新时期水文地质学发展趋势与对策

李彦芹

摘要 达西定律奠定了水文地质学的基础，并将水文地质学纳入了生态环境研究领域，对于可持续性发展、自然环境保护产生了重要的指导价值。水文地质学研究的内容涵盖水文系统、地质环境、生态系统、地下水系统等，它的研究既是对岩土工程地质学的补充和渗透，同时也对各种工程建设项目发挥了现实作用。本文以水工环地质、岩土工程理论为基础展开研究，通过阐明我国水文地质学发展现状、问题，分析相关趋势与对策。

关键词 水文地质学；地质环境；发展趋势；对策

中图分类号 P61 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）17—0039—01

从学术角度分析，水文地质学是研究地下水规模、数量、质量以及运动变化规律的学科，通过系统性归纳和总结，可以实现对地下水的合理利用以及危害防治。从工业革命以后，人们对水资源的认识从“无限可利用”到“资源贫乏、短缺”，这与人口增长、环境污染、生态恶化、水资源浪费等有直接关系。传统的水文地质学研究中，主要侧重人类活动对大气圈、生态圈、水圈、岩土圈等内容影响，以及人类活动作用下，对水资源发展规律的影响及合理方式。但固有的水文地质学所面临的问题、现象、科技越来越复杂，原有的研究体系、概念理论等已经无法适应，需要进一步扩展。

1水文地质学研究的发展现状概述

水文地质学研究与现代人类社会的发展存在密切的关系，尤其在进入21世纪以后，全球经济一体化作用下促进了自然资源的迅速消耗，绿色经济、可持续发展等理念成为各国关注的要点。水资源的重要性是不言而喻的，它直接关系到人类的生存问题，在现代化工业、农业、制造业、服务业等具有广泛的需求，各个地区水资源的合理利用也关系到其生态效益和经济效益的平衡。基于以上分析，水文地质学的研究要不断打破固有内容、范围，从而实现更宽领域的关注。

1）现代水文地质学的主体内容。从19世纪开始，欧洲学术界就开始了“水文地质学”的研究，并通过研究范畴的规划以实现其独立性。现代意义上的“水文地质学”成型于20世纪30年代，它被归属于“地质学”分类，并表现出独特性、完善性、系统性；研究水文地质学的过程中可以清楚地发现它与其他学科之间的融合与渗透，但主要研究对象是“地下水”，这一点与岩土工程、环境生态学、地质环境等存在一定的差异，一些学者也将其视为一门跨学科、综合性的边缘科学。

截至目前，水文地质学一直在扩大自己的研究内容和范围，从仅仅研究地下水系统、规律，逐渐扩展为地下水与人类社会之间的关系研究。这其中，研究人类对地下水资源的利用、环境勘探、生态保护、经济与生态协调等备受关注，国内一些学者专家提出，“水文地质学”就是基于水文研究、地质研究的基础上探讨水资源系统与社会经济系统之间关系的科学，它在我国并不是一项针对性强的研究内容，但在近年来随着我国各项基础设施建设的规模扩大、数量增加，才逐渐提高了重视程度。

2）我国水文地质学研究的历程。我国水文地质学研究起步虽然较晚，但发展速度很快，从20世纪60年代开始，我国就已经引进了水文地质研究体系，主要针对一些中小型区域的水文地质编图应用，通过借鉴、学习和模仿国外的应用方案，实现了科学的系统改造，取得了一定的成果。进入80年代以后，国内大型水利工程、功能设施、高层建筑开始增多，对于水文地质学的研究也进入了全面开展期——与国外不同的是，我国水文地质学的研究初始落脚点是农业，即基于农业灌溉与岩土层改造展开研究，这一时期基本上完成了国内的水文地质勘测工作，一些先进的地质勘察技术也得到了运用，如遥感技术、GPS技术、GIS技术等。

从20世紀90年代至今，我国水文地质学研究主要基于自身的系统性、科学性构造展开，重点突出了“研究什么”的问题，不仅在调研方式、途径上得到了创新与改进，同时也提高了对数据准确性的重视，为相关部门的信息应用提供了更好的指导。更重要的是，这一阶段基于水文地质学的研究与城市化发展，建立了“地下水资源数据管理系统”“地下水均衡测试观察数据处理系统”等信息化体系，将城市水资源利用和管理带入了信息化时代。

2新时期水文地质学发展趋势

1）研究核心转移及视野扩展。整体上说，早期水文地质学研究主要针对一定区域内地下水的情况展开，以满足人们“找水”的需求。但随着社会生产模式的改进，人们开始意识到地下水资源是有限的，如果过度开发和不合理利用会造成“不可恢复”的后果，同时对地质结构也会产生不利因素。在这一基础上，新时期的水文地质学研究提出了地下水生态系统的概念，并运用“生态”的类比理论，逐步构建起水文地质学的分析框架和研究模型。

很显然，“生态”是一个巨大而复杂的自然形态，地下水生态系统则可以视为它的一个组成部分，但这一系统是敏感的、脆弱的、活跃的，人为影响会改变它长期自然形态下的稳定，并且绝大多数伤害是不可修复的。从这个角度说，新时期水文地质学的研究目的是基于地下水管理展开的，即通过一切可行的方案，维持地下水的利用和再生平衡，实现可持续性发展。

2）研究目标和思路发生转变。早期，欧洲国家展开水文地质学范畴的相关研究目的是解决社会局部生产的水资源需要，以找到丰富的水资源与低成本的利用方式为研究目标。但随着生态破坏、环境污染的加剧，其思路已经从局部转变为全局，水文地质学的研究目标也由解决当前需要转向长期可持续发展。

这种转变也是全球绿色经济、低碳经济发展的必然趋势，基于可持续理念构建人与自然的和谐关系，形成地下水系统和地质环境、生态环境的稳定，合理利用浅层地下水，杜绝开采深层地下水，不断掌握地下水演变生化规律，进而建立有效的水资源循环体系；从学术目标角度出发，一方面是探索良性的循环规律，另一方面是修复被破坏的天然系统。

3）研究内容进一步延伸扩大。早期水文地质学研究主要针对的是地下水储量，新时期的研究进一步扩展，将水质、存在形式、影响范围等考虑在内。其中，水质和水量是一个并重的要素，自然界中水元素是最多的存在形式，但对于人类社会而言能够利用的只有淡水资源，鉴于地表水的污染加剧，可利用的水资源有限，地下水开采就成了一个关键途径。然而，地下水的水质和水量是存在密切关系的，在矿物质、游离态元素等影响下，水量达到一定程度的情况下可以保持水质，否则水质也会改变，这也体现出地下水资源的敏感性和脆弱性。

此外，研究表明地壳前部的水循环与中深度中的水循环也存在密切的关系，地下水储量远比地表水更多，研究地下水的内在地质流动特性，也是水文地质研究的重要发展趋势。

3新时期水文地质学发展对策

第一，坚持创新实践。人类科学技术的发展是不断创新、实践并突破的过程，任何一个学科都是如此。随着地质学面临的研究方法的改革，水文地质学研究也需要不断地创新，从研究人员、实验理念、装置设备等角度全面展开。

第二，强化学科交流。前文中笔者分析了水文地质学属于一种“综合的边缘科学”，它本身就具有多种学科渗透、融合的特征，应该继续维护这一发展系统，坚持“地下水”的研究核心，不断扩展与之相关的学科边际，实现经济效益和自然效益的平衡。

第三，构建科学体系。水文地质学原有的概念、方法和理论等已经无法满足新时期的研究需求，亟待对传统水文地质学的研究体系进行重构，通过扬弃并重的方式，将当代水文地质勘察中出现的新现象、新问题考虑进去，以可持续性发展理念为方向，建立人与自然协调统一的科学新体系。endprint