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浅谈水文地质勘察的方法及技术研究

时间:2022-06-07 12:35:03  浏览次数:

摘 要 水文地质勘察是以水资源为主要载体,研究勘探某地区的地下水储存情况、地表水的构成和补给关系以及地质形态等,随着社会的发展和科技的进步,人们对水文地质勘察的要求越来越高,研究水文地质勘察的方法及技术就显得非常重要了。

关键词 水文地质;勘察;技术研究

1 目前我国水文地质勘察的主要问题

1.1 水文地质勘察缺乏相应的支持

水文地质勘察人员在进行实地的勘察时,需要耗费大量的人力、物力和财力,但是一些单位管理者并未意识到水文地质勘察的重要性,因此,往往并不会大力的支持,只是简单地投入一点,严重精简和压缩了水文地质勘察程序,且勘探设备和技术都相对落后,造成勘察的结果并不全面精准,还有一些管理人员认为地质结构不复杂或者熟悉的地方根本不需要进行水文地质勘察工作,或者说不需要详细的勘探,水文地质勘察缺乏相应的支持,工作开展难度较大。

1.2 水文地质勘察发展力度不足

随着改革开放的推行,我国基础设施建设的发展突飞猛进,尤其是公路项目的建设发展迅速,但其在水文地质勘察上的投入依然不够,传统的水文地质勘察工作是由国家相关部门统一部署的,通过制定详细的计划进行水文地质勘探工作,而受传统水文地质勘察形式的影响比较深,新时期的勘探单位的设备、人员等筹备不足,加上缺乏资金的支持,水文地质勘察工作的发展出现了一段时间的空白,严重影响了勘查技术的提高和完善,限制水文地质勘察事业的发展。

1.3 区域地质条件复杂

随着我国交通运输事业的发展,公路的建设力度也在不断的加快,很多偏僻的山区公路建设项目越来越多,导致公路项目建设中所面临的地质环境逐渐多样化,进而出现一些水文地质勘察上的新问题和新困难,传统的勘探技术已经无法满足新时期水文地质勘察工作的需要,导致了相关问题的大量积累,为水文地质勘察工作增加了更大的难度,对勘探技术的要求进一步的提高。比如地下水对公路工程的腐蚀性,地下水位变化突破临界值,而对公路工程带来的一系列的影响[1]。

2 水文地质勘察的主要方法及技术分析

在进行水文地质勘察工作时,主要需要注意地下水位及分布、隔水层厚度、含水层和富水带位置等等几个方面。因地下水对工程的影响是比较大的,为了提高工程质量,就要及时采取有效措施消除其影响,首先就要先正确评价地下水对工程的影响,同时还要查阅可信度较高的相关资料,查找出与当地有关的水文地质资料。水文地质资料具体内容包括:第一,地理条件。地理条件包括当体的地形、气象、水文特点,就是勘察所在地的地形是否平坦,有无受到地下水的侵蚀,所处的区域属于何种气候地带,环境湿润度等等。第二,环境条件。环境条件包括当地岩土层的地质构造、地基结构、岩性特征等几个方面,逐一对这几个方面进行研究探讨,有利于提高公路建设工程的稳定性和使用寿命。第三,地下水位分布情况。主要查阅近些年公路建设所在地的地下水位变化情况,地表水和地下水的补排关系,并采取有效的措施加以防护。在具体的水文地质勘察时需要应用有效的勘探方法,整理如下:

2.1 水文地质测绘

公路工程的水文地质勘察项目一般都长达几十公里,遇到地质条件较复杂的区域,一个路段可能就会遇到各种地形地貌及地质架构,这时就需要进行深入的水文地质勘察工作了,水文地质测绘是水文地质勘察的初级阶段,它通过有效的测绘初步分析地下水的分布、边界、类型和地表水的补给排关系等,尤其在建立隧道的时候,需要更加详细全面的对地下水的涌水量进行预测,并根据实际情况,精心设计好排水系统,以达到排除或调节地下水的目。

2.2 物探

物探可以测量出地下水的含水层和富水带等所在的具体位置,为布置探孔或布井提供真实可靠的理论数据,尤其是物探测井技术与钻探技术结合起来,可以更加准确地划分钻孔岩性剖面,确定含水层、岩溶和裂隙带的位置,获得真实准确的含水层的相关水文地质参数,诸如地下水流速、流向、钻孔流量、岩层孔隙度和抽水井的影响范围之类的数据信息。

2.3 钻探

水文地质勘察中经常用到的一个最重要也是最有效的方法就是钻探,钻探工作是一项费事、费力又费资金的工作,它一般在水文地质测绘和物探的基础上,布置准备的钻孔位置及数量,勘察区域内水文地质相关有用信息,比如为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供可靠的信息等。在含水层的边缘一般需要布置适量钻孔,来确定含水层的边界和性质,有时,为了获取更精准信息的需要,还应配以专门的水位观测孔。另一方面,在钻孔布置位置的选择上,还应结合工程的实际情况,尽可能的布置在未來可以作为生产井的地方,以便于该钻孔作为以后的探采孔,降低工程成本。

2.4 抽水试验

抽水试验可以为地下水水量计算提供所需的资料,在进行抽水试验时,其所布置的抽水试验孔应与以后的生产井保持一致,并且在钻探工作布置勘探孔的时候,就要一并考虑到抽水试验孔的位置,而观测孔的布局应广泛分布在整个区域,以达到方便控制和观察抽水的人工干扰流场和参数变化的目的。抽水试验一般选择枯水季节,其延续时间一般都比较长,大多持续两三个月,也有五到七个月的,一般来说不会少于一个月。抽水试验的结束标准就是可以明显看出各种边界对流场的影响,除极个别较远的观测孔外,所有抽水孔和观测孔中的水位都能达到一个相对稳定的状态,又或者说,处于一个动态平衡的状态。抽水试验停止后,必须观测水位的恢复情况,直至水位变幅接近天然水位变幅,以达到一种稳定状态。

2.5 地下水的动态观测

要想很好地分析判断地下水的形成条件和水质水量,最有效的方式就是地下水的动态观测。地下水动态所观测的内容不仅包括地下水位、地下涌水量、水化学成分和水温等基本观测项目外,还包括影响地下水动态的气象、水文以及人为因素等。天然的地下水产生的水动压力是很微弱的,基本不会带来什么影响,但人类的活动容易打破这个平衡,而使局部产生较大的地下水动压力,而使公路工程发生一些安全事故。尤其公路工程所经过的某些地区对地下空间的过分开采利用,其深度已达到承压水层,进而所引发的地下承压水危害不容小觑。

2.6 同位素技术

同位素技术是一种新型的勘测技术,它的发展前景远大,但所需的费用也很昂贵。利用同位素技术可以追索地下水的循环机制和研究地下水中溶质运移的机制,同时,根据水体中的同位素含量还可以确定水体的年龄等信息。同位素技术应用时应注意技术与设备条件,注重安全性和经济适用性,另外,还要防范对所测水体造成污染的情况发生[2]。

3 优化水文地质勘察技术的措施

3.1 掌握水文地质勘察的基本原则

在进行水文地质勘察时,工作人员要掌握其基本原则,深入了解水文地质勘察的每一个层位,并做好各项数据的观测和记录工作,比如当勘探地下承压水位、含水层、富水带等层位时,要结合运用地下水的相关原理,遵循自然规律,实事求是地进行观测、研究,如果当地的水文地质条件复杂,还应增设专业的定点勘测。

3.2 实施全面的水文地质勘察技术

我国的地质条件呈多样化,如果使用单一的勘探技术,很难准确全面的得出所需的勘探信息,因此需要综合运用多种勘探技术,利用一切可利用的现有资源,对同一个地区深入勘探,不同的勘探方法之间可以互相弥补、互相促进,最终得出最全面可靠的水文地质信息,已达到做好的勘探目标。

3.3 引进先进的水文地质勘察设备

随着水文地质勘测技术的发展,传统的勘探设备也不能满足当今新技术的需求,只有积极引进新的设备,并综合运用多种勘探技术才能真正做好水文地质勘察工作。当然,相关管理人员首先要加强对水文地质勘察工作的重视,意识到水文地质勘察工作的重要性,积极地投入相应的资金来更新水文地质勘探设备。

3.4 引入专业的勘察技术人员

要想做好水文地质勘察工作,除了引进先进的技术与设备以外,还要注重专业人才的引入,所有技术的核心都是人,人才是一个企业发展的核心,以人为本,方能促进经济的可持续发展,因此,只有提高水文地质勘察人员的专业技术和综合素养,才能使水文地质勘察事业得到飞速的发展。

4 结束语

综上所述,我国目前的水文地质勘察工作还存在着一些问题,虽然相关的勘探技術已经有了很长时间的发展,像水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验等技术的发展已经比较成熟,但还应着重发展和研究更先进的勘探技术,比如地下水动态观测、同位素技术,争取研究出一个比较经济适用的新方法,来普及新技术的应用,并综合运用多种勘探技术和先进的勘探设备,聘请专业的勘察人才,以促进我国水文地质勘察事业的发展。

参考文献

[1] 孙继平.水文地质勘察方法在找水工作中的应用[J].中国新技术新产品,2015,(5):24-26.

[2] 卜昌森,张希诚.综合水文地质勘探在煤矿岩溶水害防治中的应用[J].煤炭科学技术,2016,(3):32-34.

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