水文地質勘測中技術數字化的作用范文

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摘要：

水文地質勘測是我國主要的工作，或者說對于世界而言這項工作都是極為重要的。水文地質勘測在我國的已經有了數千年的歷史，早在我國古代就有著尋位找井打水的相關研究。如今隨著科技的快速發展技術數字化已經在水文地質勘查領域當中得到了一定的應用，并且相關的技術已經日趨成熟，因此對于目前的水文地質勘測工作而言，深刻地對技術數字化進行研究使得其應用的范圍更加廣泛而作用更加明顯則是一個較為重要的問題。重點對技術數字化在水文地質勘測工作的作用進行分析，從而使得技術數字化能夠在水文地質勘測中能夠發揮更大的作用。

關鍵詞：

技術；數字化；水文地質；勘測；作用

水文地質勘測工作在我國的歷史已經十分久遠了，但是傳統的水文地質的勘測手段較為陳舊，使得其水文地質勘測工作的準確性和效率性都有著一定的滯后。隨著我國科技的不斷發展，我國在水文地質勘測的手段上也有了長足的進步，其中技術數字化對水文地質勘測的作用就十分明顯，其能顯著提高水文地質勘測的準確性和效率性，是目前我國大部分水文勘測工作中使用較為普遍的一種手段。技術數字化其實并非是單獨的某一種技術，而是一種綜合性的數字化技術，其是一種系統性改變整個水文地質勘測傳統的水文觀測與數據分析的方式，以全新的數字化建設為主實現了現代化水文地質勘測。

1水文觀測技術現狀

我國傳統的水文信息的形成主要是依靠人工方式利用各類不同的工具和器具來對相關水文目標進行量測，這種方式較為突出的缺點是對于人工的高度依賴使得其觀測的次數不能太多并且其本身的勞動量是較為巨大的，從而導致了在傳統方式下水位的信息損失是十分嚴重的。我國科技快速發展從而使得我國水文勘測的手段也發生了很大的改變目前我們已經進入了技術數字化的時代，在當下無論是用來測量雨量的光學雨量計還是雷達測雨技術或者衛星測雨技術都是較為有效的雨量測量方式，并且無論從人工的耗費方面還是測量的精準程度方面都要比傳統的人工觀測提高很多，并且除了這些技術外，電子水尺、壓力水位計、和關于流速與流量測量的多普勒流速儀、電磁流速儀、電波流速儀等等都有著較為理想的觀測效果。除此之外超聲波測沙儀、激光粒度分析儀等等都是極為先進的技術，例如激光粒度分析儀其對于泥沙粒徑可以進行在線實時測量，其可以在最大程度對當地的水文進行較為全面的了解，并且這種高新技術已經在科羅拉多河進行了應用取得了良好的效果。對于流量與流速測量方面，在我國已經開始應用的走航式多普勒流速剖面儀已經在最大程度上解決了快速對流速進行測量的問題，這種技術可以在不干擾水流的情況下進行測速，多普勒流速剖面儀計算方法則是動態的，其對于測流斷面的要求也不高，并不需要測流斷面必須與岸邊垂直，多普勒是在測量船移動的過程中而完成測量工作的，并且測量船的航行軌跡是可以為斜線或者是曲線的，這使得測量船的行動自由度得到了提高。最重要的是多普勒所測的垂線（子斷面）可以很多，每條垂線上的測點也很多。多普勒流速剖面儀的出現解決了長期困擾我國瞬間測流的難題，其應用在黃河流域具有著較為明顯的效果，并且隨著自動化纜道的建成，不僅使傳統的纜道流量測量實現了數字化，而且可以完全實現自動化,使流量測量在計算機控制下無需人員干預完成整個流量的外業測量和數據的處理計算，為水文數字化增添了新的動力和活力。

2數字水文戰略中的主要技術

在技術數字化水文地質勘測當中有一個專有縮寫我們稱之為“3S”這3S分別代表了3個不同的先進數字化技術，其分別是遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）、地理信息系統(GIS)，在這三種不同系統的支持下水文地質勘測技術的準確性和易用性都有著極大的提高，同時也是對空間信息獲取、存儲、管理、更新、分格和應用的最基礎技術。其在水文地質勘測當中最主要的作用是對于降雨進行預報，并且對于洪水的預報和演進大地測量、工程測量河道水庫沖淤分析計算、河勢變化監側分析等方面得到有效應用。我們都知道對于防洪工作而言其降雨預報的精度越高，預見期的長度越長對于防洪抗汛工作而言就越為有利。在傳統的氣象預報和降雨預測工作中其所使用的技術手段相對老舊只能通過對水文數據的分析以及往年降雨量及降雨時段的分析來預判降雨量與降雨時間，這種方式的準確性是較差的。如今我們使用遙測、遙感與衛星技術可以提高給衛星大量的水文信息并且其精準度極高這使得我們在防洪防汛工作時可以對汛情有一個較為客觀準確的判斷。2S與數字高程模型的與遙感影像技術的逐漸成熟我們可以通過三維數字模型對于一個的確的水文地質狀況進行一個較為全面的分析并且能夠區域進行模擬，這種模擬在防汛期可以作為洪水演進來進行使用，可以在模擬的情況下對可能發生的洪水災害進行一個較精確的模擬，這種可視化的汛情模擬使得以往單純存在于數據分析方面的水文工作更加直觀具體。目前,正在加緊建設的“數字黃河”的首項工程“小花間暴雨洪水預警預報系統”也將充分應用先進“3S”技術。

3建立數字水文地質模型

提供預警精度我國“小花間暴雨洪水預警預報系統”的建設,給了我國水文地質工作一個良好的提示，我們應當建設屬于自己的水文地質模型，水文地質模型的建立可以讓預警的精度更高。將開發建立數字水文模型。它是構建在DTM/DEM基礎之上的一種分布式水文地質模型,先由DTM建立數字高程模型,再與數字產流模型和數字匯流模型有機結合形成數字水文模型。水文地質模型是一個建立在極為龐大物理基礎上的大容量信息模擬技術，即其可以對該區域內可能發生的各類水文與地質現象進行模擬，并且可以從中找到規律，來提示我們在怎樣的情況下可能發生什么樣的自然災害使得水文地質預警系統的精準度能夠得以提高。由DTM/DEM可衍生出數字高程流哉水系模型或數字風模型,在此基礎上依據下墊面地形特性、水流方向及河網水系特征由計算機將研究流域自動劃分成單元,該子單元可以根據需要劃分成任意大小,這種子單元劃分的方法具有一定的物理基礎,避免了以往集總水文模型中根據降雨站網劃分子流域單元的缺陷。在這些子單元上根據各自的下墊面特性分別構建數字產流模型,再與基于數字河網模型的數字匯流模型嵌套聯結,可獲得流域內各個子流域上的流量過,經河網匯集演進計算,最終獲得流域出口斷面的水文過程。

4結束語

我國的科技正在不斷的發展，而科技的發展帶來了許多科學技術可以應用在我們生活及工作的方方面面，其中技術數字化對于水文地質勘測工作而言是具有著很好的適應性并且對于水文地質勘測工作的精準性和預見性都有著較為明顯的提高，我們應當對于這些技術進行高度的重視，并且大力支持技術數字化的快速發展，從而使得我國的水文地質勘測工作能夠具有更加廣闊的發展前景。

參考文獻：

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作者:齊永志 單位:黑龍江省齊齊哈爾礦產勘查開發總院