水文地質基礎工作在地下水模型研究中的重要性

摘 要：作為水文地質基礎工作的水文地質勘查，是研究水文地質的重要手段，尤其在地下水模型的建立和研究中的作用更是突出。因此，在地下水模型研究中尤其要重視水文地質的基礎工作。隨著水文地質學科的不斷進步，近些年出現了很多的數學模型用以研究地下水模型，但是有些模型還不夠完善，還需進一步的完善。

關鍵詞：水文地質；基礎工作；地下水模型

在自然界中地下水的各種變化以及運動現象被稱為是水文地質。而水文地質學科是一門研究地下水如何形成、怎樣分布、運用規律、以及地下水的物理和化學性質，同時也研究和其他水體相互作用的、相互關系的學科。在五十年代開始，我國的水文地質學科主要是以普查勘探為主要手段進行，發展到八十年代開始采用以模型技術對地下水資源進行定量評估，這個過程正是人們對于水文地質學科在地下水資源評估的一個由定性描述到定量刻畫的逐漸深入認識的過程，與此同時，這個過程更是能夠反映出我國在這幾十年中，水文地質學科的發展速度是十分驚人的。重要是，在促進水文地質學快速發展過程中起到主要促進作用的是各種各樣數學模型的出現。不可否認，目前使用的這些數學模型，無論在其理論或是技術方法方面的研究上都已經達到了很高的水平。這樣就可以讓我們在對地下水資源進行計算時，根據實際情況的不同來選擇合適的數學模型進行問題的研究與分析，然后在使用近代數學技術以及計算機進行數據分析，來獲取正確的模型參數，并做出合理的預測以及評價。

但是，作為國土資源十分遼闊的中國。我國的地下水系統是十分龐大的，其開放性也很強，同時還具有復雜性和隨機性。因此，目前所使用的一些數學模型還不夠完善，還需要進一步的改善。需要強調的是，我們使用的數學模型相對于地下水系統只是一個實體的縮影，因此，只有在存在大量的實際數據和水文地質資料的基礎上，我們才能建立一個切合水文地質條件的數學模型。除此之外，還必須對地下水系統的各個部分和要素有著詳細的了解，尤其是它們之間的關系，以及變化規律等。只有做到這些，才能從所研究的地下水系統中得到一個合理的數學概念模型。

但是，在實際的勘探工作中，由于勘探技術的落后，以及存在一些人為的忽視水文地質的基礎工作的研究。導致出現了一些所研究建立的模型是錯誤的，其概念模型的真實性和實體的真實度相差甚遠，進而導致錯誤的選擇數學模型，致使評估和預測結果出現嚴重錯誤。

當然，這并不是對數學模型在地下水資源勘探中重要作用的否認，這只是為了說明在數學模型的研究過程中，需要對地下水系統的內在性與外力作用等進行相結合的分析的重要性。同時強調在模型研究的過程中要時刻注意水文地質的定性和定量之間是一種相互依賴的辨證關系。

本文主要是根據近幾年對于地下水模型的研究以及實踐經驗的基礎之上，探討水文地質基礎工作在地下水模型研究中的重要作用。主要是通過幾個實例來說明忽視水文地質基礎工作會導致實體模擬誤差的出現。

對于了解水文地質工作的人來說，他們知道應用數學模型在獲取水文地質基礎資料時發揮著重要的作用。但是，在實際的工作中，往往由于實際情況的復雜性和危險性很難獲取一手的水文地質資料。因此，導致了人們對于研究區域水文地質條件的簡化，當出現地下水位不能擬合時，則通常使用調整參數的方式來進行彌補，這樣做的結果往往是對實際含水層特征的歪曲。

例如，常常發生因為對水文地質條件分析的不夠詳細而致使誤選計算模型的事件發生，進而造成不必要的經濟損失。在某大水巖溶礦床開采區，由于沒有獲得充足的第一手水文地質條件資料，就認為該區內的巖溶層的含水層可以通過天窗上的自然降雨以及潛水的充足補給，而錯誤的選擇了穩定流模型來計算礦坑的涌水量。而在后續的實踐過程中，尤其是在對第四紀含水層的水進行計算后發現，這一地區為了滿足農業灌溉的要求，會大量的使用地下水資源，這樣潛水層的含水層實際上在工作過程中已經是處于負均衡狀態，這樣對于下部巖溶層含水層的補給是沒有保證的。所以，應該根據當地的實際情況來具體的使用適當的數學模型進行精準計算。

另外，在解決地下水數學模型時，需要投入大量的實際工作，這一過程中最為艱巨的工作就是源匯項的調查。在實際的工作中曾經遇到這樣一個區域，該區屬于工農業，地下水資源已經是處于過量使用的狀態。就是因為在實際的數據獲取過程中源匯項的調查存在很大的難度，使得很難獲得精準的數據。這就進一步導致為了能夠滿足水位的擬合精度，對源匯項做出了一些人為的改動。但是，在通過后來在實踐過程中的計算，發現原來的水位擬合只是假象，這樣錯誤的預測結果顯然已經給該地區地下水資源的開發利用以及未來的規劃提供了錯誤的參考數據，勢必影響到當地社會經濟的發展。

上面的兩個例子可以很好的說明，我們在使用數學模型進行地下水量模擬時，水位的擬合既可以作為計算精度的標準，同時它又不是其唯一的衡量指標。我們必須在能夠正確建立地下水模型的基礎上，還要充分利用實際地區的水文地質的基礎資料，只有這樣才能得到科學合理的結論。

地下水系統的模型化以及定量化的研究是為了滿足社會進步的需要。隨著科技水平的不斷提高，出現和形成了許多新的、有效的水文地質計算方法，例如解析解法、數值解法和物理模擬法等。伴隨著研究方法的逐漸增多，水文地質學的研究內容也在不斷的得到充實和完善，同時在研究地下水模型的過程中，還應用到了其他的很多的學科（比如流體力學、土壤學等）。

雖然科技的進步帶來了先進的研究手段，但是在實際的地下水模型研究過程中，水文地質基礎工作仍然發揮著極其重要的作用。盡管在一些地質地貌相對復雜，環境氣候相對惡劣的地區很難獲取一手的水文地質資料。但是，為了獲得真實的數據，確保當地的社會經濟以及地下水資源能夠被合理的利用，水文地質工作者必須能夠客觀的對待實際工作，充分利用現代化的科技手段和裝備來克服困難，要切實的繼承和發揚我國地質學家的優良傳統，尤其是要把野外地質勘查工作作為工作的重心，要積極堅持實地勘查，爭取獲得第一手資料。切實做到在努力建好地下水系統的定量化和模型化的基礎上，夯實地質水文的基礎工作，為我國水文地質學科的快速發展提供切實可靠的理論基礎知識以及實踐經典案例。同時，為我國地下水資源的合理開發利用做出積極的貢獻，使其能夠更好的為我國社會主義經濟建設服務。

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