基于GIS的地下水水位紅線管理方法分析

古金鵬

摘 要：在當(dāng)前階段地下水水位紅線管理是一種常見(jiàn)的地下水資源管控的手段，在具體應(yīng)用中具有眾多優(yōu)勢(shì)，再加上GIS技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，在該領(lǐng)域取得了較為良好的成績(jī)，為了能夠更好地保護(hù)地址礦產(chǎn)資源，有必要基于GIS的地下水水位紅線管理方法展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：GIS;地下水;水位紅線;管理方法;分析

地下水屬于一種重要的地質(zhì)礦產(chǎn)資源，主要貯藏于地面以下的巖石空隙之中。由于部分地區(qū)不合理的對(duì)地下水進(jìn)行利用與過(guò)量開(kāi)采，使得環(huán)境地質(zhì)遭到了破壞。因此，有必要針對(duì)地下水實(shí)施“紅線管理制度”，在這方面我國(guó)已取得了一定成果，提出了利用地下水控制性水位與地下水可開(kāi)采量結(jié)合雙重管理地下水的方式，這對(duì)于地質(zhì)生態(tài)環(huán)境及水資源的有效管控是具有重要意義的。

一、地下水水位紅線管理的相關(guān)概述

地下水水位紅線管理在具體實(shí)施的時(shí)候，主要是建立在地下水水位紅線指標(biāo)來(lái)具體對(duì)地下水水位實(shí)施管理的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水開(kāi)采的限制與規(guī)范。地下水水位紅線主要是建立在數(shù)值模擬、相關(guān)分析等方法的基礎(chǔ)上，并對(duì)開(kāi)采層中的禁采水位實(shí)施計(jì)算來(lái)具體確定的。主要是因?yàn)楹畬拥乃槐冉伤患t線低之后，如果繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)采那么將會(huì)對(duì)地下水系統(tǒng)產(chǎn)生極為惡劣的影響。因此，需要事先對(duì)限采水位紅線進(jìn)行設(shè)定，以保證在常態(tài)狀況下不會(huì)超過(guò)地下水水位的禁采紅線，也就是水位在接近禁采水位紅線之前，就針對(duì)地下水水位實(shí)現(xiàn)了紅線預(yù)警。地下水水位紅線管理的核心目標(biāo)：主要是針對(duì)地下水資源空間的實(shí)際分布狀況實(shí)施量化，進(jìn)而使地下水開(kāi)采的相關(guān)措施得到優(yōu)化，并嚴(yán)格的對(duì)地下水開(kāi)采量實(shí)施把控，最終為保護(hù)地質(zhì)環(huán)境提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

二、基于GIS的地下水水位紅線管理方法分析

1.通過(guò)監(jiān)測(cè)井來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水水位紅線的管理。采用地下水水位監(jiān)測(cè)井實(shí)施地下水水位管控的時(shí)候，需要通過(guò)“點(diǎn)”上來(lái)直接對(duì)地下水水位動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取的，這種手段具有較高的可行性，并且有些監(jiān)測(cè)井同時(shí)屬于開(kāi)采井。建立在對(duì)監(jiān)測(cè)井實(shí)施規(guī)范管理的基礎(chǔ)下，能夠?qū)﹂_(kāi)采井存在的超采情況進(jìn)行篩選。此外，針對(duì)監(jiān)測(cè)井實(shí)施紅線分析的時(shí)候，能夠獲得到某一監(jiān)測(cè)時(shí)段之內(nèi)的水位紅線、同一地點(diǎn)、不同時(shí)間點(diǎn)或者不同時(shí)間段等的分析結(jié)果。通過(guò)對(duì)GIS技術(shù)的使用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)井點(diǎn)更加快速、直觀的實(shí)施水位紅線的管理。（1）通過(guò)歷史水位埋深動(dòng)態(tài)曲線來(lái)對(duì)地下水水位埋深統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，其特征主要蘊(yùn)含在其數(shù)量方面的屬性特征以及空間位置方面的特征，只有當(dāng)與其具體的地理空間位置對(duì)應(yīng)時(shí)才有現(xiàn)實(shí)意義。因此，需要建立在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上。對(duì)原來(lái)傳統(tǒng)水位—時(shí)間統(tǒng)計(jì)曲線實(shí)施相應(yīng)的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)井點(diǎn)水位埋深動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的可視化。（2）利用監(jiān)測(cè)井點(diǎn)水位紅線管理方法，實(shí)施水位埋深—時(shí)間統(tǒng)計(jì)曲線的時(shí)候，能夠?qū)⒏鱾€(gè)時(shí)間點(diǎn)水位的埋深值與水位的埋深動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行掌握，如果將多個(gè)要素同時(shí)加入其中，那么能夠看出多個(gè)要素彼此的聯(lián)系。

2.通過(guò)水位剖面來(lái)實(shí)施水位紅線的管理。由于地下水是存在于地表之下的，所以該區(qū)域的水文地質(zhì)條件勢(shì)必會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定程度的限制與影響。（1）水位剖面圖的繪制是基于水文地質(zhì)剖面圖的基礎(chǔ)上，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)某一地段在一定垂向深度上含水層的各個(gè)因素進(jìn)行表達(dá)的，比如成因、結(jié)構(gòu)、空間分布情況、富水性、水位動(dòng)態(tài)等等。（2）應(yīng)用剖面水位紅線實(shí)施預(yù)警的時(shí)候，同樣需要對(duì)此處的水位紅線管理采用多要素繪制的方法，在對(duì)水位剖面圖繪制的時(shí)候是建立在雙縱軸方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪出的，并以水文地質(zhì)剖面圖作為其底圖，主縱軸為水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的標(biāo)高值，在此縱軸上繪制出各個(gè)含水層的禁采埋深水位紅線與限采埋深水位紅線。

3.通過(guò)面向監(jiān)測(cè)區(qū)域來(lái)實(shí)施紅線的管理。上述兩種紅線管理手段在當(dāng)前是非常具有代表性的，但是，也僅僅能夠?qū)芾韰^(qū)內(nèi)局部空間范圍的分析結(jié)論進(jìn)行獲取，所以需要能夠針對(duì)整個(gè)管理區(qū)域進(jìn)行研究與分析，進(jìn)而對(duì)地下水水位空間分布情況進(jìn)行掌握。管理區(qū)域通過(guò)2D空間來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的顯示，屬于一個(gè)平面，孔隙地下水水位以等值面或等值線的方式進(jìn)行可視化顯示。與此同時(shí)，它還能夠?qū)φ麄€(gè)管理區(qū)域完成地下水水位的實(shí)際動(dòng)態(tài)特征實(shí)現(xiàn)可視化的表達(dá)，從而保證得到的地下水水位動(dòng)態(tài)以及紅線分析評(píng)估結(jié)果，涵蓋于整個(gè)管理區(qū)域。此外，基于現(xiàn)有水位等值線下，能夠獲得地下水流動(dòng)的具體方向，也就是能夠生成流線。位于流線上的任何一點(diǎn)的切線方向，與這點(diǎn)在某一時(shí)間點(diǎn)的地下水水流方向都會(huì)保持一致性。這個(gè)時(shí)候流線與水位等值線會(huì)共同組成一個(gè)流網(wǎng)，就能夠?qū)υ摫O(jiān)測(cè)區(qū)域的地下水運(yùn)動(dòng)方向、補(bǔ)排等方面的關(guān)系進(jìn)行獲得。建立在常用區(qū)域評(píng)價(jià)分析方法的基礎(chǔ)上，再與地下水水位紅線的特征值相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域地下水水位動(dòng)態(tài)實(shí)施連續(xù)性的評(píng)價(jià)，能夠在一定程度上使地下水流動(dòng)的具體趨勢(shì)進(jìn)行呈現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于GIS技術(shù)下對(duì)地下水水位紅線管理方法進(jìn)行研究與提出，能夠?qū)崿F(xiàn)在點(diǎn)、線、面不同層次的水位紅線數(shù)據(jù)可視化管理模式地點(diǎn)進(jìn)行獲得，使得水位紅線的管理完成的更加直觀、更加多層次，不僅能夠使水位紅線管理空間的決策能力獲得提升，還能夠使地下水?dāng)?shù)據(jù)管控有效地降低復(fù)雜度以及分析的難度。

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