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,隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步,我國地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)迅速發(fā)展起來。地下水動態(tài)監(jiān)測技術(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可靠的參考數(shù)據(jù)。目前地下水動態(tài)監(jiān)測技術(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。本文針對地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀、技術(shù)優(yōu)勢以及應(yīng)用等進行相應(yīng)闡述。
近年來,地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)在地質(zhì)找礦中,已經(jīng)取得一定成果,特別是各類監(jiān)測儀器的自動控制系統(tǒng),以及數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)。我國生產(chǎn)出的各類監(jiān)測儀器在功能以及性能方面,相較于國外而言不相上下[1],不僅性價比高,而且能夠更好應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中。
目前我國水環(huán)境監(jiān)測儀器主要包括:一,實驗室分析儀器,包括光學(xué)類儀器、電化學(xué)類儀器以及色譜類儀器。其中光化學(xué)類儀器包括熒光光度計、離子體光譜儀、X—射線熒光光譜儀等;電化學(xué)類儀器包括PH計、離子活度計、電導(dǎo)儀等;色譜類儀器主要包括高壓液相色譜儀、離子色譜儀等。二,專用監(jiān)測儀器,包括TOC測定儀、BOD測定儀以及COD測定儀等。三,自動監(jiān)測系統(tǒng),包括環(huán)境水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)等。
WS—1040地下水動態(tài)自動監(jiān)測儀,又稱固定安裝型地下水動態(tài)監(jiān)測儀,主要由水溫信號、復(fù)合式探頭監(jiān)測水位組成。監(jiān)測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)測孔中[2],可以有效避免氣溫、氣壓等對監(jiān)測儀的影響,尤其適用于戶外觀測孔。監(jiān)測儀通過RS—232串行接口與計算機直接連接,可以及時做好數(shù)據(jù)信息回收工作與設(shè)備管理工作。
WS—1040遙測地下水動態(tài)自動監(jiān)測儀(G),又稱固定安裝型遙測地下水動態(tài)監(jiān)測儀器,其中的遙測系統(tǒng)主要由GSM通信系統(tǒng)、復(fù)合式探頭等組成。WS—1040遙測地下水動態(tài)自動監(jiān)測儀(G)的主體部分與WS—1040地下水動態(tài)自動監(jiān)測儀器相同,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)測中心站可以利用GSM公共網(wǎng),及時做好數(shù)據(jù)回收與儀器參數(shù)的設(shè)置工作。
液位溫度動態(tài)監(jiān)測儀,又稱移動型地下水動態(tài)自動監(jiān)測儀,能夠?qū)Σ煌N類的液體介質(zhì)溫度的動態(tài)變化以及液位等進行實時自動監(jiān)測。監(jiān)測儀中含有存儲單元,通過測量得出的數(shù)據(jù)信息能夠及時儲存在該單元當中,同時定期進行數(shù)據(jù)回收,其中的管理軟件能夠消除測液體密度、大氣壓以及重力加速度等在水環(huán)境監(jiān)測過程中造成的影響。
近年來我國地下水資源開采已經(jīng)由淺層地下水開采轉(zhuǎn)移到深層地下水開采,導(dǎo)致地下水逐年減少。由于沒有采取合理的開采措施,加之人們?nèi)粘I畈蛔⒅丨h(huán)境保護,造成地下水污染情況較為嚴重。例如在甘肅省天水市東南部一帶,在礦產(chǎn)勘探開采過程中對深層地下水沒有采取合理保護措施,無序開采和無序排放不僅造成地下水水質(zhì)變差、水位不斷加深,同時也嚴重污染地表水。
由于地下水活動會對礦產(chǎn)形成造成直接影響,所以應(yīng)用地下水動態(tài)監(jiān)測技術(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)找礦時要監(jiān)測地下水動態(tài),尤其要注意地下水自流量變化、地下水水位變化等實際情況。在重要地下水開采地區(qū)以及礦區(qū)巷道,要對地面形變以及沉降崩塌等進行實時監(jiān)控,其中一個監(jiān)測孔需要具備多種功能。
如今我國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采對象。怎樣才能保證礦山地下水的水資源得到合理利用,同時保證礦山的安全生產(chǎn),是如今面臨的一個重要問題。將地下水動態(tài)監(jiān)測系統(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,這樣才能為地質(zhì)找礦工作以及水資源開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)資源勘探開發(fā)技術(shù)、地球深部礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)綜合利用技術(shù)與地下水資源動態(tài)監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合。
要實現(xiàn)地質(zhì)找礦目標,在建設(shè)井網(wǎng)時需要對當?shù)氐刭|(zhì)條件以及空間特征等進行充分了解與分析。要將礦山排水范圍中不同層位以及不同深度的地下水動態(tài)變化情況控制在有效范圍內(nèi),進而構(gòu)建三維空間監(jiān)測系統(tǒng)。不僅要滿足正常情況下比例尺精度,還要對通道處以及導(dǎo)水斷裂出的井網(wǎng)進行加密處理,對地下水降落漏斗的變化進行有效控制,從而保證監(jiān)測質(zhì)量。
在水文地質(zhì)復(fù)雜的礦山中進行地下水開采,仍然存在許多不確定因素,所以地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)在預(yù)報以及預(yù)測上應(yīng)該與礦山防治水預(yù)測模型、環(huán)境監(jiān)測技術(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)測以及預(yù)報的真實性與可靠性。
綜上所述,我國地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)正在飛速發(fā)展當中,并且被應(yīng)用在各個領(lǐng)域。要認識到地下水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的重要意義,將其應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中,不僅能夠為地質(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,進而推動國家更好發(fā)展。