摘要：我們?nèi)祟愘囈陨娴牡Y源越來越緊張，為了緩解水資源緊缺帶來的壓力，人們開始利用新技術(shù)開采地下水來彌補水資源不足的問題，水文地質(zhì)勘察方法也被廣泛的運用到地下水開采過程當中。
關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘察技術(shù)應用
中圖分類號： U469 文獻標識碼： A 文章編號：
淡水屬于可再生資源，主要靠自然降水得到補充。雖然地表水傳導水的能力強，但存儲量有限；而地下水含水層傳導水的能力相對較弱，但存儲量豐富，合理的開采可以有效緩解當前水資源緊張的現(xiàn)狀。本文對地下水開采過程中幾種水文地質(zhì)勘察技術(shù)進行了闡述，希望為水文地質(zhì)勘察工作提供一些幫助。
一、遙感技術(shù)在地下水資源勘察中應用
遙感技術(shù)是指根據(jù)電磁波的理論，利用各種傳感儀器從遠端探測，對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息進行搜集、處理，感知特體事物的技術(shù)。這種技術(shù)比較先進、探測范圍廣、所搜集的信息量豐富，并可對遠端事物進行動態(tài)監(jiān)測。通過航空遙感技術(shù)對一定的區(qū)域的水文地質(zhì)進行探測，然后對所搜集到的信息進行分析整理，從而獲得水文地質(zhì)資料。一般情況下，我們利用遙感技術(shù)進行探測的技術(shù)不外乎以下幾種：
1．熱紅外監(jiān)測法。熱紅外監(jiān)測法是指用熱紅外波段的遙感圖像資料，通過測定地表溫度來確定地下水的具體情況。特別適用于干旱、半干旱地區(qū)的水資源的尋找。其工作原理是：干旱或半干旱地區(qū)的地下水由于受到熱傳導及蒸發(fā)等作用后，會發(fā)生土壤濕度和溫度上的變化，進而使區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)冷熱交替不正常的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會在熱紅外遙感圖像上顯示出來，再輔助一些航片作為基本的遙感資料便可實施地下水資源的探測工作。
2．水文地質(zhì)遙感信息分析法。水文地質(zhì)遙感信息分析法就是運用水文地質(zhì)理論對從遙感圖像獲取的地層巖性、構(gòu)造、水文等水文地質(zhì)信息進行分析，從而確定有利的蓄水構(gòu)造，判斷地下水的貯存情況。
3．環(huán)境遙感信息分析法。環(huán)境遙感信息分析法就是根據(jù)遙感圖像上提取的與地下水有關(guān)的植被、湖泊、水系等環(huán)境因子與地下水的依存、制約關(guān)系來判斷地下水系統(tǒng)的貯存情況。其工作原理是：在干旱區(qū)域，植被的生長狀態(tài)因受到氣候、巖性、地貌、水文地質(zhì)條件等因素的制約，其中區(qū)域淺層地下水對植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學類型控制著被群、植被覆蓋度。可通過這些信息來判斷地下水的排泄點(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學類型等相關(guān)信息。
應用環(huán)境遙感信息分析法不僅可解決干旱草原區(qū)一些定性的水文地質(zhì)問題，而且可解決一些定量水文地質(zhì)問題。在水文地質(zhì)研究程度較低的廣大干旱區(qū)，應用遙感技術(shù)可獲得許多有用的地下水信息，為進一步找水的工程布置提供依據(jù)，避免找水工作的盲目性。干旱地區(qū)常是荒漠草原區(qū)，應用常規(guī)方法困難大，花費多。應用遙感技術(shù)在找水前期先進行預查，圈定找水靶區(qū)，提供找水方向，然后采用其它勘察手段找水，可以降低費用，縮短周期，能起到事半功倍的作用。母庸置言，環(huán)境遙感信息分析找水方法在干旱區(qū)找水大有用處，結(jié)合水文地質(zhì)遙感信息分析方法使用時效果會更好
4．遙感模型法。
國內(nèi)對地下水資源的遙感研究開始于20世80年代初，但發(fā)展迅速。遙感模型法是指通過分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測地下水位的定量評價模型，對地下水資源進行估測的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學、模型學相結(jié)合的一種新的研究方法。地下水遙感監(jiān)測的依據(jù)是地下水與地表水、植被、土壤水分和溫度等遙感信息的相關(guān)性。此種方法主要用于評價地下水位分布狀況。
目前，地下水資源的監(jiān)測主要是靠水文地質(zhì)特征、地下水所處的環(huán)境因素和巖層構(gòu)造條件的目視解譯和常規(guī)的計算機數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法來分析遙感數(shù)據(jù)。遙感最終目標是解決實際應用問題，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，地下水遙感監(jiān)測在農(nóng)業(yè)和實際生產(chǎn)應用已越來越受到人們的重視。
二、地球物理測井方法
地球物理測井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進行精確探測。地球物理測井方法是將電磁學、聲學、核物理學、熱學、光學、力學等學科的基本理論和測量方法，是以嚴密的物理數(shù)學原理為基礎(chǔ)，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質(zhì)量，探測巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測井主要工作內(nèi)容及工作原理如下：
1．正確地劃分含水層并確定層位及厚度，研究它們之間的相互關(guān)系。
2．對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低
3．判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標準：聲波時差較大，電阻率較小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多，自然伽馬測井值就越大。
4．巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映；當溶洞中含水時，自然伽馬曲線幅值略低，以此來可判斷其富水性；在巖溶、裂隙發(fā)育處，會出現(xiàn)井徑擴大的現(xiàn)象，因此，巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來判斷。
5．劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度，電阻率，波阻抗，孔隙度等參數(shù)的差異，并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。
現(xiàn)代地球物理測井技術(shù)的發(fā)展特征，可以概括為：方法系列化、儀器綜合化、記錄數(shù)字化、操作程控化、解釋自動化和成果顯示圖形化。隨著勘探領(lǐng)域的不斷擴大，對測井方法不斷提出新的任務。這些都將推動人們一面努力改進現(xiàn)有方法，一面探尋新的方法。
三、地面核磁共振法
地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應，通過觀測、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號的變化規(guī)律，來判斷探測區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法，可量化含水層信息，勘探的深度小（目前最大勘探深度小于150m），適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場的作用下，處在一定的能級上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場對地下水中的質(zhì)子進行激發(fā)，這樣原子核能級間就會產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號的強弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān)，核磁共振信號的幅值越大，所探測區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而，可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達到實現(xiàn)直接尋找地下水的目的。
地面核磁共振法屬于直接找水法，在有效的勘探深度范圍內(nèi)，有水就有核磁共振信號顯示，以此來探測各類型的地下水。將核磁共振找水方法主要用于探測其他物探方法難以尋找的地下水，應用于水文地質(zhì)填圖，快速圈定找水遠景區(qū)、對地下水資源進行評價以及確定出水井位方面，可以發(fā)揮核磁共振找水方法所具備的直接找水、量化程度高、快速、經(jīng)濟等特點，有利于獲得地下水資源三維分布的信息。
核磁共振找水方法除了可以探查各種類型的地下水外，還可以與電阻率法、激發(fā)極化法等其他地球物理方法配合，根據(jù)地下水電阻率等物性參數(shù)的變化來區(qū)分淡水和咸水。此外，核磁共振找水方法也可以用來圈定被含有氫核(烴類)污染物污染的水的范圍和污染程度。
用核磁共振方法，通過剖面或面積性測量對工程地基和堤壩隱患進行無損檢測，可以圈定地下水入侵范圍、評價堤壩及其壩基有無地下水作用等。核磁共振找水主要應用在以下4個方面：黃土孔隙、裂隙水探測；尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水；確定基巖裂隙帶的富水性；判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。
四、結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法得到了越來越廣泛的重視，同時也得到了越來越廣泛的應用。水文地質(zhì)勘察人員在工作中需繼承和發(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，也要關(guān)注并結(jié)合新技術(shù)、新理論，這樣才更有利于進行找水工作，才可以使找水技術(shù)不斷的更新發(fā)展。
參考文獻
[1] 駱淼，潘和平，黃東山.地球物理測井在水文地質(zhì)勘察中的應用綜述[J].工程地球物理學報，2004，(02).
[2] 張少勇，劉偉超，田慧娟，李倩倩.現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合運用[J].中州煤炭，2010，(01).
[3] 劉漢湖，鄧輝.遙感技術(shù)在地下水資源分析與評價中的應用——以那曲地區(qū)為例[J].水資源與水工程學報，2008，(03).
[4] 張榮，胡祥云，楊迪琨，郝小柱，戴苗.地面核磁共振技術(shù)發(fā)展述評[J].地球物理學進展，2006，(01).
[5] 許小強，程順有.地球物理找水方法概述[J].地下水，2007，(03) .
