现代水文地质勘察方法在找水中的综合运用

汤雪平

[摘要]伴随着经济与科学的迅速发展，人们在日常生活中对水资源的需求量急剧攀增，因此在水资源日益紧张的今天，水文地质勘察越来越受到广泛的重视。本文主要介绍了当前主要的水文地质勘察方法，诸如遥感技术、核磁共振技术、时间域激发极化法等，以供今后相关水文地质勘察工作人员参考。

[关键词]水文地质勘察 遥感技术 核磁共振 时间域激发极化法

[中图分类号] P345 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-176-1

0前言

我国是世界公认的贫水国之一，人均淡水资源远远落后于世界人均平均水平，而且随着经济的发展，工业生产用水及生活用水等需求量会越来越大，我国的淡水资源将面临严重危机。在水资源匮乏的背景下，为了解决国内多数地区的水资源危机除了要提倡“节约用水”理念以外，还得加强水资源的勘察，在找水勘察中相关部门必须要严格按照科学发展观，通过对现代水文地质勘察的综合运用来进行合理有效的勘察工作。下以下将介绍几种主要的水文地质勘察方法。

1遥感技术在地下水资源勘查中的应用

遥感勘察法指的是通过展片及航片目视解释，并且综合相关水文地质补充调查和野外验证等方式的水文地质勘察方法，其特点主要是探测范围大且可远距操控采集信息，与此同时还可以远程实施动态监测等。当前的遥感勘察法又可以分为遥感模型、水文地质遥感信息分析、热红外检测以及环境遥感信息分析这四类。

（1）遥感模型法

遥感模型法指的是通过分析遥感设备反馈的地下水文情况，通过结合数学和模型学来建立一定的地下水文定量评价模型，从而对地下水资源分布情况进行探测的方法。此种方法适合在水文地质勘察过程中对地下水位分布进行初步估测。

（2）水文地质遥感信息分析

即通过相关的水文地质理论来分析遥感图像所显示探测区域地层岩性、水文构造等一系列水文地质状况。这种方法一般用于判断某地下水的储存情况以及相关蓄水构造。

（3）热红外检测

热红外检测指的是通过热红外波段对应的遥感图像来测定地面温度进而探测地下水的大致分布。其具体工作原理如下：由于地下水的存在地下会产生一定的热传导作用以及一定的蒸发作用，从而使得干旱地区的地表温度及湿度发生明显变化，即发生了冷热异常现象，通过热红外遥感技术可以在图像上显示出这一冷热分布，因而进一步分析遥感信号数据来进行水资源地下勘察工作。

（4）环境遥感分析

地下水资源与其地表的植被、湖泊、水系等环境因子有一定的依存及制约关系，植被的生长状态受其地下浅层水资分布的影响，地下水的化学成分、及其水位深度、矿化程度对植被覆盖地表的程度有一定影响，因此可以通过借助植被在地表的分布特征来初略判断地下水的分布、矿化程度及其水位埋深等相关信息。

2核磁共振方法的应用

从水文地质勘察的长远发展来看，核磁共振技术将广泛运用到地下水勘察工作中。所谓核磁共振其实质是一种量子化的效应，具体是指原子核在一定的激发条件下产生能级跃迁并引发共振的现象。利用核磁共振技术需要一定的条件，即所讨论的物质的原子核必须含有非零磁矩，因为水中含氢元素较多具有很大的磁矩，所以其核磁共振效应非常高。在水文地质勘察过程中利用核磁共振技术通过相关设备可以捕捉到水中氢元素发生的核磁共振信号，因而可以探测到探测区域地下是否有地下水的存在，需要指出的是，捕捉的核磁共振信号越强烈则证明该地段地下水含量越丰富。

核磁共振与一些物探找水相比具有一定的优势，①利用核磁共振技术可以在探测深度范围内直接找水，而传统方式利用电阻率来间接找水过程中，由于一些岩溶发育地段当其溶洞含有水或者被泥质填充，在利用电阻率法测量时其结果会显示出低阻异常现象因而不利于区分含水还是含泥。②信息量大且能够直观测出地下水含量。在利用核磁共振技术勘察水资源时，可以过将捕捉到的核磁共振信号解释为相关的水文参数和水层的诸如深度、厚度、含水量等几何参数，因而在可探测到的区域范围内可以定量的来测量出地下水文数据，与传统的物探技术省去了打钻等复杂工程。③测量过程快速且较为经济。因为有效的避免了一些钻孔工程，利用核磁共振找水过程中大大节约了经济投入，与此同时因其设备仪器的先进、灵敏度高等点，在噪声干扰的情况下仍可以快速捕捉到核磁共振信号，速度快且精准度也比较高。

3时间域激发极化法

激发极化指的是当对岩、矿石和水等地下物质外加人工电流场时，测量电极间电位会随着时间而变化并且在持续通入稳定的电流条件下，其电位差会逐渐达到稳定的饱和值，此外在切断电源后会观测到明显衰减的二次电位差，此即为地质体被“极化”的现象。不同地质体

间其极化特性具有明显的差异，在利用激发极化法找水的过程中通过提供人工电场来使大地形成激发极化场，并进一步分析所测量到的不同地质体的电位差衰减速度、二次电场强度、半衰时间、极化率等物理参数来进行找水、找矿等地质勘察问题。需要指出的是二次场的场强以及电位衰减速度与地下到的含水量、矿物质成分、人工电场场强等相关因素密切相关，地下水的贮存量大小对产生激发效应有着重要的影响，根据这个原理而将时间域激发极化法运用在找水工作领域。

4结论

随着科学技术的快速发展以及现代找水、找矿勘察技术的不断更新，相关水文地质勘察工作者要继承传统找水方式的优点同时又要不断研究新技术、新理论，做到新旧结合从而发掘出最合适的现代水文地质勘察方法，不断攻克一个个水文地质问题使地质找水工作取得长远发展，为人类找到丰富额水资源以解决水资源危机，以及为地区的经济发展做出长远的贡献。

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