論當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)策

河北省水文工程地質(zhì)勘查院 李康

水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展至今已經(jīng)達(dá)到了170余年，隨著世界科學(xué)技術(shù)水平以及生產(chǎn)力的不斷提升，人口數(shù)量的不斷增加，對(duì)自然生態(tài)資源的大量開發(fā)利用，造成了自然資源大量消耗，生態(tài)環(huán)境也越加惡劣，這也使得當(dāng)前水文地質(zhì)學(xué)所要解決的自然資源問題逐漸增多，水文地質(zhì)學(xué)的理念以及概念基礎(chǔ)，已經(jīng)滿足現(xiàn)代化自然資源利用的需求。因此，本文所研究的內(nèi)容，對(duì)當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)策具有重要意義。

一、水文地質(zhì)學(xué)的概述

（一）水文地質(zhì)學(xué)科含義與研究對(duì)象

地下水也就是指在地面以下以及巖石縫隙當(dāng)中所流動(dòng)的水，地下水功能可以控制土壤的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，并且具備地質(zhì)營(yíng)力等。地下水以及地下水介質(zhì)實(shí)際還具備著其余的一些功能，不僅可以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且地下水能夠與國(guó)民經(jīng)濟(jì)介質(zhì)達(dá)成關(guān)聯(lián)。

（二）水文地質(zhì)學(xué)的定義

地下水包含著一定的廣義，也有著一定的狹義，廣義就是地下水在存于地面以及巖土中的水分，狹義就是指在地下水在賦予飽水帶中巖土縫隙中所存在的水。水文地質(zhì)學(xué)主要就是研究地下水的數(shù)量以及地下水的質(zhì)量，并對(duì)空間以及時(shí)間進(jìn)行掌握，了解地下水的變化規(guī)律，同時(shí)對(duì)地下的巖石圈、水圈以及大氣圈等進(jìn)行全面的研究，根據(jù)地下水的相互作用，來對(duì)地下水水量以及水質(zhì)進(jìn)行利用，根據(jù)時(shí)間以及空間的變化規(guī)律，以此來興利除害。

（三）水文地質(zhì)學(xué)研究的范疇及任務(wù)

水文地質(zhì)學(xué)主要就是對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)以及水質(zhì)成分進(jìn)行研究的一種學(xué)科，地下水存在著化學(xué)成分也存在著一些物質(zhì)性質(zhì)，通過對(duì)地下水資源的開發(fā)與利用，能夠有效促進(jìn)當(dāng)前水資源與人們生活達(dá)成和諧發(fā)展，另外地下水對(duì)于礦資源開采以及工程施工建設(shè)可以起到良好的促進(jìn)作用，在不同的環(huán)境下地下水水質(zhì)以及水文是不同的，而且運(yùn)動(dòng)方式也存在著差異，在水文平衡以及水量循環(huán)的原理下，在進(jìn)行研究的過程中，雖然側(cè)重點(diǎn)存在著不同，但是與水文地質(zhì)學(xué)知識(shí)是存在一定密切關(guān)系的。

二、當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)

（一）核心課題的轉(zhuǎn)變

當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在監(jiān)理后，主要研究的內(nèi)容就是以水井為主，對(duì)水井周圍的含水層進(jìn)行開發(fā)與利用。在我國(guó)人口數(shù)量不斷地增多的情況下，對(duì)于水資源的需求量逐漸地增多，導(dǎo)致地下水水量不斷減少，這也使得當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)所研究的核心內(nèi)容發(fā)生了改變，對(duì)于水資源的研究加大了重視程度。

在20世紀(jì)后，人類加大了自然環(huán)境開發(fā)力度，自然環(huán)境也隨之發(fā)生了變化，同時(shí)也帶來了生態(tài)環(huán)境問題，為了解決生態(tài)環(huán)境問題，我國(guó)對(duì)水文地質(zhì)學(xué)的研究也逐漸提高了重視程度，積極探索生態(tài)環(huán)境。但是生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜化，其中就包含了地下水結(jié)構(gòu)，地下水結(jié)構(gòu)作為生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分之一，與人們的生活有著極為密切的聯(lián)系。在我國(guó)，每年對(duì)地下水淡水開采含量達(dá)到了3600億立方米，在我國(guó)有400多個(gè)城市對(duì)地下水資源進(jìn)行了開發(fā)，雖然滿足了人們的生活需求，促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但同時(shí)也造成了城市地面大面積出現(xiàn)沉降問題，甚至一些地面出現(xiàn)了嚴(yán)重的坍塌問題，為了有效避免城市地下水資源出現(xiàn)枯竭，我國(guó)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)學(xué)對(duì)城市地下水資源加大了研發(fā)力度，以此來保障地下水資源不被破壞。

（二）研究目標(biāo)的改變

當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究的過程中，主要目標(biāo)就是為了避免人們大度開發(fā)地下水資源，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境平衡造成破壞，一旦我國(guó)地下水資源出現(xiàn)了枯竭，那么自然生態(tài)環(huán)境就會(huì)逐漸惡化，不僅會(huì)造成地震以及山體滑坡等自然災(zāi)害，同時(shí)也嚴(yán)重威脅人們的生命安全。在我國(guó)全面推行“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略理念的背景下，越來越多的人對(duì)自然環(huán)境保護(hù)提高了關(guān)注度，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)也逐漸地轉(zhuǎn)移了研究目標(biāo)，邁向了可持續(xù)發(fā)展方向。在研究的過程中以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念為基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)人與自然和諧共處為研究對(duì)象，希望在研究中，能夠促使人與自然達(dá)到和諧共處的關(guān)系，同時(shí)使人們能夠?qū)ψ匀画h(huán)境加強(qiáng)保護(hù)。當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)的研究主要就是為了加強(qiáng)對(duì)地下水資源的保護(hù)。

（三）豐富研究?jī)?nèi)容

目前，全國(guó)地下水資源在遭受大量破壞的情況下，造成了地下水資源大面積污染，出現(xiàn)海水入侵地下水環(huán)境問題，從而對(duì)人們的生活用水質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。因此，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究中逐漸轉(zhuǎn)向了地下水水質(zhì)以及水量研究，并且在研究的過程中發(fā)現(xiàn)，地下水水質(zhì)以及水量與包氣帶之間存在著一定的關(guān)聯(lián)，在當(dāng)代水文地質(zhì)研究中，從最初的狹義研究逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺V義研究。也就是在研究的內(nèi)容中，從單一的地下水水質(zhì)與水量轉(zhuǎn)變?yōu)轱査畮У纫蛩氐难芯浚以谘芯康倪^程對(duì)地下水圈與地殼之間的關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)的研究?jī)?nèi)容也逐漸地進(jìn)行了拓展，并且內(nèi)容也更加豐富化。

三、當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)發(fā)展對(duì)策

（一）完善相關(guān)理論體系

雖然目前水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展時(shí)間還未超出200年，但是通過對(duì)概念以及理念的不斷研究與優(yōu)化，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)逐漸開始適應(yīng)了現(xiàn)代化發(fā)展，如果未能夠?qū)Ξ?dāng)代水文地質(zhì)學(xué)相關(guān)研究?jī)?nèi)容以及研究體系進(jìn)行完善，那么對(duì)當(dāng)前水文地質(zhì)文化的發(fā)展以及地下水資源管理會(huì)造成一定的阻礙，為了能夠促進(jìn)當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)得到發(fā)展，就需要對(duì)當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論加以完善，并且在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念下，也能夠?qū)Ξ?dāng)代水文地質(zhì)學(xué)研究體系進(jìn)行全面的更新與優(yōu)化，使得地下水資源、水文系統(tǒng)以及地質(zhì)環(huán)境可以達(dá)到分化的同時(shí)，將水文地質(zhì)學(xué)系統(tǒng)工程新型研究方式可以融入到研究當(dāng)中，以此來加強(qiáng)人與自然的和諧發(fā)展，促進(jìn)人與自然可以達(dá)成可持續(xù)發(fā)展。目前，在當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)中，還需要對(duì)地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行全面發(fā)揮，促使當(dāng)前水文地質(zhì)學(xué)理論體系可以實(shí)現(xiàn)智能化以及可視化，使得當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)學(xué)在當(dāng)前的自然環(huán)境資源保護(hù)中可以得到全面的利用。

（二）加大水文地質(zhì)過程及機(jī)理的探索

目前，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究?jī)?nèi)容以及研究機(jī)理方面，依舊存在著許多不足之處。在可持續(xù)發(fā)展理念下，當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究中需要對(duì)水文地質(zhì)系統(tǒng)的演變規(guī)律需要加大研究力度，并對(duì)水文地質(zhì)各個(gè)內(nèi)容進(jìn)行分析。以往水文地質(zhì)學(xué)在研究的過程中，通過利用物理實(shí)驗(yàn)對(duì)水文地質(zhì)的演變過程進(jìn)行模擬，這不僅造成了研究成本增加，而且需要研究者具備極高的專業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)還需要花費(fèi)大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，但是最終的研究成果依舊不顯著。相對(duì)于此，在數(shù)學(xué)模擬方式下，通過與當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)研究進(jìn)行結(jié)合，可以使得整體的研究結(jié)果更加簡(jiǎn)潔明了，同時(shí)也能夠確保最終的模擬結(jié)果更加具有真實(shí)性以及準(zhǔn)確性，而且在實(shí)驗(yàn)的過程中，可以準(zhǔn)確地觀察水文地質(zhì)的演變過程。此外，在當(dāng)代水文地質(zhì)的研究過程中，還需要對(duì)水文地質(zhì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)加強(qiáng)重視，在達(dá)西定律的觀點(diǎn)下，通過對(duì)水文地質(zhì)的研究，則需要對(duì)其中的干擾因素進(jìn)行全面排除，需要確保研究對(duì)象可以達(dá)到最佳本質(zhì)的狀態(tài)，從而才能夠通過利用模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)水文地質(zhì)的演變規(guī)律進(jìn)行全面的觀察與了解，不過需要通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的一些基礎(chǔ)條件進(jìn)行全面控制，才能夠促使最終的演變實(shí)驗(yàn)可以得到突破性進(jìn)展。

（三）將水文地質(zhì)研究與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合

工程地質(zhì)學(xué)在長(zhǎng)期的實(shí)踐中，不僅對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行了完善與豐富，而且也彰顯出了一定的活力。不過，我國(guó)當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究與實(shí)踐中，其內(nèi)容過于狹義，這是目前當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)研究中所需要及時(shí)改進(jìn)的問題，所以可以將當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)與工程地質(zhì)學(xué)等其余的一些學(xué)科進(jìn)行相互融合，以此促使當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在研究中能夠更好參與到實(shí)踐當(dāng)中，保護(hù)我國(guó)自然環(huán)境的同時(shí)，也能夠促進(jìn)我國(guó)自然生態(tài)發(fā)展建設(shè)。

例如，將當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)融入到“海綿城市”當(dāng)中，不僅能夠幫助城市雨水管理系統(tǒng)得到升級(jí)，同時(shí)也能夠加強(qiáng)地雨水的分散管理，使雨水在降落后，可以實(shí)現(xiàn)聚集、下滲，同時(shí)可以有效地對(duì)水資源進(jìn)行全面的利用。或者也可以將當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)融入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，則可以提高對(duì)土壤資源的利用率，對(duì)土壤進(jìn)行改良，加強(qiáng)對(duì)土壤的開發(fā)與利用，促使當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)能夠在未來發(fā)展中，融入到更多的市場(chǎng)當(dāng)中。

四、結(jié)束語

當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)在融入可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念后，無論是研究?jī)?nèi)容還是研究方向，都是為了實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，對(duì)地下水資源進(jìn)行合理的利用，并且在生產(chǎn)領(lǐng)域中可以對(duì)地下水工程進(jìn)行全面的延伸，以此來拓展以及豐富當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)。