当代水文地质学发展趋势与对策浅析

任法衡

摘要：近年来，随着我国对于生态环境保护工作的重视程度不断加大，当代水文地质学的发展过程中，也加大了对于生态理念的融入与结合，对于水文地质学的研究工作也提出了更高的要求。在此背景下，探索当代水文地质学的发展趋势，并针对性的采取有效改进对策，不仅有助于科学研究成果的进一步完善，对于我国生态环境的建设与保护，也具有非常积极的促进作用。基于此，本文围绕当代水文地质学发展趋势与对策展开研究。

关键词：当代水文地质学；生态环境；地质过程；信息传播

前言

19世纪50年代达西定律的建立，标志当代水文地质学的正式开始。迄今为其，当代水文地质学的发展历史不过150余年，但是随着科学技术水平的不断创新与发展，已经取得了非常丰富的研究成果。然而随着人口的大量增加，自然资源的过度使用，自然环境的破坏程度不断加剧，对于当代水文地质学的挑战也在不断加大。在此背景下，当代水文地质学如何利用优势资源，有效应对挑战，成为相关专家学者迫切需要解决的问题。

1.当代水文地质学发展趋势

（1）核心课题的转变。在当代水文地质学建立初期，其主要研究课题围绕与水井周围含水层的开发及应用。随着人类取水规模的日益扩大，世界范围内可利用地下水量也在相应的减少，当代水文地质学的核心课题也在发生相应的转变，更加强调对于水资源的研究。

上图为当代水文地质学中常用的地下水结构图，20世纪40年代以来，人类活动程度加大，对于自然环境的改变程度也在相应的加大，由此也引发了一系列严重的环境问题。在此阶段中，当代水文地质学的研究课题正式迈入新阶段，着重于对于生态环境的研究与探索。生态环境体系是非常复杂的，其中地下水系统不仅是其中重要的组成部分，更是与人类活动具有非常密切的关联。以我国为例，当前我国的地下淡水可开采量为3527.79亿立方米/年，全国600多城市中，超过400个城市开发地下水，在促进社会经济发展的同时，也造成了地面沉降、地面塌陷等诸多地质问题。为了防止出现水资源枯竭的困境，当代水文地质学的研究中，加大了对于地下水的研究与管理。

（2）研究目标的改变。当代水文地质学的根本目标，就是为人类防范并处理各种生产实际问题，由最初的局部性，逐渐拓展为全局性。一旦地球的资源枯竭、生态环境严重恶化，将会对人类的生活甚至生存造成严重的威胁，在此背景下，“可持续发展”的理念受到了越来越多的关注及重视。相应的，当代水文地质学的发展目标，也由解决局部问题逐渐扩展，转变为当前的可持续发展目标。以这个理念为基础，当代水文地质学加强对于人与自然之间关系的研究，希望通过协同人类与自然环境之间的关系，来使地下水系统、生态系统等保持可持续发展。在自然环境处于良好稳定运行状态下，当代水文地质学的研究目标使保持这一状态并对其加以改善，一旦自然系统遭到破坏，当代水文地质学的研究目标则转变为对其加以修护，尽大限度的保障自然系统的功能。

（3）研究内容的丰富。以当前世界范围内的水质来看，地下水污染、海水入侵等问题频发，严重污染了人类用水的质量。因此，当代水文地质学也不再仅仅局限于对地下水的规模进行研究，而是坚持水质与水量共同维护的原则开展研究。在对地下水进行研究的过程中，研究人员发现，地下水的質与量，均与包气带之间具有非常紧密的关联因此，当代水文地质学的研究内容也从最初的狭义逐渐拓展为广义，也就是在对地下水的研究过程当中，加入了对于包气带、饱水带等因素的研究。在随后的研究发展过程中，研究人员又验证了地下水圈与地壳、地幔等地球深部层圈之间的关联，当代水文地质学的研究内容也在相应的拓宽与丰富，以当前当代水文地质学的研究体系来看，其研究内容已经包含各种地质流体。

2.当代水文地质学发展对策

（1）完善相关理论体系。虽然当代水文地质学的发展历程不过150余年，但是其以往的概念、理念等内容，都已经无法在适应其当前的发展。如果不对当代水文地质学的理论体系进行更新完善，必然会对其发展造成严重的阻碍作用。作为当代水文地质学的基础，相关专家及学者迫切需要对当代水文地质学的理论体系加以完善，在又有的地下水保护开发理论体系的基础上，不仅要进行系统的更新与完善，还要对地下水系统、水文系统、地质系统等加以有效的划分整合，将系统分析、系统工程等创新型研究方法，充分的融入到其中，加强对于人与自然和谐发展、可持续发展的研究。另外，还要发挥地理信息系统的优势，实现当代水文地质学理论体系的数字化、可视化，有助于当代水文地质学取得更加广泛的应用。

（2）加大水文地质过程及机理的探索。整体来看，当前在当代水文地质学的过程及机理方面的研究，仍存在诸多不足。因此，在接下来的当代水文地质学研究中，应当加大对于水文地质系统演变规律的研究与分析。以往研究人员利用物理实验对水文地质过程加以模拟，不仅研究成本较大，需要投入大量的时间及精力，而且研究成果并不明显。相比之下，数学模拟方式具有简洁、明了的优势特点，将其运用于当代水文地质学机理的研究中，不仅模拟结果真实准确，而且其演变过程能够更加清晰明了的得以体现。另外，在水文地质过程研究中，学者应当加强对基础理论的重视，如以达西定律的观点来看，只有排除干扰因素，使观察对象保持最本质的状态，才能更加真实的发现水文地质的演变规律，因此研究人员未必要大费周章的去进行野外实验，通过严格控制实验条件，在实验室中也能够取得突破性的研究进展。

（3）将水文地质研究与生产实践相结合。工程地质学通过长期的实践，实现了本学科的丰富与完善，并彰显出较大的活力，相比之下，当代水文地质学在实践中的应用程度相对较低，这是该学科迫切需要改进的问题。因此本研究认为当代水文地质学应当加快与其他学科之间融合，并积极运用到生产实践中，促进我国经济建设、生态建设的发展。

如上图所示，若将当代水文地质研究运用到我国的“海绵城市”建设中，将能够有助于城市雨水系统的整个，并对雨水进行分散处理，使日常降雨能够聚集、汇流、下渗，而且还能够实现雨水资源的回收利用。

如将当代水文地质学应用于农业生产中，可推动农业生态工程的发展，提高农地的利用效率，实现工程的改良，提高废弃土地的利用效率，而且还能够对当代水文地质学的理论体系加以扩充；除此之外，当代水文地质学还可以应用于土壤上的开发利用、咸水的改良、地下水库的管理中。

结语

本文主要围绕当代水文地质学的发展趋势展开研究，本研究认为，随着科学技术的不断进步，当代水文地质学的研究内容、研究目标等都在日趋丰富，而且愈加注重与生态环境相关因素的研究。根据当前当代水文地质学的发展需要，本研究从完善理论体系、加强机理探索、加强与生产领域的结合等方面，提出了科学合理可行的对策，以期促进当代水文地质学的进一步发展。