城市水文地质管理应用
2018-01-22于华远
于华远
【摘 要】随着我国城镇化进程的不断加快,各种城市病问题越来越突出,特别是城市水污染越来越严重,所以急需对城市水文地质进行有效的管理。本文主要研究了城市水文地质管理的主要内容及其重要作用,总结了我国城市水文地质管理的研究成果并提出了城市水文地质管理的具体应用方面。
【关键词】城市水文地质;地理数据库;管理应用
城镇化进程的不断加快使得我国各行各业及人们的日常生活对于水资源的需求量越来越大,但是在此过程中由于人们没有强烈的水资源保护意识,导致水质越来越差。所以,要加强对城市水文地质进行管理,为人们提供优质的水资源。因此,要对城市水文地质管理进行深入的研究才能更好地应用到实际生活中来。
1 城市水文地质管理的主要内容
城市水文地质管理的主要内容主要有四个方面。第一个是城市水文地质的基本结构及其形成的条件。只有对城市水文地质的基本结构及其形成的条件有了透彻深入的了解,才能准确找出城市水源被破坏的真正原因,进而制定科学有效的城市水文地质管理方案。
第二个是地下水分布的精准形态及其隐藏状况。地下水是城市居民用水的重要来源,是城市水文地质的重要组成部分,地下水的存在状况对于城市的环境质量有着非常重要的影响。所以,只有掌握地下水分布的精准形态及其隐藏状况才能有针对性地对城市水文地质进行管理。
第三个是地下水的水质和水压情况。很多城市居民会直接使用从地下抽上来的水,所以要对地下水的水质和水压情况进行详尽的检查,确保为居民提供健康的水源。
第四个是地下水的利用率情况。众所周知,现在水污染越来越严重,可用的水资源越来越少,水资源的利用率成为社会各界高度关注的问题。所以要掌握地下水的利用率情况,才能对地下水源进行合理的管理和利用。
2 实施城市水文地质管理的重要作用
不同的城市,其地理状况和气候条件是各不相同的,因此其水文地质状况也是不尽相同的。同时,城市的水文地质状况还受城市工业发展水平和施工质量的影响。所以,城市水文地质不仅是属性的体现,还更加注重空间的分布。传统的城市水文地质的记录主要体现形式为文字记录,而当代社会网络和计算机技术的高度发展使得城市水文地质的记录主要通过计算机等高科技手段来实现。因此,现代城市水文地质管理占据着非常重要的地位。
3 我国城市水文地质管理的研究成果
3.1 通过GIS数据模型建立的面向对象的地理数据库
现代的地理信息系统都是通过基于对象的形式化模型来实现的,形式化模型可以很好地定义抽象化事物,同时地理数据模型可以很好地记录地球上的一切地理事物。地理数据模型的使用对于研究当代的地球地质状况具有非常重要的意义,它是建立GIS 数据模型的基础,并把现实世界中的地理事物通过计算机语言表达出来,极大地提高了地理研究的效率和质量。通过GIS 数据模型建立的面向对象的地理数据库的应用对于研究城市水文地质管理有重要的帮助作用。
3.2 建立了以我国水文地质环境为基础的数据库
数据库技术是计算机科学的重要组成部分,它在数据库管理系统的统一调配下可以最大程度地处理问题,为用户提供良好的服务。数据库有很大的独立性,主要依赖于其物理结构和存储介质就可以实现数据的管理和应用,具有很高的效率和很强的实用性。因此,全关系型空间数据库、对象关系数据库,面向对象的空间数据库和数据访问中间件 SDE 是中国水文地质环境数据库未来的主要发展趋势。
长期以来,我国都非常重视地质勘查工作,已经收集整理了大量的水文地质数据,取得了很多地质研究成果。而如何有效利用这些数据和成果对我国城市水文地质进行科学的管理是城市水文地质管理工作的重中之重。 总之,以我国水文地质环境为基础的数据库的建立是我国城市水文地质管理的重要成果,使得我国的城市水文地质管理的走向了更高的水平。
4 城市水文地质管理的具体应用方面
4.1 查询有关的水文地质管理资料
目前,对于城市水文地质的相关资料的查询主要有MSI 和 GIS两种方法。MSI查询方法需要建立一个数据庫,该数据库可以根据需要转化为一个查询软件,该软件会自动与卫星软件结合在一起,并把卫星软件获取的水文地质数据汇总保存到数据库里面,在使用的时候只需输入相关的查询条件就可以查询到城市水文地质数据了。
GIS查询方法比MSI查询方法更加先进,使用GIS查询方法可以查询到任何一个地区的水文地质状况,并且可以识别不同地区的水文地质属性,以提供不同的地质钻孔方案。而GIS查询方法和MSI查询方法的相同之处就是二者都可以进行图像和属性的相互查询。
4.2 自动生成钻孔卡片
利用钻孔浏览器和钻孔数据库可以自动生成钻孔直方图,但是直方图的生成过程是有一定的顺序的。首先,要通过客户端以及和服务器得到钻孔卡片的模版。然后要利用钻孔浏览器的相关组件,生成直方图的基本框架。之后,再借助模板数据系统提供的服务器数据收集图表数据,填充直方图的具体内容进而完成整个水文地质信息直方图的制作,最后由系统自动生成钻孔卡片。在水文地质直方图的制作流程中,钻孔浏览器也有着自己的运行顺序,主要是通过读取水文地质信息的数据、构造钻孔卡片模板、绘制水文地质直方图并对于多余和错误项目的信息进行删除与添加等流程来实现的。
4.3 自动生成剖面图
不同城市之间的水文地质状况是大不相同的,所以表示城市水文地质的剖面图也各不相同,就需要根据不同的城市水文地质状况而采取不同的方法来生成剖面图以更加科学准确地分析不同城市的水文地质状况。目前的水文地质剖面图主要有两种设计方法,分别是GIS 设计方法和 MSI设计方法,名字与水文地质查询方法相同。GIS 设计方法生成的城市水文地质剖面图以较规则的剖面图为基础。相对于自动生成剖面图的GIS 设计方法来说,MSI设计方法生成的城市水文地质剖面图是半自动的,它以原始钻孔的地层结构为基础。GIS 设计方法主要适用于生成孔隙水的水文地质剖面图,而MSI设计方法主要适用于生成岩石裂缝中的水文地质剖面图。GIS 设计方法生成水文地质剖面图的流程为:打开控制剖面图生成的窗口,选取数据库中的有关信息,然后自动生成钻孔分布图,并把钻孔分布图上面的数据用平滑的曲线连接起来,最后再加入标注,并选择合适的比例尺,就得到了水文地质剖面图。MSI设计方法生成水文地质剖面图的流程与GIS 设计方法的流程大体一致,只不过是适用的水文地质状况不同,在城市水文地质的管理过程中,可以根据实际需求而选择不同的方法。
4.4 自动生成地下水的动态曲线
地下水的动态曲线主要包括地下水位与时间的关系曲线和地下水质与时间的关系曲线两种关系曲线。城市水文地质管理者可以根据生成的不同的动态曲线来评估和预测水文地质状况及其发展趋势,并据此来制定城市水文地质突发状况的应急方案,以减少突发状况带来的损失,保证城镇化建设的顺利进行,保障居民的用水安全。
5 总结
加强对我国城市水文地质的管理是促进我国新型城镇化建设健康、平稳推进的重要环节,特别是城市水文地质环境数据库的应用对于不断提高我国的城市水文地质管理有着不可替代的重要作用。但是城市水文地质状况随着城市的发展而不断变化,所以要不断研究和探索城市水文地质管理应用的新技术新方法,为推进我国新型城镇化建设提供更好的水文地质服务。
【参考文献】
[1]梁益丹.城市水文地质管理应用研究分析[J].资源节约与环保,2014,(5):156.endprint