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【摘要】随着社会经济发展对地下水资源的开发利用不断加剧，缺水问题及地下水环境问题日趋严重，各国都在加强对水文地质的研究。美国、俄罗斯和法国在水文地质上的研究是比较靠前的，新疆水文地质工作者汲取国内外先进经验近年来先后在吐-哈盆地、库-拜盆地、伊犁谷地开展了区域性水文地质勘查工作，整体研究水平迈入国内前列。
【关键词】水文地质研究；现状；展望
中图分类号：F540.1 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
文章简述了美国、俄罗斯、法国的水文地质科学研究现状，并结合理论知识对哈密盆地文地质研究工作进行了分析，同时结合自身实践经验和理论知识，提出了未来水文地质研究的发展方向。
二、国外水文地质科学研究概况
现就国外，主要是美国、俄罗斯、法国的水文地质科学研究情况概括介绍如下:
1.美国水文地質科学研究，战前基本上是以地下水水文学为中心。二战以后,随着地下水资源开发利用的加强，水文地质学遂逐渐形成为独立的学科。自1969年以后开始着重研究地下水的管理、多相流和扩散原理以及地下水的模型试验等。主要课题可概括为地下水管理体制、经济效益、测试方法与基本理论四个方面。
美国最主要的水文地质研究机构是地质调查所的水资源处和资源保护处。该所的水文地质研究工作一部分属于全国性计划的任务，包括:水质监测、水资源开发利用、典型地区水质评价及测试技术，另一部分属于能源计划的任务，包括:矿区开采中水质恶化及污染问题、地下热能利用、典型盆地地下水研究以及地下水的扩散理论等。
俄罗斯水文地质研究工，当前除进行区域性水文地质研究和编图外，主要侧重于:
(1)地下水资源的保护、评价、多年预测及预测的数学和模拟方法的研究;
(2)地下水化学成分的形成、水中元素的迁移聚集规律、地下水绝对年龄的研究等。
此外，在地下水对金属矿床与油气形成的作用以及地下热水等方面也进行了不少研究工作。
(3)法国从事这方面研究的有大专院校、全国农业研究院、石油研究院及私营机构,属于一级水平的研究单位有4一5个。法国地质矿产调查局(BRGM)水文地质工作者所承担的基础科研工作包括含水层水文地质特征的实验研究、岩溶水文地质研究、水化学与地下水污染、水均衡、水文地质编图、干旱地区地下水研究、地下水资源评价与开采规划等。法国开采地下水的历史很长，由于自流水压力水头下降,法国对地下水资源的研究日趋加强。法国水文地质人员对法国及非洲一些国家(阿尔及利亚等)做过很多调查研究，有许多成果。当前，法国在现场资料获取、包气带水动力学、岩溶水文地质学研究等方面取得了一些进展。
为了提高水文地质研究水平，国内外普遍采用各种现代化的技术手段。例如，在区域性水文地质研究中，广泛采用遥感技术、计算机技术研究区域水文地质规律、模拟地下水运移场、进行地下水开发预测、预报，取得较好的研究效果并运用到生产实际。
三、水文地质研究的具体应用
哈密盆地水文地质勘查工作研究分析
1、项目概况
新疆东疆地区哈密盆地矿产资源蕴藏丰富，尤其煤炭资源储量占到全国的12.5%，,居新疆首位。为了将新疆的资源优势转化为经济优势，促进新疆社会经济的快速发展，自治区、国土资源部将东疆煤田勘查工作列入“358项目”，自2009年起开展了东疆地区煤田整装勘查工作。相对于丰富的煤炭资源，哈密气候干旱，水资源极为匮乏，水资源总量只占全疆的0.83%，资源性缺水严重。近些年来，区内地下水位逐年下降，绿洲内部和边缘地带生态系统退化，水资源供需矛盾日显突出，水资源问题已成为地区经济社会可持续发展的主要制约因素之一。为给东疆地区煤炭资源开发建设提供水文地质决策依据，新疆国土资源厅自2010年起组织实施了“新疆东疆地区煤炭基地地下水勘查”项目。哈密盆地地下水勘查作为一个子项目，历时3年完成了66134km2的水文地质勘查任务，取得丰硕成果。
2、野外工作技术方法的先进性
此次工作采用遥感解译、综合水文地质测绘、生态环境地质调查、地球物理勘探、水文地质钻探、抽水试验、山地工程、地下水动态监测与水位统测、水质分析及岩土测试、工程测量、地表水资源评价、同位素研究、地下水数值模拟等多种技术方法，进行了全面细致的勘查研究工作。其中，很多野外工作都采用了目前国内最先进的技术装备和手段，具体表现如下：
遥感解译：严格按照收集遥感影像资料和其他相关资料→遥感影像预处理→建立影像解译标志→对遥感影像分类→精度检验的技术路线开展工作，采用了不同时相、高分辨率的陆地卫星TM影像数据，提高了解译成果的精度。采用MAPGIS、ENVI、ArcGIS等多种软件进行分析处理和成图，其技术先进可靠，确保了解译结果的正确和准确。
综合水文地质测绘：采用了OZI可视化导航软件开展水文地质测绘工作，充分利用了现有信息数据的现场实时对比分析研究，同时进行各类专业图的现场快速分析，提高了外业调查的针对性和数据的可靠性。利用GM软件、ASTER G-DEM电子地形数据及遥感ENVI软件，进行了地下水系统和特定调查路线控制范围的地表水系汇流分析，准确划分了地表水分水岭及汇流差异。采用GlobalMapper软件和蓝牙模块、笔记本电脑的联合使用，实现了野外调查工作数据的实时处理，该软件的导航定位、航迹自动记录功能，将野外调查中传统使用的手持GPS定点并往地形图上展点的工作，全部集成到了软件的自动处理功能上，极大程度地节省了野外调查时间，提高了野外工作的效率和精度。
水文地质地球物理勘探:采用瞬变电磁(TEM)、直流电测深(VES)、音频大地电磁测深（EH4）、激发极化测深、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)多种方法开展工作，通过对比验证提高了解译精度。
抽水试验:采用荷兰高精度袖珍潜水仪（mini- diver）及其配套的数据处理软件（diver office软件），进行了抽水试验中数据的观测、记录。该设备和软件的使用，改变了以往抽水试验时人工进行水位数据观测、记录的传统方法，实现了抽水试验中数据观测和记录的自动化、连续化，提高了稳定流和非稳定流抽水试验中观测数据的精度和密度。应用了GSM-2—全自动测量水位—远程数据无线传输的新技术方法，用于抽水试验中的水位测量，GSM-2测量系统的核心是GSM-2 Datamanager软件，它用于收集、监视和控制测量数据，并可以通过Email和SMS短信进行收发数据和配置。通过GSM-2进行抽水试验中的水位测量，不但可以在室内进行远程监控和数据管理，及时了解抽水的状况，而且在突发状况或更改落程时可进行远程配置。
3、水文地质研究工作的突出变现
区内地质、水文地质研究程度相对较高，在以往工作基础上，充分搜集已有资料，并注重资料的二次开发利用，加强了综合分析研究；实物工作以地面调查为主，本着缺什么补什么的原则，有针对性地开展各项工作，使有限的资金发挥最大的效益；区域调查和重点调查相结合，突出重点调查；野外调查与综合研究相结合，突出综合研究；采用综合钻探、野外调查、物探、试验、测试等综合手段开展水文地质补充调查；运用地下水系统理论，以资源—环境—经济发展相协调、可持续发展理论认识和评价地下水资源。
作为哈密盆地地下水勘查最新成果，体现了5大特点：即系统全面性、综合性、延续性、创新性和实用性。
系统全面性：对哈密盆地这样的大型沉积盆地的地下水进行比较全面系统的勘查研究。项目平面上涵盖了整个哈密盆地，几乎涉及盆地地下水有关的所有水文地质问题。
综合性：借鉴国内大型盆地地下水勘查研究的经验，以地下水系统理论为指导，对哈密盆地地下水进行综合性的勘查研究。在勘查手段上幾乎涵盖了地下水勘查研究的所有手段和技术方法；在学科上融合了地质学、构造学、遥感、水文地质学、生态水文学、水文地球化学、同位素、地理信息系统等多种学科。
延续性：该项目是在前人工作的基础上完成的，项目不仅收集利用了前人大量的原始资料和数据，而且吸收和继承前人成熟观点和重要结论，并补充了本次工作所取得的新认识、新成果、新发现。本次地下水勘查，在一定程度上讲，它既是一个勘查项目，更是一个培养锻炼年青水文地质工作者的平台。该项目取得成果的同时，也培养了一大批人才。
创新性：该项目在实施过程中，利用先进的勘查手段，充分利用了RS、GPS、GIS、GMS、GM等多种技术，利用SRTM数据的应用等，取得了良好的效果。
实用性：本次地下水勘查研究成果具有较强的实用性。它既能为煤炭基地的发展规划提供地下水资源方面的宏观决策依据；而且在勘查的同时也直接为当地经济建设和人民生活提供了宝贵的地下水资源信息，有助于解决部分地区严重缺水的现状。
四、水文地质研究展望
随着我国改革开放政策的实施,同国际水文地质界的学术交流也得以加强,根据水文地质研究现状，联系实际情况对今后的工作方向提出如下意见:
(1)区域水文地质研究方面:在已积累大量实际资料基础上，做好对资料的二次开发，编制相应成果，以供生产部门应用。
(2)地下水资源评价方面：在地表水、地下水综合考虑的原则下，按照地下水系统进行评价。
(3)在地下水动力学与计算技术方面：要加强基本理论的研究,研究建立在各种复杂条件下的水文地质模型及其相对应的数学模型，研究建立水文地质数据库及相应的储存系统，运用计算机技术进行地下水评价、预测、预报等。
(4)对环境水文地质问题的研究、人工补给的理论和方法的研究、遥感技术、同位素技术的应用、裂隙水和岩溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水质污染等各种复杂的水文地质问题都是水文地质工作者当前或将来所面临的重要研究课题。
(5)根据现代水文地质专业发展的系统性、网络性和综合性特点，现职水文地质人员应在继承和发扬传统水文地质理论和方法的基础上，尽快了解和掌握给排水、环境工程、计算机、自动化控制以及经济学、管理学、运筹学和法学等方面的专业知识，不断学习新技术、新理论掌握新方法，以提高对专业发展的适应能力。要从思想上转变传统的专业或行业观念,认清水文地质工作目前所面临的形势，用发展的眼光来审视专业进步，将专业的主要任务从单纯的勘察找水中解脱出来，转移到如何促进地下水资源的可持续开发和利用上。
五、结束语
将理论知识用于实践解决实际问题是研究的最终目的，对哈密盆地的水文地质勘查工作就充分说明了这点，随着先进的科学技术不断融入到水文地质研究中，这门学科对人类的作用将越来越大。
参考文献：
[1]陈雁.水文地质之路[J].中煤地质报，2009.
[2]万力 曹文炳等著.生态水文地质学.地质出版社2005.08第一版.
[3]潘晓玲 马映军 顾峰雪等著.中国西部干旱区生态环境演变与调控研究进展与展望.地球科学进展2003.02第18卷第1期
【关键词】水文地质研究；现状；展望
中图分类号：F540.1 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
文章简述了美国、俄罗斯、法国的水文地质科学研究现状，并结合理论知识对哈密盆地文地质研究工作进行了分析，同时结合自身实践经验和理论知识，提出了未来水文地质研究的发展方向。
二、国外水文地质科学研究概况
现就国外，主要是美国、俄罗斯、法国的水文地质科学研究情况概括介绍如下:
1.美国水文地質科学研究，战前基本上是以地下水水文学为中心。二战以后,随着地下水资源开发利用的加强，水文地质学遂逐渐形成为独立的学科。自1969年以后开始着重研究地下水的管理、多相流和扩散原理以及地下水的模型试验等。主要课题可概括为地下水管理体制、经济效益、测试方法与基本理论四个方面。
美国最主要的水文地质研究机构是地质调查所的水资源处和资源保护处。该所的水文地质研究工作一部分属于全国性计划的任务，包括:水质监测、水资源开发利用、典型地区水质评价及测试技术，另一部分属于能源计划的任务，包括:矿区开采中水质恶化及污染问题、地下热能利用、典型盆地地下水研究以及地下水的扩散理论等。
俄罗斯水文地质研究工，当前除进行区域性水文地质研究和编图外，主要侧重于:
(1)地下水资源的保护、评价、多年预测及预测的数学和模拟方法的研究;
(2)地下水化学成分的形成、水中元素的迁移聚集规律、地下水绝对年龄的研究等。
此外，在地下水对金属矿床与油气形成的作用以及地下热水等方面也进行了不少研究工作。
(3)法国从事这方面研究的有大专院校、全国农业研究院、石油研究院及私营机构,属于一级水平的研究单位有4一5个。法国地质矿产调查局(BRGM)水文地质工作者所承担的基础科研工作包括含水层水文地质特征的实验研究、岩溶水文地质研究、水化学与地下水污染、水均衡、水文地质编图、干旱地区地下水研究、地下水资源评价与开采规划等。法国开采地下水的历史很长，由于自流水压力水头下降,法国对地下水资源的研究日趋加强。法国水文地质人员对法国及非洲一些国家(阿尔及利亚等)做过很多调查研究，有许多成果。当前，法国在现场资料获取、包气带水动力学、岩溶水文地质学研究等方面取得了一些进展。
为了提高水文地质研究水平，国内外普遍采用各种现代化的技术手段。例如，在区域性水文地质研究中，广泛采用遥感技术、计算机技术研究区域水文地质规律、模拟地下水运移场、进行地下水开发预测、预报，取得较好的研究效果并运用到生产实际。
三、水文地质研究的具体应用
哈密盆地水文地质勘查工作研究分析
1、项目概况
新疆东疆地区哈密盆地矿产资源蕴藏丰富，尤其煤炭资源储量占到全国的12.5%，,居新疆首位。为了将新疆的资源优势转化为经济优势，促进新疆社会经济的快速发展，自治区、国土资源部将东疆煤田勘查工作列入“358项目”，自2009年起开展了东疆地区煤田整装勘查工作。相对于丰富的煤炭资源，哈密气候干旱，水资源极为匮乏，水资源总量只占全疆的0.83%，资源性缺水严重。近些年来，区内地下水位逐年下降，绿洲内部和边缘地带生态系统退化，水资源供需矛盾日显突出，水资源问题已成为地区经济社会可持续发展的主要制约因素之一。为给东疆地区煤炭资源开发建设提供水文地质决策依据，新疆国土资源厅自2010年起组织实施了“新疆东疆地区煤炭基地地下水勘查”项目。哈密盆地地下水勘查作为一个子项目，历时3年完成了66134km2的水文地质勘查任务，取得丰硕成果。
2、野外工作技术方法的先进性
此次工作采用遥感解译、综合水文地质测绘、生态环境地质调查、地球物理勘探、水文地质钻探、抽水试验、山地工程、地下水动态监测与水位统测、水质分析及岩土测试、工程测量、地表水资源评价、同位素研究、地下水数值模拟等多种技术方法，进行了全面细致的勘查研究工作。其中，很多野外工作都采用了目前国内最先进的技术装备和手段，具体表现如下：
遥感解译：严格按照收集遥感影像资料和其他相关资料→遥感影像预处理→建立影像解译标志→对遥感影像分类→精度检验的技术路线开展工作，采用了不同时相、高分辨率的陆地卫星TM影像数据，提高了解译成果的精度。采用MAPGIS、ENVI、ArcGIS等多种软件进行分析处理和成图，其技术先进可靠，确保了解译结果的正确和准确。
综合水文地质测绘：采用了OZI可视化导航软件开展水文地质测绘工作，充分利用了现有信息数据的现场实时对比分析研究，同时进行各类专业图的现场快速分析，提高了外业调查的针对性和数据的可靠性。利用GM软件、ASTER G-DEM电子地形数据及遥感ENVI软件，进行了地下水系统和特定调查路线控制范围的地表水系汇流分析，准确划分了地表水分水岭及汇流差异。采用GlobalMapper软件和蓝牙模块、笔记本电脑的联合使用，实现了野外调查工作数据的实时处理，该软件的导航定位、航迹自动记录功能，将野外调查中传统使用的手持GPS定点并往地形图上展点的工作，全部集成到了软件的自动处理功能上，极大程度地节省了野外调查时间，提高了野外工作的效率和精度。
水文地质地球物理勘探:采用瞬变电磁(TEM)、直流电测深(VES)、音频大地电磁测深（EH4）、激发极化测深、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)多种方法开展工作，通过对比验证提高了解译精度。
抽水试验:采用荷兰高精度袖珍潜水仪（mini- diver）及其配套的数据处理软件（diver office软件），进行了抽水试验中数据的观测、记录。该设备和软件的使用，改变了以往抽水试验时人工进行水位数据观测、记录的传统方法，实现了抽水试验中数据观测和记录的自动化、连续化，提高了稳定流和非稳定流抽水试验中观测数据的精度和密度。应用了GSM-2—全自动测量水位—远程数据无线传输的新技术方法，用于抽水试验中的水位测量，GSM-2测量系统的核心是GSM-2 Datamanager软件，它用于收集、监视和控制测量数据，并可以通过Email和SMS短信进行收发数据和配置。通过GSM-2进行抽水试验中的水位测量，不但可以在室内进行远程监控和数据管理，及时了解抽水的状况，而且在突发状况或更改落程时可进行远程配置。
3、水文地质研究工作的突出变现
区内地质、水文地质研究程度相对较高，在以往工作基础上，充分搜集已有资料，并注重资料的二次开发利用，加强了综合分析研究；实物工作以地面调查为主，本着缺什么补什么的原则，有针对性地开展各项工作，使有限的资金发挥最大的效益；区域调查和重点调查相结合，突出重点调查；野外调查与综合研究相结合，突出综合研究；采用综合钻探、野外调查、物探、试验、测试等综合手段开展水文地质补充调查；运用地下水系统理论，以资源—环境—经济发展相协调、可持续发展理论认识和评价地下水资源。
作为哈密盆地地下水勘查最新成果，体现了5大特点：即系统全面性、综合性、延续性、创新性和实用性。
系统全面性：对哈密盆地这样的大型沉积盆地的地下水进行比较全面系统的勘查研究。项目平面上涵盖了整个哈密盆地，几乎涉及盆地地下水有关的所有水文地质问题。
综合性：借鉴国内大型盆地地下水勘查研究的经验，以地下水系统理论为指导，对哈密盆地地下水进行综合性的勘查研究。在勘查手段上幾乎涵盖了地下水勘查研究的所有手段和技术方法；在学科上融合了地质学、构造学、遥感、水文地质学、生态水文学、水文地球化学、同位素、地理信息系统等多种学科。
延续性：该项目是在前人工作的基础上完成的，项目不仅收集利用了前人大量的原始资料和数据，而且吸收和继承前人成熟观点和重要结论，并补充了本次工作所取得的新认识、新成果、新发现。本次地下水勘查，在一定程度上讲，它既是一个勘查项目，更是一个培养锻炼年青水文地质工作者的平台。该项目取得成果的同时，也培养了一大批人才。
创新性：该项目在实施过程中，利用先进的勘查手段，充分利用了RS、GPS、GIS、GMS、GM等多种技术，利用SRTM数据的应用等，取得了良好的效果。
实用性：本次地下水勘查研究成果具有较强的实用性。它既能为煤炭基地的发展规划提供地下水资源方面的宏观决策依据；而且在勘查的同时也直接为当地经济建设和人民生活提供了宝贵的地下水资源信息，有助于解决部分地区严重缺水的现状。
四、水文地质研究展望
随着我国改革开放政策的实施,同国际水文地质界的学术交流也得以加强,根据水文地质研究现状，联系实际情况对今后的工作方向提出如下意见:
(1)区域水文地质研究方面:在已积累大量实际资料基础上，做好对资料的二次开发，编制相应成果，以供生产部门应用。
(2)地下水资源评价方面：在地表水、地下水综合考虑的原则下，按照地下水系统进行评价。
(3)在地下水动力学与计算技术方面：要加强基本理论的研究,研究建立在各种复杂条件下的水文地质模型及其相对应的数学模型，研究建立水文地质数据库及相应的储存系统，运用计算机技术进行地下水评价、预测、预报等。
(4)对环境水文地质问题的研究、人工补给的理论和方法的研究、遥感技术、同位素技术的应用、裂隙水和岩溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水质污染等各种复杂的水文地质问题都是水文地质工作者当前或将来所面临的重要研究课题。
(5)根据现代水文地质专业发展的系统性、网络性和综合性特点，现职水文地质人员应在继承和发扬传统水文地质理论和方法的基础上，尽快了解和掌握给排水、环境工程、计算机、自动化控制以及经济学、管理学、运筹学和法学等方面的专业知识，不断学习新技术、新理论掌握新方法，以提高对专业发展的适应能力。要从思想上转变传统的专业或行业观念,认清水文地质工作目前所面临的形势，用发展的眼光来审视专业进步，将专业的主要任务从单纯的勘察找水中解脱出来，转移到如何促进地下水资源的可持续开发和利用上。
五、结束语
将理论知识用于实践解决实际问题是研究的最终目的，对哈密盆地的水文地质勘查工作就充分说明了这点，随着先进的科学技术不断融入到水文地质研究中，这门学科对人类的作用将越来越大。
参考文献：
[1]陈雁.水文地质之路[J].中煤地质报，2009.
[2]万力 曹文炳等著.生态水文地质学.地质出版社2005.08第一版.
[3]潘晓玲 马映军 顾峰雪等著.中国西部干旱区生态环境演变与调控研究进展与展望.地球科学进展2003.02第18卷第1期