水文地质基础工作在地下水模型研究中的重要性

摘 要：作为水文地质基础工作的水文地质勘查，是研究水文地质的重要手段，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视水文地质的基础工作。随着水文地质学科的不断进步，近些年出现了很多的数学模型用以研究地下水模型，但是有些模型还不够完善，还需进一步的完善。

关键词：水文地质；基础工作；地下水模型

在自然界中地下水的各种变化以及运动现象被称为是水文地质。而水文地质学科是一门研究地下水如何形成、怎样分布、运用规律、以及地下水的物理和化学性质，同时也研究和其他水体相互作用的、相互关系的学科。在五十年代开始，我国的水文地质学科主要是以普查勘探为主要手段进行，发展到八十年代开始采用以模型技术对地下水资源进行定量评估，这个过程正是人们对于水文地质学科在地下水资源评估的一个由定性描述到定量刻画的逐渐深入认识的过程，与此同时，这个过程更是能够反映出我国在这几十年中，水文地质学科的发展速度是十分惊人的。重要是，在促进水文地质学快速发展过程中起到主要促进作用的是各种各样数学模型的出现。不可否认，目前使用的这些数学模型，无论在其理论或是技术方法方面的研究上都已经达到了很高的水平。这样就可以让我们在对地下水资源进行计算时，根据实际情况的不同来选择合适的数学模型进行问题的研究与分析，然后在使用近代数学技术以及计算机进行数据分析，来获取正确的模型参数，并做出合理的预测以及评价。

但是，作为国土资源十分辽阔的中国。我国的地下水系统是十分庞大的，其开放性也很强，同时还具有复杂性和随机性。因此，目前所使用的一些数学模型还不够完善，还需要进一步的改善。需要强调的是，我们使用的数学模型相对于地下水系统只是一个实体的缩影，因此，只有在存在大量的实际数据和水文地质资料的基础上，我们才能建立一个切合水文地质条件的数学模型。除此之外，还必须对地下水系统的各个部分和要素有着详细的了解，尤其是它们之间的关系，以及变化规律等。只有做到这些，才能从所研究的地下水系统中得到一个合理的数学概念模型。

但是，在实际的勘探工作中，由于勘探技术的落后，以及存在一些人为的忽视水文地质的基础工作的研究。导致出现了一些所研究建立的模型是错误的，其概念模型的真实性和实体的真实度相差甚远，进而导致错误的选择数学模型，致使评估和预测结果出现严重错误。

当然，这并不是对数学模型在地下水资源勘探中重要作用的否认，这只是为了说明在数学模型的研究过程中，需要对地下水系统的内在性与外力作用等进行相结合的分析的重要性。同时强调在模型研究的过程中要时刻注意水文地质的定性和定量之间是一种相互依赖的辨证关系。

本文主要是根据近几年对于地下水模型的研究以及实践经验的基础之上，探讨水文地质基础工作在地下水模型研究中的重要作用。主要是通过几个实例来说明忽视水文地质基础工作会导致实体模拟误差的出现。

对于了解水文地质工作的人来说，他们知道应用数学模型在获取水文地质基础资料时发挥着重要的作用。但是，在实际的工作中，往往由于实际情况的复杂性和危险性很难获取一手的水文地质资料。因此，导致了人们对于研究区域水文地质条件的简化，当出现地下水位不能拟合时，则通常使用调整参数的方式来进行弥补，这样做的结果往往是对实际含水层特征的歪曲。

例如，常常发生因为对水文地质条件分析的不够详细而致使误选计算模型的事件发生，进而造成不必要的经济损失。在某大水岩溶矿床开采区，由于没有获得充足的第一手水文地质条件资料，就认为该区内的岩溶层的含水层可以通过天窗上的自然降雨以及潜水的充足补给，而错误的选择了稳定流模型来计算矿坑的涌水量。而在后续的实践过程中，尤其是在对第四纪含水层的水进行计算后发现，这一地区为了满足农业灌溉的要求，会大量的使用地下水资源，这样潜水层的含水层实际上在工作过程中已经是处于负均衡状态，这样对于下部岩溶层含水层的补给是没有保证的。所以，应该根据当地的实际情况来具体的使用适当的数学模型进行精准计算。

另外，在解决地下水数学模型时，需要投入大量的实际工作，这一过程中最为艰巨的工作就是源汇项的调查。在实际的工作中曾经遇到这样一个区域，该区属于工农业，地下水资源已经是处于过量使用的状态。就是因为在实际的数据获取过程中源汇项的调查存在很大的难度，使得很难获得精准的数据。这就进一步导致为了能够满足水位的拟合精度，对源汇项做出了一些人为的改动。但是，在通过后来在实践过程中的计算，发现原来的水位拟合只是假象，这样错误的预测结果显然已经给该地区地下水资源的开发利用以及未来的规划提供了错误的参考数据，势必影响到当地社会经济的发展。

上面的两个例子可以很好的说明，我们在使用数学模型进行地下水量模拟时，水位的拟合既可以作为计算精度的标准，同时它又不是其唯一的衡量指标。我们必须在能够正确建立地下水模型的基础上，还要充分利用实际地区的水文地质的基础资料，只有这样才能得到科学合理的结论。

地下水系统的模型化以及定量化的研究是为了满足社会进步的需要。随着科技水平的不断提高，出现和形成了许多新的、有效的水文地质计算方法，例如解析解法、数值解法和物理模拟法等。伴随着研究方法的逐渐增多，水文地质学的研究内容也在不断的得到充实和完善，同时在研究地下水模型的过程中，还应用到了其他的很多的学科（比如流体力学、土壤学等）。

虽然科技的进步带来了先进的研究手段，但是在实际的地下水模型研究过程中，水文地质基础工作仍然发挥着极其重要的作用。尽管在一些地质地貌相对复杂，环境气候相对恶劣的地区很难获取一手的水文地质资料。但是，为了获得真实的数据，确保当地的社会经济以及地下水资源能够被合理的利用，水文地质工作者必须能够客观的对待实际工作，充分利用现代化的科技手段和装备来克服困难，要切实的继承和发扬我国地质学家的优良传统，尤其是要把野外地质勘查工作作为工作的重心，要积极坚持实地勘查，争取获得第一手资料。切实做到在努力建好地下水系统的定量化和模型化的基础上，夯实地质水文的基础工作，为我国水文地质学科的快速发展提供切实可靠的理论基础知识以及实践经典案例。同时，为我国地下水资源的合理开发利用做出积极的贡献，使其能够更好的为我国社会主义经济建设服务。

参考文献

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