趙鵬飛
甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020
近年來(lái),隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國(guó)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在取得地下水資源信息中發(fā)揮重要作用,此外,還可以為地下水的利用、管控等工作提供真實(shí)可靠的參考數(shù)據(jù)。目前地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)還處于發(fā)展階段,但已經(jīng)在地質(zhì)找礦中發(fā)揮重要作用。本文針對(duì)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用等進(jìn)行相應(yīng)闡述。
近年來(lái),地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在地質(zhì)找礦中,已經(jīng)取得一定成果,特別是各類(lèi)監(jiān)測(cè)儀器的自動(dòng)控制系統(tǒng),以及數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)。我國(guó)生產(chǎn)出的各類(lèi)監(jiān)測(cè)儀器在功能以及性能方面,相較于國(guó)外而言不相上下[1],不僅性?xún)r(jià)比高,而且能夠更好應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中。
目前我國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器主要包括:一,實(shí)驗(yàn)室分析儀器,包括光學(xué)類(lèi)儀器、電化學(xué)類(lèi)儀器以及色譜類(lèi)儀器。其中光化學(xué)類(lèi)儀器包括熒光光度計(jì)、離子體光譜儀、X—射線熒光光譜儀等;電化學(xué)類(lèi)儀器包括PH計(jì)、離子活度計(jì)、電導(dǎo)儀等;色譜類(lèi)儀器主要包括高壓液相色譜儀、離子色譜儀等。二,專(zhuān)用監(jiān)測(cè)儀器,包括TOC測(cè)定儀、BOD測(cè)定儀以及COD測(cè)定儀等。三,自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括環(huán)境水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。
WS—1040地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,又稱(chēng)固定安裝型地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀,主要由水溫信號(hào)、復(fù)合式探頭監(jiān)測(cè)水位組成。監(jiān)測(cè)儀的主體部分被全部密封在不銹鋼圓筒中,利用電纜配接傳感器,將不銹鋼圓筒懸吊在監(jiān)測(cè)孔中[2],可以有效避免氣溫、氣壓等對(duì)監(jiān)測(cè)儀的影響,尤其適用于戶(hù)外觀測(cè)孔。監(jiān)測(cè)儀通過(guò)RS—232串行接口與計(jì)算機(jī)直接連接,可以及時(shí)做好數(shù)據(jù)信息回收工作與設(shè)備管理工作。
WS—1040遙測(cè)地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀(G),又稱(chēng)固定安裝型遙測(cè)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀器,其中的遙測(cè)系統(tǒng)主要由GSM通信系統(tǒng)、復(fù)合式探頭等組成。WS—1040遙測(cè)地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀(G)的主體部分與WS—1040地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器相同,被全部密封在不銹鋼圓筒中,利用電纜與通信系統(tǒng)相連接,監(jiān)測(cè)中心站可以利用GSM公共網(wǎng),及時(shí)做好數(shù)據(jù)回收與儀器參數(shù)的設(shè)置工作。
液位溫度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀,又稱(chēng)移動(dòng)型地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,能夠?qū)Σ煌N類(lèi)的液體介質(zhì)溫度的動(dòng)態(tài)變化以及液位等進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)儀中含有存儲(chǔ)單元,通過(guò)測(cè)量得出的數(shù)據(jù)信息能夠及時(shí)儲(chǔ)存在該單元當(dāng)中,同時(shí)定期進(jìn)行數(shù)據(jù)回收,其中的管理軟件能夠消除測(cè)液體密度、大氣壓以及重力加速度等在水環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中造成的影響。
近年來(lái)我國(guó)地下水資源開(kāi)采已經(jīng)由淺層地下水開(kāi)采轉(zhuǎn)移到深層地下水開(kāi)采,導(dǎo)致地下水逐年減少。由于沒(méi)有采取合理的開(kāi)采措施,加之人們?nèi)粘I畈蛔⒅丨h(huán)境保護(hù),造成地下水污染情況較為嚴(yán)重。例如在甘肅省天水市東南部一帶,在礦產(chǎn)勘探開(kāi)采過(guò)程中對(duì)深層地下水沒(méi)有采取合理保護(hù)措施,無(wú)序開(kāi)采和無(wú)序排放不僅造成地下水水質(zhì)變差、水位不斷加深,同時(shí)也嚴(yán)重污染地表水。
由于地下水活動(dòng)會(huì)對(duì)礦產(chǎn)形成造成直接影響,所以應(yīng)用地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),不僅為水文地質(zhì)工作提供便利條件,還能為地質(zhì)找礦工作提供幫助。
地質(zhì)找礦時(shí)要監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài),尤其要注意地下水自流量變化、地下水水位變化等實(shí)際情況。在重要地下水開(kāi)采地區(qū)以及礦區(qū)巷道,要對(duì)地面形變以及沉降崩塌等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,其中一個(gè)監(jiān)測(cè)孔需要具備多種功能。
如今我國(guó)水資源需求與水資源供給之間存在很大缺口,所以礦山中的地下水成為主要開(kāi)采對(duì)象。怎樣才能保證礦山地下水的水資源得到合理利用,同時(shí)保證礦山的安全生產(chǎn),是如今面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。將地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中,需要圍繞合理利用水資源展開(kāi),這樣才能為地質(zhì)找礦工作以及水資源開(kāi)采工作提供便利條件。此外,還要將水資源綜合利用技術(shù)、地球深部礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、地球深部礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)綜合利用技術(shù)與地下水資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合。
要實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦目標(biāo),在建設(shè)井網(wǎng)時(shí)需要對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件以及空間特征等進(jìn)行充分了解與分析。要將礦山排水范圍中不同層位以及不同深度的地下水動(dòng)態(tài)變化情況控制在有效范圍內(nèi),進(jìn)而構(gòu)建三維空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。不僅要滿(mǎn)足正常情況下比例尺精度,還要對(duì)通道處以及導(dǎo)水?dāng)嗔殉龅木W(wǎng)進(jìn)行加密處理,對(duì)地下水降落漏斗的變化進(jìn)行有效控制,從而保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量。
在水文地質(zhì)復(fù)雜的礦山中進(jìn)行地下水開(kāi)采,仍然存在許多不確定因素,所以地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在預(yù)報(bào)以及預(yù)測(cè)上應(yīng)該與礦山防治水預(yù)測(cè)模型、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與環(huán)境應(yīng)急技術(shù)相結(jié)合,如此可以保障礦山地下水預(yù)測(cè)以及預(yù)報(bào)的真實(shí)性與可靠性。
綜上所述,我國(guó)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)正在飛速發(fā)展當(dāng)中,并且被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。要認(rèn)識(shí)到地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要意義,將其應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中,不僅能夠?yàn)榈刭|(zhì)找礦工作提供便利條件,還能夠使地下水資源得到科學(xué)合理利用,進(jìn)而推動(dòng)國(guó)家更好發(fā)展。