)。最后就是重視水文地質(zhì)孔隙水的實地考察，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。

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作者簡介：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。

（作者單位：黑龍江省煤田地質(zhì)二0四勘探隊）