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中國水文地質(zhì)的歷史發(fā)展

更新時間：2020-08-02　點擊量：1203

水文地質(zhì)學是專門研究地下水的，門科學。我國雖然對地下水認識和開發(fā)利用的歷史悠久，但真正運用科學理論與方法對地下水調(diào)查研究，開端于20世紀30年代。當時有地質(zhì)學家在江西、河南及南京等地區(qū)作地下水的調(diào)查研究，并著有論文或報告。水文地質(zhì)學作為地質(zhì)科學領(lǐng)域內(nèi)一門獨立的應(yīng)用地質(zhì)學科，是在新中國成立后，20世紀50年代才迅速發(fā)展起來的。

　　縱觀我國水文地質(zhì)的發(fā)展歷史，總體可分為四個時期：萌芽時期（20世紀前）；初始時期（1900 - 1950年），開始應(yīng)用地質(zhì)學的基本理論研究地下水；奠基時期(1950 - 1970年)，主要在蘇聯(lián)學術(shù)思想影響下，奠定作為獨立學科的水文地質(zhì)學的理論基礎(chǔ)，也是區(qū)域水文地質(zhì)學與農(nóng)業(yè)水y-地質(zhì)學的開創(chuàng)時期；成長時期（1970 - 2000年），是水資源水文地質(zhì)學、城市水文地質(zhì)學與環(huán)境水文地質(zhì)學的發(fā)展時期。20世紀70年代以來，與西方國家之間的學術(shù)交流與合作日益頻繁，促使我國水文地質(zhì)學迅速發(fā)展；特別是許多新理論、新技術(shù)的輸入，導致傳統(tǒng)水文地質(zhì)學逐漸演化發(fā)展，進入現(xiàn)代水文地質(zhì)學的新時期。對水文地質(zhì)學作為獨立學科的奠基、開創(chuàng)、成長、發(fā)展各階段歷程，概述如下。

　?。ㄒ唬﹨^(qū)域水文地質(zhì)學的奠基、開創(chuàng)階段-20世紀50年代20世紀50年代，地質(zhì)部成立以后，各省的水文地質(zhì)專業(yè)隊伍和有關(guān)研究機構(gòu)、地質(zhì)院校等相繼建立，為開展水文地質(zhì)普查和水文地質(zhì)學的發(fā)展奠定和創(chuàng)造了必要條件。

　　曾執(zhí)教于長春地質(zhì)學院的蘇聯(lián)專家克里門托夫教授，結(jié)合講學編著的《水文地質(zhì)學》、《水文地質(zhì)學概論》、《普查與勘探水文地質(zhì)學》、《地卜．水動力學》、《礦床水文地質(zhì)學》等教材，是我國早的一批水文地質(zhì)專業(yè)教科書。蘇聯(lián)的新理論，還通過許多著名學者的著述不斷輸入中國。如朗格關(guān)于區(qū)域水文地質(zhì)分區(qū)理論，卡明斯基關(guān)于地下水的滲流理論，普洛特尼}lⅡJ夫關(guān)于地卜．水儲量分類與評價，列別捷夫關(guān)于灌區(qū)地下水動態(tài)預測，以及奧弗琴尼柯夫關(guān)于礦水方面的專著等，這些對我國水文地質(zhì)科學的發(fā)展，都產(chǎn)生了深遠的影響。

　　20世紀50年代中期起，我國有計劃地在全國開展區(qū)域水文地質(zhì)普查，推動了區(qū)域水文地質(zhì)學的發(fā)展。1957年正式出版發(fā)行我國第1份《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》刊物。1958年編制出版第1幅比例尺1：300萬中國水文地質(zhì)圖和第1本專著《巾國區(qū)域水文地質(zhì)概論》。1959年為紀念新中國成立10周年，出版了我國第1本利用本國資科編著的《實用水文地質(zhì)學》。這一時期發(fā)表了許多有關(guān)中國水文地質(zhì)分區(qū)、中國潛水分帶規(guī)律、中國的自流盆地，以及有關(guān)華北平原、松遼平原、關(guān)中平原、內(nèi)蒙古高原、河西走廊、柴達木盆地、準噶爾盆地、塔里木盆地等的區(qū)域水文地質(zhì)論文或?qū)Ｖ?/p>

　　20世紀50年代堪稱我國區(qū)域水文地質(zhì)學的奠基、開創(chuàng)時期。

　?。ǘ┺r(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的開創(chuàng)階段-20世紀60年代20世紀60年代，隨著華北開展大規(guī)模的農(nóng)業(yè)抗旱打井運動，開創(chuàng)r農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學時期。針財農(nóng)田供水與鹽土改良兩項任務(wù)，開展了大量的調(diào)查研究，編制了大量圖件，為北方地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展井灌、實行農(nóng)田水利化，做L了重要貢獻。

　　20世紀70 - 80年代，又進一步開展許多為發(fā)展農(nóng)業(yè)服務(wù)的專題研究，如黃淮海平原旱、澇、鹽等自然災害綜合治理的研究，河南商丘地區(qū)潛水資源與人工調(diào)蓄的研究，河套平原和銀川平原關(guān)于水鹽均衡和鹽土治理的研究，以及河西走廊地下水合理開發(fā)利用的研究等，為農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)學的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　土壤水研究是建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)、促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的關(guān)鍵。從20世紀70年代到80年代，許多均衡試驗場的建立以及負壓計、中子儀等新測試技術(shù)的引進，促進了包氣帶土壤水運移規(guī)律的研究。河南水文地質(zhì)總站與有關(guān)部門合作，通過“四水”轉(zhuǎn)化關(guān)系的機理研究，對土壤水運移機理進行系統(tǒng)分析；并通過田間作物的觀測試驗，應(yīng)用土壤水分運動通量法和定位通量法，計算有植被條件下的降水入滲量、蒸發(fā)量以及其他有關(guān)數(shù)據(jù)，建立了 “四水”均衡模型。證明在“四水”相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，土壤水起著重要的調(diào)蓄作用與相互制約作用。這對充分發(fā)揮土壤水的功能、提高作物用水效率、建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)，具有重要的實際意義。

　　(三）環(huán)境水文地質(zhì)學的開創(chuàng)、發(fā)展階段一~20世紀70年代環(huán)境水文地質(zhì)學是結(jié)余地質(zhì)科學、水文科學與環(huán)境科學之間的一門跨學科的綜合性邊緣學科。它運用地質(zhì)學，水文地質(zhì)學的基本理論和生態(tài)學的觀點，研究人類社會與水環(huán)境的關(guān)系：即專門研究在天然條件和人為活動的影響下，地下水質(zhì)與量的變化，與人類的生活和生產(chǎn)發(fā)展的相互影響與相互制約的關(guān)系，并通過研究它們之間的內(nèi)在聯(lián)系與演變規(guī)律，達到改善環(huán)境，消除有害作用的目的，使之有利于環(huán)境的方向發(fā)展。

　　環(huán)境水文的地質(zhì)學是20世界70~80年代的產(chǎn)物，具備現(xiàn)代科學的許多特征：系統(tǒng)科學，信息科學的基本理論，現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學與電算技術(shù)，以及遙感，同位素等新科技的應(yīng)用；環(huán)境水文地質(zhì)學是一項復雜的系統(tǒng)工程，需應(yīng)用系統(tǒng)理論的觀點與方法，納入系統(tǒng)工程的軌道進行研究。其研究范疇主要分為四個方面。

　　1.區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)的調(diào)查研究區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)主要研究區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)條件及其演變規(guī)律，綜合分析評價區(qū)域 H存在的各種環(huán)境水文地質(zhì)問題，對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量做出綜合評價與趨勢預測，編制區(qū)域環(huán) 竟水文地質(zhì)圖系或圖集，為環(huán)境規(guī)劃或國土整治提供科學依據(jù)。20世紀80年代我國完成一許多重點經(jīng)濟發(fā)展區(qū)或重要城市環(huán)境水文地質(zhì)的綜合研究，如《京津唐地區(qū)主要環(huán)境水文地質(zhì)問題及國土整治環(huán)境水文地質(zhì)區(qū)劃》、《沿海主要城市水資源及地質(zhì)環(huán)境評價》、《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質(zhì)問題預測研究》等著作，以及東北經(jīng)濟區(qū)、華東經(jīng)濟區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)完成的大量研究成果。北京、遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古和寧夏等地區(qū) 仔別編制出版了《環(huán)境水文地質(zhì)圖集》，都是具代表性的區(qū)域環(huán)境水文地質(zhì)研究成果。

　　2.污染環(huán)境水文地質(zhì)的調(diào)查研究從20世紀60年代到70年代，許多大中城市開展了地下水污染現(xiàn)狀（包括污染源、污染途徑、污染成分、污染程度、分布范圍等）及發(fā)展趨勢的調(diào)查研究。在此基礎(chǔ)上，20世紀80年代進一步開展了地下水污染機理（包括污染物的運移、累積、轉(zhuǎn)化與自凈過程，特別是污染物質(zhì)的機械滲濾作用、物理化學吸附作用、離子交換作用、濃縮或稀釋凈化作用以及放射性元素的衰變作用等）的研究，并逐漸開展趨勢預測、水質(zhì)模型與優(yōu)化閾控等方面的研究，取得很大進展。

　　20世紀80年代，運用室內(nèi)模擬結(jié)合野外現(xiàn)場試驗，完成了許多重要的研究成果。如《沈陽市地下水環(huán)境質(zhì)量評價及污染質(zhì)在包氣帶運移規(guī)律的試驗研究》、《上海市地下水砷污染機理研究》、《呼和浩特市硝酸鹽氮污染機理模擬試驗以及防治對策研究》等，均為污染機理研究方而的代表性成果。為了預測地下水污染發(fā)展趨勢，并進行合理控制，在常州、濟寧等城市，開展了水質(zhì)模型研究。如《山東濟寧地下水質(zhì)模組及其污染趨勢預測的試驗研究》，是有關(guān)水質(zhì)模型研究方面的早期代表性成果。20世紀80年代后期，在石家莊、新鄉(xiāng)、平頂山等許多城市，都在建立水量模型的同時，建立溶質(zhì)運移模擬模型，并在此難礎(chǔ)上，建立地下水管理模型。

　　在基礎(chǔ)理論研究方面，20世紀80年代出版了不少重要的論著，如《地下水運移模型》、《地下水水質(zhì)模型》和《地下水水質(zhì)模型及管理程序集》等，為開展水質(zhì)模擬和預測研究奠定了理論基礎(chǔ)。

　　許多城市開展了地下水的環(huán)境質(zhì)量評價，并巳逐漸由單項有害離子評價，進到綜合評價；由單項環(huán)境因素評價，進到綜合閑素評價；從現(xiàn)狀評價，發(fā)展到趨勢評價；由數(shù)理統(tǒng)計分析，發(fā)展到污染預測和建立水質(zhì)數(shù)學模型。諸如綜合指數(shù)法、概率統(tǒng)計法以及聚類分析法（包模糊聚類法與系統(tǒng)聚類法）等各種評價方法，均已得到普遍應(yīng)用。

　　此外，在污染治理方面，對凈化污染土地處理系統(tǒng)的也取得了重要進展，如開封市污水土地處理研究，成功地進行了高濃度有機廢水處理的工程試驗。專著《污水快速滲濾七地處理》，系統(tǒng)介紹了處理系統(tǒng)的原理、方法、設(shè)計原則、管理方式，以及國內(nèi)外工程實例?！兜叵滤廴灸M及污染的控制和處理》是國內(nèi)第1本有關(guān)污染控制和處理力面的專著。在徐州、唐山等城市，用物理、化學等方法開展地下水六價鉻污染治理的試驗研究，取得了初步成功經(jīng)驗。城市固體廢物填埋處理的環(huán)境水文地質(zhì)研究，日益引起重視，并巳取得初步成果，也是城市地質(zhì)重點研究課題之一。

　　3.地下水資源開發(fā)的負環(huán)境效應(yīng)調(diào)查研究地下水大量開采引起的各種負效,主要包括水景枯竭、海水人侵、地面沉降、巖溶塌陷，以及生態(tài)環(huán)境惡化等問題。其對人類社會造成的嚴重威脅（尤以城市地區(qū)更為突出），成為環(huán)境水文地質(zhì)學研究的一個重要組成部分。20世紀80年代中期，我國專家參與水文汁劃（IHP)關(guān)于《水資源開發(fā)的負環(huán)境效應(yīng)與管理》研究課題，并完成其中地下水部分，較系統(tǒng)全而地論述了各類負環(huán)境效應(yīng)的形成機制、趨勢預測與防治措施，是一項具有*件的研究成果，受到同行的好評。

　　4.環(huán)境水文地球化學與醫(yī)學環(huán)境水文地質(zhì)的調(diào)查研究20世紀80年代后期，地質(zhì)部門分別在吉林省、第二松花江流域，以及長江中下游，廣泛開展了地下水化學背景值的調(diào)查研究，對地下水系統(tǒng)物質(zhì)組分的運移、聚集、各層次元素的組合關(guān)系、平衡模式、動態(tài)變化及其地球化學特征，進行了深入分析；探討了水文地球化學環(huán)境與地方病、土壤鹽漬化與天然礦水的形成關(guān)系，并應(yīng)用背景值對地下水環(huán)境質(zhì)量進行了全面評價。

　　醫(yī)學環(huán)境水文地質(zhì)是在水文地球化學的某礎(chǔ)上，與醫(yī)學及環(huán)境科學相結(jié)合而形成的一門新的邊緣學科。水文地球化學是水文地質(zhì)學的一門重要基礎(chǔ)學科，它與環(huán)境地學、環(huán)境醫(yī)學、環(huán)境生態(tài)學相互滲透，形成環(huán)境水文地球化學。對水文地球化學壞境與人體健康關(guān)系的研究，成為醫(yī)學環(huán)境水文地球化學，或醫(yī)學環(huán)境水義地質(zhì)學，并已初步建立它的理論體系。

　　我國于20世紀60年代起，就對分布較廣的各種地方?。ㄈ缈松讲?、大骨節(jié)病、高氟病、地甲病等）廣泛開展了關(guān)于病因及其環(huán)境水文地球化學背景的調(diào)查研究，深入分析與病因有關(guān)的微量元素或化學成分的遷移、聚集規(guī)律，及其對人體生理的影響。經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)，如東北分布較廣的克山病，其病區(qū)主要處于低礦化、酸性軟水的水文地球化學環(huán)境，腐殖酸含量普遍偏高，而硒含量明顯偏低。其病因雖尚不*清楚，但采取改水防治，已取得明顯效果，說明病因與水質(zhì)密切相關(guān)。近年來對高氟病、地甲病、伽師病等的致病因素、演變機理與防治措施，都進行了深入研究，取得重要進展；而且已將研究范圍擴大到癌癥和心、腦血管系統(tǒng)疾病，特別是在癌癥研究方面有所突破。在研究方法方面，應(yīng)用回歸分析、聚類分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，取得較好效果。1991年出版的專著《醫(yī)學環(huán)境地球化學》，系統(tǒng)闡明了醫(yī)學環(huán)境地球化學的基礎(chǔ)理論，詳細分析了有關(guān)元素的生物地球化學作用與地方疾病的相互關(guān)系，反映了國內(nèi)外有關(guān)醫(yī)學環(huán)境地球化學研究的新進展。

　　在江西鄱陽湖地區(qū)，通過地下水環(huán)境背景值的調(diào)查，對38項元素或離子的含量、分布，與10種癌癥死亡率之間的相互關(guān)系，進行詳細統(tǒng)計分析；把地下水化學成分與癌癥的相關(guān)性，劃分為正相關(guān)、負相關(guān)和混合型三類，每一類又按顯著程度劃分若干亞類，提出了影響系數(shù)的新概念。

　　科學出版社出版了《中華人民共和國地方病與環(huán)境圖集》。若干地方病比較嚴重的省、自治區(qū)（如內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省、吉林省、云南省等）也分別出版了本地區(qū)相應(yīng)的地方病環(huán)境圖集，較系統(tǒng)地反映水文地質(zhì)環(huán)境與地甲病、高氟病、克山病、大骨節(jié)病等幾種主要地方病的相互關(guān)系。

　　隨著礦泉水飲料業(yè)的興起，在水文地球化學領(lǐng)域內(nèi)，更加關(guān)注對礦泉水的研究，出版了《中國礦泉》、《飲用天然礦泉水研究》、《水文地質(zhì)技術(shù)方法》第20輯(1989)，《礦泉水評價與合理開發(fā)利用》等論著，推動了礦泉水研究的發(fā)展。

　　當前上十分關(guān)注的性氣候變化對水資源和生態(tài)環(huán)境的影響，以及“溫室效應(yīng)”引起的海平面上升對沿海地區(qū)水環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的影響，都是當前和今后需要開展研究的新課題。

　?。ㄋ模┧Y源水文地質(zhì)學的開創(chuàng)階段-20世紀80年代在地下水資源研究方面，從20世紀80年代以來，由于地下水系統(tǒng)理論、非穩(wěn)定流理論的輸入，以數(shù)值解或解析解為代表的現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學以及計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使地下水資源的研究發(fā)生了根本性的變化，把重點從傳統(tǒng)研究方法轉(zhuǎn)到模型研究方面。計算方法上發(fā)生了巨大變革，其研究范疇也由單純研究地下水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，擴大到研究其與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的相互關(guān)系。

　　地礦部地質(zhì)環(huán)境管理司1989年出版的《中國典型水源地勘察實例匯編》和1991年出版的《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質(zhì)問題預測研究》，全面總結(jié)了各類地下水水源地勘察方法與資源評價的重要經(jīng)驗和城市環(huán)境水文地質(zhì)研究的重要成果，是我國水源地勘察工作與城市水資源與環(huán)境水文地質(zhì)研究的初步總結(jié)。

　　對地下水資源的研究，實際上包括從水資源評價到水資源管理與保護的全過程，已逐漸形成一門獨立的分支學科，可稱之為水資源水文地質(zhì)學。

　　自20世紀70年代以來，由于應(yīng)用數(shù)學和地下水動力學的相互滲透，以及電算技術(shù)的推廣和應(yīng)用，大大豐富和突破了傳統(tǒng)水文地質(zhì)學的內(nèi)容，使水文地質(zhì)學從定性研究發(fā)展到定量研究的新階段。地下水資源計算的基本理論，從穩(wěn)定流發(fā)展到非穩(wěn)定流，從二維流發(fā)展到三維流，從一般均衡法、比擬法進到解析解、數(shù)值解。有限單元或有限差分法、相關(guān)分析法以及解析解法等，在地下水資源評價中均得到普遍應(yīng)用。因而不論在理論上和具體計算技術(shù)上，都較以前提高到了一個新的水平。

　　20世紀80年代出版的《中國干旱半干旱地區(qū)地下水資源評價》，匯集了20世紀70到80年代北方各地區(qū)區(qū)域地下水資源評價的研究成果，基本反映了我國20世紀80年代在這一領(lǐng)域的理論水平。它根據(jù)不同地區(qū)與不同條件，采用了各類不同的數(shù)學模型。如商丘在人工調(diào)蓄條件下，建立多年均衡法與有限元法結(jié)合的數(shù)學模型；石羊河流域則根據(jù)地下水動態(tài)演變規(guī)律，應(yīng)用不規(guī)格有限差分法建立的數(shù)學模型，以及黃土層飽和與非飽和地下水的聯(lián)合數(shù)學模型等。不少有關(guān)地下水資源評價與計算法的論著，先后在國內(nèi)出版，如《地下水資源評價》、《水文地質(zhì)統(tǒng)計的隨機模擬》、《地下水流數(shù)值模擬》、《地下水運動與資源評價》、《地下水系統(tǒng)規(guī)劃與管理優(yōu)化模型》，以及《地下水非穩(wěn)定流滲流解析法》等，為我國地下水資源評價研究奠定了理論基礎(chǔ)。

　　20世紀80年代后期地下水資源研究的一個重要標志，是把主要目標逐漸轉(zhuǎn)向管理模型的研究，即研究如何合理開發(fā)、利用、調(diào)控和保護地下水資源，使之趨于對人類生活與生產(chǎn)有利狀態(tài)。因此它不僅涉及水文地質(zhì)學的各個領(lǐng)域，而且涉及與地下水開發(fā)活動有關(guān)的自然環(huán)境、社會環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟環(huán)境等各方面的問題；通過數(shù)學模型和優(yōu)化技術(shù)，建立地下水管理模型，實現(xiàn)管理目標。

　　《石家莊市地F水資源科學管理研究》是我國較早完成的具有代表性的關(guān)于管理模型的研究成果。它按照系統(tǒng)化、模型化、優(yōu)化的總體構(gòu)思，以水文地質(zhì)模型為基礎(chǔ)，把水量模型、水質(zhì)模型和優(yōu)化模型融合為一體，從而為控制石家莊市地下水降落漏斗的發(fā)展、防治地下水水質(zhì)惡化，提供了切實可行的綜合治理決策方案。

　　在北京、西安、沈陽、新鄉(xiāng)、平頂山等許多城市，都開展了管理模型的研究。根據(jù)不同目標與不同要求，分別建立了以城市供水為目標的水資源管理模型，包括水質(zhì)控制改良和環(huán)境生態(tài)改善的管理模型、水質(zhì)水量聯(lián)合管理模型、水量調(diào)配和供排結(jié)合的管理模型，地表水、地下水聯(lián)合調(diào)度模型，以及全流域為工農(nóng)業(yè)和生活用水優(yōu)化分配的規(guī)劃管理模型等。20世紀90年代出版的《地下水管理》、《實用地下水管理模型》以及《地下水資源管理》等專著，都是有關(guān)管理模型研究的重要成果。

　　近一二十年來，地下水動力學結(jié)合水資源計算，吸取現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學的基本內(nèi)容，發(fā)展成數(shù)學水文地質(zhì)學。數(shù)學水文地質(zhì)學主要包括地下水流數(shù)值模擬、水文地質(zhì)統(tǒng)計和隨機模擬、非穩(wěn)定流解析法等方面，也分別向獨立分支學科發(fā)展。

　　地下水系統(tǒng)理論的引入，對水資源的研究產(chǎn)生了重大影響；地下水模型研究，已成為水資源研究的主要內(nèi)容。

　?。ㄎ澹┬畔⑺牡刭|(zhì)學的開創(chuàng)階段——20世紀90年代為保證提供建立模型所需要的大量水文地質(zhì)信息，必須建立相應(yīng)的信息-檢索系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。通過近年來對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究，河南環(huán)境水文地質(zhì)總站已先后開發(fā)了“河南省地下水資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”和“地下水均衡試驗觀測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，均已正常運行；山西環(huán)境水文地質(zhì)總站建立了“山西地下水動態(tài)數(shù)據(jù)庫(GWD)管理系統(tǒng)”，不僅可對動態(tài)資料進行輸入、修改、查詢、統(tǒng)計、打印報表、繪制圖形，而且具有多種數(shù)據(jù)處理功能。在許多城市（如秦皇島、石家莊、新鄉(xiāng)等），也都分別建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

　　信息系統(tǒng)的研究已成為水資源研究*的重要內(nèi)容之一。主要包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)、遙感信息系統(tǒng)、專家決策系統(tǒng)的開發(fā)以及三維地理信息系統(tǒng)在模型研究中的應(yīng)用等，已逐漸向信息水文地質(zhì)學的方向發(fā)展。

　　國土資源部全國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站建立了全國水文地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。各省、市、自治區(qū)分別建立省級的數(shù)據(jù)庫中心，監(jiān)測數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)已在網(wǎng)上運行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包括地下水動態(tài)監(jiān)測、水文地質(zhì)鉆孔、地下水資源監(jiān)測、地下水環(huán)境監(jiān)測、地沉地裂監(jiān)測等各種信息數(shù)據(jù)庫，以及海水入侵監(jiān)測數(shù)據(jù)庫等，為實現(xiàn)全國地下水資源的宏觀管理，提供了基本條件。

　　在信息系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，國內(nèi)正在開展關(guān)于城市水資源環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)的研究。專家系統(tǒng)是人工智能研究領(lǐng)域中的重要研究方向之一。通過對信息數(shù)據(jù)庫、知識庫、推理解釋系統(tǒng)和知識獲取的研究，可以建立通用的城市水資源-環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)，從而將水資源-環(huán)境管理這一復雜系統(tǒng)工程微機化、自動化，為城市水資源業(yè)務(wù)管理部門提供操作方便的技術(shù)工具。不僅可對水資源狀態(tài)進行實時分析、過程模擬和信息輸出，還可對水資源管理實現(xiàn)決策選擇。

　　在3S技術(shù)的應(yīng)用中，地理信息系統(tǒng)(GIS)已成為研究地下水資源信息系統(tǒng)的有效的工具，并在地下水研究中具有廣泛的用途。例如建立空間數(shù)據(jù)庫，建立網(wǎng)格專題層和進行空間疊加、識別模型，進行地下水監(jiān)測網(wǎng)設(shè)計和動態(tài)預測，以及編制各種水文地質(zhì)圖件，等等。

　　GIS強大的數(shù)據(jù)管理功能與分析計算功能，為地下水的定量研究提供了有力的支持。地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，將使地下水資源管理朝決策支持系統(tǒng)(DSS)、人工智能(AI)及專家系統(tǒng)(ES)方向開拓發(fā)展。河南鄭州市和遼寧大連市，是我國開展此類工作的兩個城市，20世紀90年代先后完成城市地下水資源一環(huán)境管理專家決策支持系統(tǒng)的研究，為提高城市水資源管理水平和決策效率，實現(xiàn)決策管理的現(xiàn)代化和科學化，提供了有效方法和正確途徑，在國內(nèi)發(fā)揮了重要示范作用。

　　除此以外，從20世紀80年代到90年代，許多正在開拓中的新領(lǐng)域，也取得了不少重要成果。如油田水文地質(zhì)方面完成“油田古水文地質(zhì)與水文地球化學”的研究；在地震水文地質(zhì)方面，完成專著《地震流體地質(zhì)學概論》；在地下水動態(tài)與觀測網(wǎng)研究方面，完成《地下水動態(tài)及其預測》、《地下水觀測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的理論與方法》等專著；在人工補給研究方面，出版了《黃淮海平原地下水人工補給》；在地熱和溫泉研究方面，出版了《中國溫泉資源》、《中國地熱資源》、《中低溫對流型地熱系統(tǒng)》等專著。以上所列專著大部分都是經(jīng)過長期研究而完成的具有總結(jié)性的研究成果。

　　在上述發(fā)展過程中，特別是近年來，新技術(shù)、新方法（計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、同位素技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)、室內(nèi)模擬技術(shù)及有關(guān)水質(zhì)分析技術(shù)等）的普遍應(yīng)用，尤其是地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對推動我國水文地質(zhì)學及其新的分支學科的產(chǎn)生和發(fā)展，發(fā)揮了重要作用。

全自動野外地溫監(jiān)測系統(tǒng)/凍土地溫自動監(jiān)測系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測量系統(tǒng)方案

礦井分散式垂直測溫系統(tǒng)/地熱普查/地溫監(jiān)測哪家好選鴻鷗

礦井測溫系統(tǒng)/礦建凍結(jié)法施工溫度監(jiān)測系統(tǒng)/深井溫度場地溫監(jiān)測系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監(jiān)測系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測系統(tǒng)

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術(shù)安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設(shè)計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢！此款設(shè)備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設(shè)計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結(jié)構(gòu)簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅(qū)動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結(jié)：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應(yīng)用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數(shù)據(jù)存儲

4、定時保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設(shè)置）

6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應(yīng)該限制在150個節(jié)點以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內(nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司提供定制各個領(lǐng)域用的測溫線纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術(shù)；上位機軟件使用編程語言技術(shù)設(shè)計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設(shè)計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設(shè)計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據(jù)該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計中，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設(shè)計方法，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應(yīng)元件，感應(yīng)元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設(shè)備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導依據(jù)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機房內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設(shè)備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；

中國水文地質(zhì)的歷史發(fā)展

推薦產(chǎn)品如下：