[发明专利]一种基于北方全排型岩溶泉的地下水循环要素监测方法

说明书

本发明提供了一种基于北方全排型岩溶泉的地下水循环要素监测方法，包括：对调查区范围内的地下水位进行测量，并利用地下水流速流向探测仪调查地下水流向，结合地质、水文地质信息确定泉域范围；在泉域范围内利用监测装置进行监测，得到水量信息；定期对泉域范围内典型位置降水、岩溶地下水、泉水进行取样，得到取样信息；将水量信息和取样信息传输至终端处理器进行数据处理，以研究地下水水位信息、地表水及泉水流量信息对降水量信息的响应关系，并辅以氯量平衡法，厘定泉域无效降水量，确定降水入渗系数，揭示岩溶地下水的循环机制。本发明解决了自然条件下北方岩溶地下水循环研究场地选择困难、地下水循环要素长系列、高精度数据缺乏的问题。

技术领域

本发明涉及地下水信息监测技术领域，特别是涉及一种基于北方全排型岩溶泉的地下水循环要素监测方法。

背景技术

北方岩溶区的面积68.5万km²，赋存的岩溶地下水资源量每年约为108.8亿m³，岩溶地下水在北方城市供水保障、能源基地建设、作为战略水源以及应对极端干旱气候中发挥着不可替代的支撑性作用。但近40年来，随着气候变化和人类活动加剧，北方岩溶大泉断流、流量衰减和水质恶化问题十分突出。由于岩溶发育强度的差异和岩溶地下水强烈的非均质性和各项异性，造成岩溶地下水循环过程复杂、各循环要素的观测难度大、岩溶地下水资源评价的基础参数时空变异性强。

目前北方岩溶区针对天然条件下岩溶地下水循环过程研究场地的选择方法、监测站网的完整性、各循环要素之间的转化关系研究等还比较欠缺，导致缺乏长系列、高精度的观测数据，致使北方岩溶地下水循环的过程不明。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于北方全排型岩溶泉的地下水循环要素监测方法，解决了北方岩溶区地下水循环过程研究场地选择困难、地下水循环要素长系列和高精度观测数据缺乏的难题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于北方全排型岩溶泉的地下水循环要素监测方法，包括：

根据目标岩溶水系统所在区域的地质资料和水文地质资料确定调查区范围；

在所述调查区范围内进行野外水文地质条件调查，以确定所述目标岩溶水系统的地质、水文地质信息；

对所述调查区范围内的地下水位进行测量，并利用地下水流速流向探测仪调查已有钻孔中地下水流向，结合所述地质、水文地质信息确定泉域范围；

在所述泉域范围内，选择预设位置安装监测装置，并利用所述监测装置进行监测，得到水量信息；所述水量信息包括降水量信息、土壤水分含量信息、地下水水位信息、地表水及泉水流量信息；

定期对泉域范围内典型位置降水、岩溶地下水、泉水进行取样，得到取样信息；

将所述水量信息和所述取样信息传输至终端处理器进行数据处理，以研究所述地下水水位信息、所述地表水及泉水流量信息对所述降水量信息的响应关系，并辅以氯量平衡法，厘定泉域无效降水量，确定降水入渗系数，揭示地下水循环机制。

优选地，所述地质、水文地质信息包括：地貌类型、岩溶发育情况、地质构造特征、地下水循环要素组成、泉水成因。

优选地，所述取样信息包括：水体温度、pH、电导率、DO、Cl-含量的变化过程。

优选地，所述监测装置包括：降水监测单元、土壤水监测单元、地表水监测单元、岩溶地下水监测单元和泉水流量监测单元。

优选地，所述降水监测单元包括：降水监测设备、太阳能供电系统和数据采集及无线传输模块。

优选地，所述土壤水监测单元包括：监测箱及支架、太阳能供电模块、土壤水分三参数探头和数据采集及传输模块。