【摘要】隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對地下水資源的開發(fā)利用不斷加劇，缺水問題及地下水環(huán)境問題日趨嚴重，各國都在加強對水文地質(zhì)的研究。美國、俄羅斯和法國在水文地質(zhì)上的研究是比較靠前的，新疆水文地質(zhì)工作者汲取國內(nèi)外先進經(jīng)驗近年來先后在吐-哈盆地、庫-拜盆地、伊犁谷地開展了區(qū)域性水文地質(zhì)勘查工作，整體研究水平邁入國內(nèi)前列。

　　【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)研究；現(xiàn)狀；展望 

　　中圖分類號：F540.1 文獻標識碼：A 文章編號： 

　　一、前言 

　　文章簡述了美國、俄羅斯、法國的水文地質(zhì)科學研究現(xiàn)狀，并結(jié)合理論知識對哈密盆地文地質(zhì)研究工作進行了分析，同時結(jié)合自身實踐經(jīng)驗和理論知識，提出了未來水文地質(zhì)研究的發(fā)展方向。 

　　二、國外水文地質(zhì)科學研究概況 

　　現(xiàn)就國外，主要是美國、俄羅斯、法國的水文地質(zhì)科學研究情況概括介紹如下: 

　　1.美國水文地質(zhì)科學研究，戰(zhàn)前基本上是以地下水水文學為中心。二戰(zhàn)以后,隨著地下水資源開發(fā)利用的加強，水文地質(zhì)學遂逐漸形成為獨立的學科。自1969年以后開始著重研究地下水的管理、多相流和擴散原理以及地下水的模型試驗等。主要課題可概括為地下水管理體制、經(jīng)濟效益、測試方法與基本理論四個方面。 

　　美國最主要的水文地質(zhì)研究機構(gòu)是地質(zhì)調(diào)查所的水資源處和資源保護處。該所的水文地質(zhì)研究工作一部分屬于全國性計劃的任務(wù)，包括:水質(zhì)監(jiān)測、水資源開發(fā)利用、典型地區(qū)水質(zhì)評價及測試技術(shù)，另一部分屬于能源計劃的任務(wù)，包括:礦區(qū)開采中水質(zhì)惡化及污染問題、地下熱能利用、典型盆地地下水研究以及地下水的擴散理論等。 

　　俄羅斯水文地質(zhì)研究工，當前除進行區(qū)域性水文地質(zhì)研究和編圖外，主要側(cè)重于: 

　　(1)地下水資源的保護、評價、多年預測及預測的數(shù)學和模擬方法的研究; 

　　(2)地下水化學成分的形成、水中元素的遷移聚集規(guī)律、地下水絕對年齡的研究等。 

　　此外，在地下水對金屬礦床與油氣形成的作用以及地下熱水等方面也進行了不少研究工作。 

　　(3)法國從事這方面研究的有大專院校、全國農(nóng)業(yè)研究院、石油研究院及私營機構(gòu),屬于一級水平的研究單位有4一5個。法國地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查局(BRGM)水文地質(zhì)工作者所承擔的基礎(chǔ)科研工作包括含水層水文地質(zhì)特征的實驗研究、巖溶水文地質(zhì)研究、水化學與地下水污染、水均衡、水文地質(zhì)編圖、干旱地區(qū)地下水研究、地下水資源評價與開采規(guī)劃等。法國開采地下水的歷史很長，由于自流水壓力水頭下降,法國對地下水資源的研究日趨加強。法國水文地質(zhì)人員對法國及非洲一些國家(阿爾及利亞等)做過很多調(diào)查研究，有許多成果。當前，法國在現(xiàn)場資料獲取、包氣帶水動力學、巖溶水文地質(zhì)學研究等方面取得了一些進展。 

　　為了提高水文地質(zhì)研究水平，國內(nèi)外普遍采用各種現(xiàn)代化的技術(shù)手段。例如，在區(qū)域性水文地質(zhì)研究中，廣泛采用遙感技術(shù)、計算機技術(shù)研究區(qū)域水文地質(zhì)規(guī)律、模擬地下水運移場、進行地下水開發(fā)預測、預報，取得較好的研究效果并運用到生產(chǎn)實際。 

　　三、水文地質(zhì)研究的具體應(yīng)用 

　　哈密盆地水文地質(zhì)勘查工作研究分析 

　　1、項目概況 

　　新疆東疆地區(qū)哈密盆地礦產(chǎn)資源蘊藏豐富，尤其煤炭資源儲量占到全國的12.5%，,居新疆首位。為了將新疆的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，促進新疆社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，自治區(qū)、國土資源部將東疆煤田勘查工作列入“358項目”，自2009年起開展了東疆地區(qū)煤田整裝勘查工作。相對于豐富的煤炭資源，哈密氣候干旱，水資源極為匱乏，水資源總量只占全疆的0.83%，資源性缺水嚴重。近些年來，區(qū)內(nèi)地下水位逐年下降，綠洲內(nèi)部和邊緣地帶生態(tài)系統(tǒng)退化，水資源供需矛盾日顯突出，水資源問題已成為地區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素之一。為給東疆地區(qū)煤炭資源開發(fā)建設(shè)提供水文地質(zhì)決策依據(jù)，新疆國土資源廳自2010年起組織實施了“新疆東疆地區(qū)煤炭基地地下水勘查”項目。哈密盆地地下水勘查作為一個子項目，歷時3年完成了66134km2的水文地質(zhì)勘查任務(wù)，取得豐碩成果。 

　　2、野外工作技術(shù)方法的先進性 

　　此次工作采用遙感解譯、綜合水文地質(zhì)測繪、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、水文地質(zhì)鉆探、抽水試驗、山地工程、地下水動態(tài)監(jiān)測與水位統(tǒng)測、水質(zhì)分析及巖土測試、工程測量、地表水資源評價、同位素研究、地下水數(shù)值模擬等多種技術(shù)方法，進行了全面細致的勘查研究工作。其中，很多野外工作都采用了目前國內(nèi)最先進的技術(shù)裝備和手段，具體表現(xiàn)如下： 

　　遙感解譯：嚴格按照收集遙感影像資料和其他相關(guān)資料→遙感影像預處理→建立影像解譯標志→對遙感影像分類→精度檢驗的技術(shù)路線開展工作，采用了不同時相、高分辨率的陸地衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù)，提高了解譯成果的精度。采用MAPGIS、ENVI、ArcGIS等多種軟件進行分析處理和成圖，其技術(shù)先進可靠，確保了解譯結(jié)果的正確和準確。 

　　綜合水文地質(zhì)測繪：采用了OZI可視化導航軟件開展水文地質(zhì)測繪工作，充分利用了現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)場實時對比分析研究，同時進行各類專業(yè)圖的現(xiàn)場快速分析，提高了外業(yè)調(diào)查的針對性和數(shù)據(jù)的可靠性。利用GM軟件、ASTER G-DEM電子地形數(shù)據(jù)及遙感ENVI軟件，進行了地下水系統(tǒng)和特定調(diào)查路線控制范圍的地表水系匯流分析，準確劃分了地表水分水嶺及匯流差異。采用GlobalMapper軟件和藍牙模塊、筆記本電腦的聯(lián)合使用，實現(xiàn)了野外調(diào)查工作數(shù)據(jù)的實時處理，該軟件的導航定位、航跡自動記錄功能，將野外調(diào)查中傳統(tǒng)使用的手持GPS定點并往地形圖上展點的工作，全部集成到了軟件的自動處理功能上，極大程度地節(jié)省了野外調(diào)查時間，提高了野外工作的效率和精度。 

　　水文地質(zhì)地球物理勘探:采用瞬變電磁(TEM)、直流電測深(VES)、音頻大地電磁測深（EH4）、激發(fā)極化測深、可控源音頻大地電磁測深(CSAMT)多種方法開展工作，通過對比驗證提高了解譯精度。 

　　抽水試驗:采用荷蘭高精度袖珍潛水儀（mini- diver）及其配套的數(shù)據(jù)處理軟件（diver office軟件），進行了抽水試驗中數(shù)據(jù)的觀測、記錄。該設(shè)備和軟件的使用，改變了以往抽水試驗時人工進行水位數(shù)據(jù)觀測、記錄的傳統(tǒng)方法，實現(xiàn)了抽水試驗中數(shù)據(jù)觀測和記錄的自動化、連續(xù)化，提高了穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流抽水試驗中觀測數(shù)據(jù)的精度和密度。應(yīng)用了GSM-2—全自動測量水位—遠程數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)男录夹g(shù)方法，用于抽水試驗中的水位測量，GSM-2測量系統(tǒng)的核心是GSM-2 Datamanager軟件，它用于收集、監(jiān)視和控制測量數(shù)據(jù)，并可以通過Email和SMS短信進行收發(fā)數(shù)據(jù)和配置。通過GSM-2進行抽水試驗中的水位測量，不但可以在室內(nèi)進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理，及時了解抽水的狀況，而且在突發(fā)狀況或更改落程時可進行遠程配置。 

　　3、水文地質(zhì)研究工作的突出變現(xiàn) 

　　區(qū)內(nèi)地質(zhì)、水文地質(zhì)研究程度相對較高，在以往工作基礎(chǔ)上，充分搜集已有資料，并注重資料的二次開發(fā)利用，加強了綜合分析研究；實物工作以地面調(diào)查為主，本著缺什么補什么的原則，有針對性地開展各項工作，使有限的資金發(fā)揮最大的效益；區(qū)域調(diào)查和重點調(diào)查相結(jié)合，突出重點調(diào)查；野外調(diào)查與綜合研究相結(jié)合，突出綜合研究；采用綜合鉆探、野外調(diào)查、物探、試驗、測試等綜合手段開展水文地質(zhì)補充調(diào)查；運用地下水系統(tǒng)理論，以資源—環(huán)境—經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展理論認識和評價地下水資源。 

　　作為哈密盆地地下水勘查最新成果，體現(xiàn)了5大特點：即系統(tǒng)全面性、綜合性、延續(xù)性、創(chuàng)新性和實用性。 

　　系統(tǒng)全面性：對哈密盆地這樣的大型沉積盆地的地下水進行比較全面系統(tǒng)的勘查研究。項目平面上涵蓋了整個哈密盆地，幾乎涉及盆地地下水有關(guān)的所有水文地質(zhì)問題。 

　　綜合性：借鑒國內(nèi)大型盆地地下水勘查研究的經(jīng)驗，以地下水系統(tǒng)理論為指導，對哈密盆地地下水進行綜合性的勘查研究。在勘查手段上幾乎涵蓋了地下水勘查研究的所有手段和技術(shù)方法；在學科上融合了地質(zhì)學、構(gòu)造學、遙感、水文地質(zhì)學、生態(tài)水文學、水文地球化學、同位素、地理信息系統(tǒng)等多種學科。 

　　延續(xù)性：該項目是在前人工作的基礎(chǔ)上完成的，項目不僅收集利用了前人大量的原始資料和數(shù)據(jù)，而且吸收和繼承前人成熟觀點和重要結(jié)論，并補充了本次工作所取得的新認識、新成果、新發(fā)現(xiàn)。本次地下水勘查，在一定程度上講，它既是一個勘查項目，更是一個培養(yǎng)鍛煉年青水文地質(zhì)工作者的平臺。該項目取得成果的同時，也培養(yǎng)了一大批人才。 

　　創(chuàng)新性：該項目在實施過程中，利用先進的勘查手段，充分利用了RS、GPS、GIS、GMS、GM等多種技術(shù)，利用SRTM數(shù)據(jù)的應(yīng)用等，取得了良好的效果。 

　　實用性：本次地下水勘查研究成果具有較強的實用性。它既能為煤炭基地的發(fā)展規(guī)劃提供地下水資源方面的宏觀決策依據(jù)；而且在勘查的同時也直接為當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和人民生活提供了寶貴的地下水資源信息，有助于解決部分地區(qū)嚴重缺水的現(xiàn)狀。 

　　四、水文地質(zhì)研究展望 

　　隨著我國改革開放政策的實施,同國際水文地質(zhì)界的學術(shù)交流也得以加強,根據(jù)水文地質(zhì)研究現(xiàn)狀，聯(lián)系實際情況對今后的工作方向提出如下意見: 

　　(1)區(qū)域水文地質(zhì)研究方面:在已積累大量實際資料基礎(chǔ)上，做好對資料的二次開發(fā)，編制相應(yīng)成果，以供生產(chǎn)部門應(yīng)用。 

　　(2)地下水資源評價方面：在地表水、地下水綜合考慮的原則下，按照地下水系統(tǒng)進行評價。 

　　(3)在地下水動力學與計算技術(shù)方面：要加強基本理論的研究,研究建立在各種復雜條件下的水文地質(zhì)模型及其相對應(yīng)的數(shù)學模型，研究建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的儲存系統(tǒng)，運用計算機技術(shù)進行地下水評價、預測、預報等。 

　　(4)對環(huán)境水文地質(zhì)問題的研究、人工補給的理論和方法的研究、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)的應(yīng)用、裂隙水和巖溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水質(zhì)污染等各種復雜的水文地質(zhì)問題都是水文地質(zhì)工作者當前或?qū)�來所面臨的重要研究課題。 

　　(5)根據(jù)現(xiàn)代水文地質(zhì)專業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)性和綜合性特點，現(xiàn)職水文地質(zhì)人員應(yīng)在繼承和發(fā)揚傳統(tǒng)水文地質(zhì)理論和方法的基礎(chǔ)上，盡快了解和掌握給排水、環(huán)境工程、計算機、自動化控制以及經(jīng)濟學、管理學、運籌學和法學等方面的專業(yè)知識，不斷學習新技術(shù)、新理論掌握新方法，以提高對專業(yè)發(fā)展的適應(yīng)能力。要從思想上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的專業(yè)或行業(yè)觀念,認清水文地質(zhì)工作目前所面臨的形勢，用發(fā)展的眼光來審視專業(yè)進步，將專業(yè)的主要任務(wù)從單純的勘察找水中解脫出來，轉(zhuǎn)移到如何促進地下水資源的可持續(xù)開發(fā)和利用上。 

　　五、結(jié)束語 

　　將理論知識用于實踐解決實際問題是研究的最終目的，對哈密盆地的水文地質(zhì)勘查工作就充分說明了這點，隨著先進的科學技術(shù)不斷融入到水文地質(zhì)研究中，這門學科對人類的作用將越來越大。 

　　參考文獻： 

　　[1]陳雁.水文地質(zhì)之路[J].中煤地質(zhì)報，2009. 

　　[2]萬力 曹文炳等著.生態(tài)水文地質(zhì)學.地質(zhì)出版社2005.08第一版. 

　　[3]潘曉玲 馬映軍 顧峰雪等著.中國西部干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境演變與調(diào)控研究進展與展望.地球科學進展2003.02第18卷第1期