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水文地质,紧跟国家需求
来源:地质勘查导报 滕 艳 暴寒婷 日期: 2010-11-1 18:36:09

 

 

——中国地质学会水文地质专业委员会2010年年会综述

 

 

   我国水文地质面临日益紧迫的国家需求形势,国土规划与主体功能区规划与建设、防灾减灾、保障饮水安全、重大工程和基础设施、国家节能减排计划、矿产资源开发与矿山环境保护等领域,都给地下水与环境科学提出了更高的要求。1012,在桂林召开的中国地质学会水文地质专业委员会2010年年会暨全国地下水与环境科学研讨会上,与会专家提出,水文地质在今后的发展中应紧跟国家需求。

    国家需求强劲,今年尤甚

    作为研讨会的首个报告,国土资源部地质环境司副司长陶庆法介绍了国土资源系统支援西南抗旱找水打井的成果:总计成井2348眼,总出水量36万立方米/日,解决了520万人的饮水困难问题。

    “这次驰援行动,虽然是一次短暂的阶段性工作,但是影响深远、意义重大。整个行动的强力支撑是依靠技术进步。中国地质调查局的水环所、岩溶所、成都所、西安所、水环中心、探矿工艺所、地质环境监测院7个直属单位调集了2642人,其中技术人员722人,占27.3%。”陶庆法说,“我们的队伍配备了先进的设备,39台潜孔锤钻机和EH4等先进的物探找水仪器设备发挥了重要作用。另外,技术人员严把三个环节:科学选定井位、选择最佳工艺钻井施工及合理确定终孔深度更是起了至关重要的作用。”

    水文地质面临日益紧迫的国家需求形势,从业人员从没像今年这么被重视过。中国地质调查局水环部副主任文冬光作为直接参与水文地质领域项目管理的成员,更是深有体会。

    “我国国土规划与主体功能区规划与建设、防灾减灾、保障饮水安全、重大工程和基础设施、国家节能减排计划、矿产资源开发与矿山环境保护等领域,都给地下水与环境科学提出了更高的要求。”文冬光说,“国土规划与主体功能区规划和建设需要以资源环境承载力为依据,防灾减灾需要加快提升地质灾害调查精度与监测预警能力和水平。重大工程和基础设施规划建设,需要地质安全保障。而且,我国有3亿农村人口存在饮用水安全问题,地下水高砷、高氟、苦咸水和地下水污染等水质问题影响的农村人口高达1.1亿人。此外,发展低碳新能源领域,浅层地热能、地热资源开发,二氧化碳等温室气体的地质封存;极端气候导致干旱缺水,局部强降雨引发滑坡泥石流等,都需要水文地质技术作支撑。”

    与会者都感同身受。俄罗斯工程院外籍院士、中国地质大学(北京)沈照理教授表示,一个美国同行跟他说,如今,水文地质在美国是排在第三位的紧俏专业。“在美国经济萧条时期,水文专业尚且十分紧俏,在中国更是如此,而且,我们看到国家需求的强劲势头。水工环在国家经济建设中发挥着愈来愈重要的作用,我们应该充分重视。”

    我国水文地质成果需要进一步深入研究

    近年来,我国的水文地质事业蓬勃发展。广大水文地质工作者在区域地下水资源评价、城市供水以及地下水相关环境问题方面,为国家中长期发展战略的制定和地方经济的发展提供了重要依据。

    200812月,联合国科教文组织国际岩溶研究中心在桂林岩溶所成立,200911月,由中国地质科学院水环所牵头申请的“973”计划项目《华北平原地下水演变机制与调控》获批启动,这说明我国的水文地质事业在国内和国际两个舞台上的水平都有了明显的提高。

    尤其是中国地质调查局成立十几年来,我国水工环各领域的发展更是步上一个新台阶:

    水文地质调查方面,完成新一轮全国地下水资源评价,完成北方11个主要盆地和平原地下水资源及其环境问题调查;部省合作完成了鄂尔多斯盆地上百处大型地下水水源地勘查,保障了国家能源化工基地建设;查明了西南岩溶石漠化状况和变化趋势,评价了岩溶地下水资源潜力,涉及云南、贵州、广西、湖南、重庆、湖北、广东、四川八个省(区、市),面积100万平方公里,裸露岩溶区面积60万平方公里,人口8000多万。全国地下水污染调查评价完成东部经济区44万平方公里的地下水污染调查评价。严重缺水和地方病地区地下水勘查示范,为红层地区、北方干旱缺水山区、地方病高发区1200多万人提供了洁净的地下水。

    地质灾害调查方面,进行了全国山区丘陵地质灾害调查与区划,查明1642个县(市)地灾16万余处,面积650万平方公里;完成了127个县高发区15万地灾详细调查,调查面积近40万平方公里,及时开展三峡工程库区、汶川地震灾区等地灾严重区遥感和地面调查与防治区划。进行了全国地面沉降调查与监测,初步查明了控制沉降的地质条件、地面沉降现状,初步建立了立体监测网络。进行了崩滑流地灾监测预警示范区建设。近年来为防治地灾,尤其是接连发生的汶川特大地震、西南地区大旱、青海玉树地震和甘肃舟曲泥石流灾害作出了重要贡献。

    环境地质调查方面,进行了国家重大工程区域地壳稳定性调查评价,包括青藏、滇藏铁路沿线活动断裂调查与地壳稳定性调查评价,三峡引水工程秦巴段、南水北调西线地壳稳定性调查评价,西气东输工程西段地壳稳定性调查评价等。进行了环渤海湾地区环境地质调查评价。相继开展了环渤海、长三角、珠三角、海峡西岸、北部湾等沿海经济区及海岸带环境地质调查评价,建立了首都圈地区地应力实时监测网。进行了全国主要城市环境地质调查评价,基本完成全国300多个城市调查。

    “中国地质调查局成立十几年来积累了大量的水文地质材料,这些资料需要进一步的总结和深入的研究。”陶庆法说,“比如,今年国土资源系统支援西南抗旱找水打井紧急支援行动就积累了宝贵的水文地质资料。2348眼水井主要打在红层裂隙含水层和岩溶含水岩组中,其中红层裂隙水占48.7%,岩溶含水占35.8%,进一步总结这些资料,将为今后这一地区地下水资源开发利用提供科学依据,还将进一步提高西南岩溶、红层地区的地下水勘查和水文地质研究程度。”

    “十二五”部署,重心由东部向中西部和东北平原转移,加大强震活动断裂带调查研究力度,首次将应对全球气候变化纳入计划

    文冬光表示,为进一步提升水工环地质调查工作对经济发展的支撑能力和服务水平,“十二五”期间,中国地质调查局将基本完成全国地质灾害易发区、重要经济区、地下水主要开发利用区、重大工程区等中比例尺水工环基础地质调查;建设完善国家级地下水、地质灾害、矿山环境监测网络,构建区域地质环境综合信息平台,进一步提升水工环地质调查工作对经济发展的支撑能力和服务水平。具体的工作部署体现三个特点:

    第一,水文地质调查由东部地区向中西部和东北平原转移,重视保障饮水安全问题。

    “十二五”期间,在我国东部平原地下水污染调查评价的基础上,中国地质调查局将完成中西部和东北平原地下水污染调查评价,查明平原(盆地)地下水水质和污染状况,综合评价地下水水质和污染程度及变化趋势,为我国地下水污染防治、地下水资源保护以及保障饮水安全提供科学依据。

    将开展北方缺水区、饮水型地方病区、南方红层缺水区及水污染区水文地质勘查示范,解决500万人的饮水安全问题。为不同缺水类型地区提供找水方向与勘查经验,探索地质环境与地方病关系,提出解决缺水区人畜饮用地下水开发利用区划,为推进解决群众安全饮水问题提供技术支持。

    第二,加大地质灾害高中易发区的调查研究。

    在我国地灾高中易发区开展地灾详细调查,查清地灾发生的基础地质条件,进行地质灾害危险性和建设适宜性初步评估,圈定易发区和危险区。在地灾高发区内选择特大型地灾开展风险评估,分析研究特大型滑坡的诱发因素与控制因素及其形成机理,并评价其稳定性。

    第三,加大强震活动断裂带调查研究力度,首次将应对全球气候变化纳入计划。

    文冬光表示,“十二五”期间,中国地质调查局将加大对我国主要经济区(城市群)的环境地质调查力度,并将对我国重要矿产资源集中开发区和潜在的矿业基地或重要成矿区(带)进行矿山地质环境详细调查与评价,开展重点矿山地质环境监测示范。

    同时,将加大强震活动断裂带调查研究力度,选择可能发生强震的活动断裂带,包括南北向地震带活动断裂调查、郯庐断裂带调查、青藏高原周边活动断裂等,开展15万活动断裂调查和地应力测量与监测,查明重要活动断裂特征和现今地应力分布状态,查明活动断裂晚更新世以来的活动历史、活度周期和活动强度,评价未来50年或100年内活动断裂的发震能力,划分中强地震潜在震源区,评价重要活动断裂的工程稳定性,为工程设计、地震预报和防灾减灾提供基础数据。

    文冬光表示,中国地质调查局首次将应对全球气候变化地质响应与对策研究纳入“十二五”计划,主要研究内容包括全球气候变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地质储存潜力研究与示范工程、浅层地热能与地热资源调查评价等。

   积极应对挑战,支撑平台建设瞄准国家级,基础研究水平亟待提高

    任何一个学科都有其发展动力,水文地质专业也是如此。如今,水文地质为国民经济服务需要解决的事情越来越多,新问题也层出不穷。

    水文地质如何解决农业问题?如为农田提供灌溉水源、为沼泽地和盐碱地的土壤改良,防治次生土壤盐碱化等问题都需要进行水文地质研究和论证。利用水文地质技术如何解决环境问题?随着对矿产资源需求量的增加和开采强度的不断加大,如何在保证矿山安全开采的前提下,还能达到保护地下水资源以及节约企业排水运行成本的作用?华北有色工程勘察院有限公司韩贵雷带来的矿山帷幕注浆技术就是利用水文地质技术解救呆滞矿保护地下水资源的技术,让我们看到希望。

    沈照理教授表示,国家的需求给水文地质专业带来发展的机遇,水文地质领域的基础研究水平亟待提高。目前,水文地质学首要的任务是加强地下水动力学、地下水化学、地下水演化及地下水循环领域的研究。

    如今,模型研究成为水资源研究的主要内容,数值模拟方法得到普遍应用,使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水动力学就是研究地下水的运动规律,探讨地下水量、水质和温度传输,进行水文地质定量模拟。水文地球化学则是研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律,利用这些规律可以探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系,寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气,研究矿水的形成和分布等。

    同时,与会专家对加大支撑平台的建设力度表示了关注,认为支撑平台的建设应瞄准国家级努力。

    国土资源部地下水科学与工程重点实验室主任陈宗宇表示,在今后的建设与发展中,将积极应对国家需求,突出地下水循环与可持续利用的基础问题研究,将重点放在重要的、长期性的跨学科研究任务上,争取迈进国家实验室的行列。

    中国地质科学院岩溶地质研究所副所长蒋忠诚对岩溶领域野外科研基地建设提出建设性意见。“野外试验基地要与国家、部、院重点研究实验室对口管理,还要对科研基地进行统一规划,合理布局,对优势学科的野外科研基地进行重点扶植,提高其综合实力和影响力,进入国家级的野外科研观察台站体系。”蒋忠诚说。

 

 

 

 

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