測繪地理信息技術在水文工程勘測中的應用

曹洋

遼寧省冶金地質勘查研究院有限責任公司 遼寧 鞍山 114000

隨著全球氣候變化和人類對水資源需求的不斷增長，水文工程勘測在水資源管理和保護中發揮著至關重要的作用。水文地質勘測作為水文工程勘測的核心部分，對于保障水資源的合理利用和生態平衡具有重大意義。測繪地理信息技術為水文地質勘測提供了強有力的技術支持，使得勘測工作更加高效、精確和全面。本文將詳細介紹測繪地理信息技術在水文地質勘查中的應用，包括遙感技術、GIS技術以及水文地質參數的測定，旨在為相關研究和實際工程提供參考。

1 水文地質勘查的具體內容

水文地質勘查是一種技術方法，旨在調查、評價和預測地下水資源、水文地質條件及其變化規律，為水資源開發、利用、保護及管理提供科學依據。水文地質勘查主要包括地下水資源調查、水文地質環境調查、水文地質工程勘查、水文地質災害調查以及水文地質保護與治理[1]。

（二）數學思想應滲透在問題的解決過程中。實踐性強是數學的典型特點，在日常的問題解決中，數學思想無處不在，學生在學習過程中要學會舉一反三，通過解決問題，加深對定理和概念的把握，不斷對數學思想進行認識和理解，使數學思想轉變為數學思維。

地下水資源調查主要評估地下水資源的數量、質量、分布及動態變化規律，以便合理開發和管理地下水資源。水文地質環境調查則通過系統分析區域水文地質環境，評估水文地質環境變化及其對生態環境的影響。水文地質工程勘查針對各類工程項目，如水利工程、土木工程和環境工程等，進行水文地質條件、地下水位、地下水動力等方面的勘查和評價，為工程設計和施工提供技術支持。

此外，水文地質勘查還關注水文地質災害的調查和評估，分析災害成因及其發展趨勢，為防治水文地質災害提供科學依據。針對地下水超采、地下水污染等問題，水文地質保護與治理制定相應的規劃和措施，以確保水資源的可持續利用和生態環境的保護。

2 水文地質條件變化對建設工程的主要影響

例如，在某水庫工程選址中，通過遙感技術分析地表水分布、地質構造、地形條件等，選定了滿足設計要求的最優址點。在施工過程中，遙感技術可實時監測土壤濕度、地下水位等，為施工提供有效的技術支持。在水庫運營階段，遙感技術可用于監測水位、庫容等水文地質參數，為水庫調度提供決策依據[3]。

2.1 地下水位波動

地下水位波動對建筑基礎穩定性產生顯著影響。地下水位上升可能導致地基承載力降低、沉降加速，甚至引發地基液化現象。在這種情況下，建筑物結構安全可能受到威脅。為應對此問題，工程師需在設計階段充分考慮地下水位波動對地基承載力的影響，并采用適當的地基處理技術，如攪拌樁和地下水位降低等方法，確保建筑物結構安全。此外，可以通過調查分析不同地區和季節的地下水位變化特征，為地基設計提供科學依據。同時，施工過程中需密切關注地下水位變化，以便采取相應措施防止不利影響[2]。

2.2 地下水流動性改變

地下水流動性的改變對地下工程和隧道建設產生重要影響。地下水流速過快時，可能導致滲透壓增大，進而引發地下結構變形和破壞。地下水流速過慢時，地下水可能在隧道內滯留，形成潛在滲漏風險。為確保地下工程安全，設計階段應充分了解和評估地下水流動性變化，探討地下水流動性與工程地質條件的關系，為施工提供指導。施工過程中可采取防水措施，如設置水密性強的支護結構和采用噴射混凝土等，以減輕地下水對地下工程的影響。此外，可以研究地下水流動性與地下工程設計參數之間的關系，為地下工程設計優化提供理論支持。

2.3 地下水污染風險增加

隨著水文地質條件變化，地下水污染風險可能增加。若工程建設活動未加注意地下水保護，可能導致地下水受到污染。例如，施工現場未妥善處理排水可能導致有害物質滲入地下水。地下水污染不僅影響周邊生態環境，還會危及居民生活用水安全。因此，在工程建設過程中，應加強地下水保護和治理，遵循環保規定。具體措施包括設置排水處理設施，減少有害物質排放；采用綠色建筑材料，降低污染源；加強施工現場管理，預防污水外溢等。同時，可通過對地下水污染成因的深入研究，制定針對性的地下水保護措施，提高地下水資源的保護效果。此外，還可開展地下水污染風險評估工作，以指導工程建設中的環保工作，確保地下水資源的可持續利用。

3 測繪技術在水文勘測中的應用

3.1 遙感技術

3.1.1 地下水資源的調查

以目標項目為基準，根據項目的進度進行控制和監管工作，從而提高項目管理的效率，確保項目的完成質量與預期標準相吻合，即為項目管理的要義[3]。例如：在測繪工程項目中，項目的種類多種多樣，無論是項目施工前的準備工作還是施工結束后的驗收，交付工作，項目的資料都不會更新。因此，項目管理工作涉及到項目方案的制定和施工過程中的管理工作，管理人員會十分重視對項目的投入成本，施工的整體效率和項目質量的整體把控，這就需要將復雜的內容進行簡單處理，同時在整合各項因素的過程中，要實現控制的精細化，并覆蓋項目的具體時限，合同內容及質量管理等相關要素。

熱紅外遙感技術可以識別地下水分布區域的地表溫度異常，為地下水資源勘查提供依據。微波遙感技術通過測量地表的電磁特性，可以反映出地下水的分布情況。而光學遙感技術通過捕捉地表的光學特征，可以獲取地下水潛在的賦存區域。

水利工程建設是水資源利用的重要途徑，水文地質勘查對于工程設計和施工具有重要意義。遙感技術在水利工程的水文地質勘查中，可以提供大范圍、連續性的觀測數據，為水利工程選址、設計、施工及運營維護等階段提供關鍵信息。

表1 遙感技術在地下水調查中的應用示例

3.1.2 水文地質測繪

遙感技術在地下水資源調查中發揮著重要作用，通過對遙感影像的解譯與分析，可以快速、準確地獲取地下水相關信息。近年來，隨著衛星遙感技術的發展，地下水遙感調查越來越精確。主要包括熱紅外遙感、微波遙感和光學遙感等。

水文地質測繪是利用遙感技術，對地表水、地下水、水文地質及其與水文循環相關的地質構造進行系統性、連續性的觀測與描述。遙感技術在水文地質測繪方面具有時間分辨率高、空間分辨率高和無損性等優點。

遙感技術在水文地質測繪中應用廣泛，如地表水分布、地下水系統、地表與地下水相互作用、水文地質構造特征等。通過對遙感數據的解譯，可以獲取水文地質參數、地下水分布范圍、滲透性系數、徑流參數等重要信息。遙感技術的不斷發展，使得水文地質測繪的精度和范圍得到了顯著提升。

例如，在某流域的水文地質測繪工作中，遙感技術被用于分析河流流向、流域面積、河道密度等水文地質參數。通過多時相遙感影像的對比，可以識別河流演變趨勢，為水資源規劃和管理提供科學依據。同時，遙感技術也能有效識別水文地質災害，如地表沉降、滑坡等，有利于防災減災工作的開展。

表2 遙感技術在水文地質測繪中的應用示例

3.1.3 水利工程的水文地質勘查

例如，天津市利用Landsat 8衛星數據進行地下水遙感調查，通過對地表反射率的分析，識別出了潛在的地下水賦存區，找到了淺埋古河道的具體分布位置，并在實際勘查中取得了較好的效果。同時，遙感技術在地下水環境問題調查中也發揮了積極作用，如污染物的溯源、地下水超采區的判定等。

2.7 統計學分析 數據分析采用SPSS 17.0統計軟件，計量資料以（xˉ±s）表示，采用單因素方差分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

以下重點分析水文地質條件變化對建設工程的影響，詳細討論地下水位波動、地下水流動性改變及地下水污染風險增加這三個方面。

在流域特征提取方面，GIS技術能夠有效地提取河流網絡、流域邊界、河道縱斷面、河道陡度等水文地質要素，為流域水文特性分析提供基礎數據。通過GIS技術，可以實現對流域地表徑流、地下徑流、蒸發等水文過程的量化分析，為水資源量評價提供依據。

礦產資源開發過程中，礦區水文地質勘查至關重要，涉及礦區水文地質條件評估、水環境風險評估等方面。遙感技術在礦區水文地質勘查中具有較大的應用價值，為礦產資源的合理利用和環境保護提供科學依據。

以某礦區為例，利用遙感技術分析礦區地表水、地下水、降水徑流等水文地質條件，為礦區的設計、開采、回填、尾礦治理等環節提供數據支持。同時，遙感技術在礦區水環境風險評估方面表現出較高的實用性。通過多時相遙感影像對比，監測礦區周邊水體的水質變化，為礦區環保治理提供重要依據。

一是合理把握教材的難度．例題之間應留有合適的坡度，可以給學生探索和思考留白，但跨度太大，會對學生認知造成人為障礙．如何由“教材”轉變為“學材”，中國臺灣（甚至新加坡）等地的教材都能給予很好的啟示．

表3 遙感技術在礦區水文地質勘查中的應用示例

綜上所述，遙感技術在水文勘測領域的應用具有廣泛性和實用性，可以有效提高水文地質勘查的效率和準確性。通過遙感技術的不斷發展和優化，將為水文勘測領域提供更多的技術支持，為水資源的合理利用和環境保護提供更加科學的決策依據。

3.2 GIS

3.2.1 GIS水文測評

Y=6.48713+2.71347X1+0.02201X2+0.02452X3-0.08501X4-0.35080X6

1.劃分層次，豐富載體，強化外部項目人員廉潔從業精神。外部項目從業人員遠離大本營、組織和親人，面臨著形形色色的誘惑和挑戰。加強外部項目參戰人員的廉潔從業教育顯得尤為重要。

地理信息系統（GIS）在水文測評中具有廣泛的應用，其功能強大、精度高、可視化程度好等特點使得水文數據的處理和分析變得更為便捷。GIS水文測評主要包括流域特征提取、水資源量評價、水文災害風險評估等。

3.1.4 礦區水文地質勘查

3.2.2 GIS水文模型

毛氏“文緣世降”說意識到了文學與時代之間存在聯系，并且注意到文學的發展與時代的變化并不是同步的，“元未亡而已見南曲”，便是這種不同步的表現之一。但將這種聯系必然化絕對化，是不可取的。實際上，時代的變化只是影響文學的一個因素，并不是其決定性因素，文學自身的發展規律才是最根本的因素。這種文學發展觀多少帶有一種厚古薄今的意味，早在《莊子·外物》中就有：“夫尊古而卑今，學者之流也”，厚古薄今由來已久。這并不是對自身的一種妄自菲薄，而是虛心的反思自身的不足，希望自身的文學成就不至于落于古人之后，帶有一種文學復古的意味。正是在這種意識的促使下，毛氏提出了另一文學主張“稽古日新”，主張向古人學習。

在水文災害風險評估方面，GIS技術可以通過空間分析和疊加分析等手段，識別出易發水文災害的區域，為防災減災提供科學依據。例如，在洪澇風險評估中，GIS技術可以分析降雨量、地形、土地利用類型等數據，評估不同區域的洪澇風險程度。

2.2.2 上瞼下垂不同程度患者先天性心臟病發病率比較 結果(表 1)表明：重度組先天性心臟病的發病率(5.83%)高于輕度(1.15%)及中度組(2.46%)，差異有統計學意義(P<0.05)；中度與輕度組間差異無統計學意義。重度組復合先天性心臟病發生率高于輕度組，差異有統計學意義(P<0.05)。

GIS技術與水文模型相結合，可以充分發揮各自優勢，提高水文模擬的精度和效率。GIS水文模型具有空間分布詳細、模型參數明確、模擬過程可視化等特點。常見的GIS水文模型包括：SWAT（Soil and Water Assessment Tool）、HEC-HMS（Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System）等。

SWAT模型是一種流域尺度的、連續時間模型，適用于長時段、大面積的水文模擬。SWAT模型可以模擬多種水文過程，包括降水產流、地表徑流、地下徑流、蒸散發等。通過GIS技術，可以方便地生成SWAT模型所需的地表水、土地利用類型、土壤類型等空間數據，實現流域水文模擬[4]。

HEC-HMS模型主要用于河流徑流的模擬和預測，可以應用于不同尺度和復雜程度的流域。結合GIS技術，可以生成和管理HEC-HMS模型所需的地形、降雨、土地利用類型等數據。在HEC-HMS模型的運行過程中，GIS技術還可以對模型結果進行可視化展示，方便用戶分析和驗證模型性能。

3.2.3 GIS水文管理

GIS技術在水文管理中發揮著重要作用。通過對水文數據的整合、處理和可視化，GIS技術可以幫助決策者更好地了解水資源狀況、制定合理的水資源利用策略和防災減災措施。GIS水文管理主要包括水資源調配、水資源保護、水文監測網絡優化等方面。

在水資源調配方面，GIS技術可以整合多種數據源，如水庫、河流、降水、用水量等，對水資源供需進行量化分析。通過空間分析和優化模型，GIS技術可以為水資源調配制定合理的方案，確保水資源的有效利用和保護。

在水資源保護方面，GIS技術可以識別水源保護區、地下水涵養區等重要水文區域。結合污染源數據，GIS技術可以評估污染風險，為水資源保護提供依據。此外，GIS技術還可用于水土保持、水生態修復等水文環境保護工作。

在水文監測網絡優化方面，GIS技術可以分析現有監測站點的空間分布和覆蓋效果，為監測網絡的優化和調整提供支持。通過對監測數據的可視化展示，GIS技術還可以協助用戶發現異常情況，提高水文監測的準確性和時效性[5]。

前者所表達的，是伊一在資訊發達的現代城市，通過網絡自媒體尋找精神家園和靈魂棲息地的故事。后者敘述的是女主人公的成長史、生存史和婚姻史。其背景是漸行漸遠的鄉村生活和初入城市后的掙扎和奮斗，敘寫了江山嬌經過由農村而城市、由藍領而白領的蛻變，最終成為“伊一”的生活故事。

3.3 水文地質參數

水文地質參數是衡量水文地質特征和水文過程的重要指標，包括地下水含水層厚度、滲透系數、地下水位等。正確掌握水文地質參數對于水文勘測、水資源管理、水文模擬等方面具有重要意義。

忙出了長壽，不能不令人吃驚而深思。其實，因忙而長壽，蘊含哲理。忙是使命促使，不斷進取，顧不得其它。對待身體，也像對待孩子，越是嬌慣，孩子越是脆弱，而放手或少管，孩子反而會潑辣健壯。尤其老年人，終日閑，會覺得百無聊賴，總想著這痛那癢，甚至為死亡而憂心忡忡，這對長壽有害而無益。不如向方成看齊，來個終日忙，忙得忘記了一切才好。

地下水含水層厚度是指含水層的垂直厚度，反映地下水儲量的多少。通過鉆探、地球物理勘查等方法，可以獲取地下水含水層厚度。含水層厚度的數據分析和可視化展示，有助于了解地下水分布特征和變化趨勢。

滲透系數是衡量水在土壤或巖石中移動速度的參數，反映地下水動力學特性。滲透系數可以通過實驗室試驗、現場試驗和地球物理勘查等方法獲得。滲透系數數據對于評估水資源利用潛力、制定地下水開采計劃具有指導意義。

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地下水位是指地下水在某一地點、某一時刻的水位，反映地下水水文地質條件和地下水資源狀況。地下水位的監測主要通過水位觀測井和遙感技術等方法實現。地下水位數據對于了解地下水動態變化、評估地下水資源、預測地下水災害具有重要意義。

結合GIS技術，可以對這些水文地質參數進行空間分析、可視化展示和數據管理，從而更好地了解水文地質條件，為水資源開發、利用和保護提供科學依據。例如，在地下水資源開發方面，GIS技術可以分析地下水含水層厚度、滲透系數等參數，確定合適的開采區域和開采強度。在水資源管理方面，GIS技術可以實時監測地下水位變化，為地下水調控策略制定提供支持[6]。

總之，遙感技術、GIS技術和水文地質參數在水文勘測中的應用，為水文地質研究和水資源管理提供了強大的技術支持。未來，隨著科技的進步和水資源管理需求的不斷提升，遙感技術和GIS技術在水文勘測領域的應用將更加廣泛、深入，為實現可持續的水資源利用和水環境保護作出更大貢獻。

4 結語

綜上所述，本文深入探討了遙感技術、地理信息系統（GIS）及水文地質參數在水文勘測領域的應用，為提高水文數據獲取和分析的準確性和效率提供了新思路。結合這些技術手段，有助于更好地了解水文地質條件，制定合理的水資源利用策略和防災減災措施。本研究為實現可持續的水資源利用和水環境保護作出了有益嘗試。