地下水动态监测技术在地质找矿中的应用探讨

2018-01-30 17:38
世界有色金属 2018年15期
关键词:监测技术矿山动态

陈 婷

(江西省地质环境监测总站,江西 南昌 330095)

1 动态监测技术的研究现状及应用领域

地下水的动态是一种十分复杂的自然过程,是多种外因或内因介入而使整个地下水系统对外界的综合反馈。虽然国外对地下水动态监测研究要早于我国,但我们与外国的科学家们的研究方向是大体一致的,都更加重视对地下水动态监测结果的分类后的预报,这对其研究而言,无疑是起了风向标作用。自上个世纪70年代,HodgsonFrankD.I提出地下水动态预测的多元线性回归模型后,众多的专家学者也提出了相应的地下水动态预测的数学模型来对地下水的动态进行预测[1]。而我国对于地下水动态预测的研究大概是从二十世纪八十年代初开始的,对于地下水动态的预测常采用时间排列分析、系统的研究成果、地质情况综合以及数学模型等方面,而地下水动态分类的研究目前来说还是处于对地下水动态监测结果的特点进行分析的基础上,但是地下水动态分类作为这方面研究的一个重要方面,通过对区域地下水的具体的现实情况的分析,对地下水资源的评价和地下水动态监测网络的优化都由着极其重要的价值[2,3]。

由于科技水平的极速进步与发展,一些地震频繁发生的国家也通过现有的科学技术相继的建立起了利用地下水动态监测来预报地震的交流网络,通过对地下水动态的异常现象进行监测,以此对地震的发生进行预报。学者车用太和鱼金子通过对1966年至1985间的地震时的一场地下水动态的监测资料进行整理和分析,得出一个结论:震前地下水动态异常的常见项目有水位的变化、温度的高低、自流量的多寡以及水压的变化等,其中最多见的就是水位的改变和水压的变化,这二者所占的比例超过了五分之四;其次是流量的多寡与温度高低的监测,流量大概占一成,温度大概占百分之六。我国的国家地震局在地下水动态的形成原因、结果分析和对地震情况进行预报的研究中有较高的研究水平。

随着科学技术的进步,人们也开始对地下水动态监测的预报进行改变,例如会经常性的运用bp神经网络、gis技术、Modflow以及Feflow等科学技术来对地下水动态进行实时的监测并对结果进行预报。在地下水动态监测技术方面钦州市建筑规划设计研究院副教授文亮,成功的研究出来了处理动态信息监测仪,能够让人们轻松的知晓地下水自身所具有的动态情况,实时进行监测,并且对监测结果进行处理和分析。虽然这款仪器已经有了较高的精确性,但是在当前探测地下水的手段有一定的不足。测量过程中解议的多解性降低了测量的精度,仪器所能检测到的静态信息只是为地下水的存在提供了一个可能性,并不能完全的将其他异常现象的发生给排除。

所以在未来地下水动态监测技术的研究上,应将重点放到地下水动态的预报和分类上,在预报和分类上是拥有着不同技术手段的,研究进行的程度较高,并且在科学技术高速发展的推动下,与过往的落后的技术方法所不同的技术方法也在不断的被提出;地下水动态研究的具体应用包含着对地下水资源的合理分配、地震情况的实时预测、矿山安全生产等方面。另外,在矿山的矿产资源的勘探方面,通过地下水动态监测系统也能够提供良好的帮助。

2 地下水动态监测技术在地质找矿中的应用前景及未来展望

近些年,我国全国的用水情况较以往相比有了较大的改变,具体表现在地下水资源的开采利用上逐步的由浅层地下手转向了深层地下水,地下水的水位下降也逐年的加快,由于许多不合理的措施,也使得地下水的污染情况逐年加重,而且地下水资源的开采也带来了许许多多的地质灾害问题,众多区域缺水化的表现严重。因为没有对全国的水资源进行一个合理的规划开采和开采管理,导致地下水资源存在着严重的超釆现象。

河北省,作为用水大省,由于长期的地下水的超釆活动,使得当地的地面出现塌陷和海水的倒灌。河流也因为地下水的减少而出现了枯竭,湿地的面积也受到了地下水减少的影响,日益萎缩。因此,水资源的供求问题引发的矛盾也日益突出。

所以,地下水的动态监测对于合理运用地下水资源来说也变得越来越重要,因为只有地下水的动态监测所获得的信息才能对气候、人类活动对于地下水的水质和地下水的水量进行一个合乎情理的评价。虽然我国现阶段对地下水动态监测井网络的建设比较完善,但是自动化的程度略低。

在区域分布上,地下水的开采活动也是以平原地区的地下水开采的强度大,超釆的现象十分的突出;就矿山而言,矿山采疏干对于地下水的排放也成为了深层地下水浪费的直接或简介原因。因此建设一个地下水动态监测系统对于矿山的防治水工作来说是十分的有必要的。地下水也是凭借在自然界长期的地质变迁才得以形成的,在地球的物质组成方面也有着重要的现实意义,在环境影响到地下水的同时,地下水也会对环境起一个反作用。因此,地下水的活动表现会直接的影响到相应矿产的生成,通过对地下水动态表现进行系统的分析与研究不仅会帮助人们更好的进行水文地质工作,也会帮助人们对矿产资源进行勘探,更对能够使得人们更好的对地下水资源进行分配。在这个基础上我们对于地下水的动态监测以及对这项技术在矿产资源的找寻上的应用和发展有如下的建议:

1.在对地下水动态的监测过程中应该格外注重地下水水位变化、自流量的改变以及水压在不同时间和不同空间的具体情况,在矿区重要巷道和地下水采区,动态监测的内容应增加对地面的形变的分析和沉降崩塌的实时监控,对于监测孔要保证一个孔可以起到多种作用。

2.因地下水资源供给和需求在现在这个缺水时代有很深的矛盾,矿山地下水资源也就成了现在地下水资源重要组成部分,如何通过水资源合理规划应用来实现矿山在安全生产,和合理应用矿山地下水资源解决水供需矛盾就成了一研究方向。就矿山地下水动态监测技术而言,其研究要本着合理用水的原则来进行。

3 总结

1.地下水动态监测技术的研究主要集中在两个方面,即对地下水的具体表现的分类和对地下水动态的预报上,运用领域较为广泛。也会对地下水资源的合理规划应用、矿山生产安全以及地震情况预报等方面有着实际的应用。

2.地下水动态监测可以帮助人们更好更方便的寻找到矿产资源,而人们对于地下水动态监测系统的要求也提升到了自动化和智能化这两方面;在地下水动态监测的理论方面,将确定性与不确定性相结合的智能模型将是地下水动态监测模型的研究的重点。当然,矿山地下水的保留以及合理应用地下水也将是保证矿山生产安全的重点。地下水动态对于矿产资源的勘探来说有着十分重要的意义。

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