Page 244 - 生态环境监测技术应用

第十三章 水文地质勘察研究

究者刻画各水文过程，例如基于 Richards 方程开发的 SWAP 和 HYDRUS 模型可
以很好地刻画土壤水在不饱和带的运动；以圣维南方程组为基础的河道推演模型
可以很好地描述洪水在天然河道中的演进过程，河道渗漏项的引入，进一步拓宽

了圣维南方程组的适用区域；以大量田间试验为基础获得的阿维里扬诺夫公式是
地下水潜水蒸发代表性计算公式，GIS 的引入将其由点尺度扩展到区域尺度；基
于三维地下水运动方程和连续性方程开发的 MODFLOW 模型和 FEFLOW 模型
已广泛应用于各特征条件下的地下水流模拟。

近年来，由于地下水在农业、社会经济和生态系统中的重要作用和其与大
气水、土壤水、地表水的频繁交换、转化，涌现出了越来越多的以地下水流动
为核心水文过程的耦合模型。例如 ParFlow、SWAT-MODFLOW、GSFLOW 和
MIKE-SHE 用于实现大尺度地表水文过程和地下水流动的耦合模拟，SWAP-

MODFLOW 和 HYDRUS-MODFLOW 用于改善农业活动密集区不饱和带水文过
程的模拟。多过程、多模型的耦合使模型对水文过程的刻画变得更加细致，极大
地提高了模型的可靠度和模型模拟结果的准确性。数据驱动模型的引入进一步提
高了模型的模拟精度，已经成为近年来研究的热点议题。

（七）水文地质信息化
随着信息与网络技术高速发展，水文地质信息化进入全新阶段，系列化的数
字信息技术已成为野外数据获取、地下水动态识别、地下水流场分析与预测、地
下水资源在线化评价的重要手段。新的水文地质信息化呈现出物联网与互联网紧

密连接、桌面应用发展到移动应用、平面浏览发展到时空三维可视化、静态浏览
发展到动态可算等特点。
1. 勘察监测数据采集信息化
近年来，实时采集一实时传输成为全国地下水动态监测的主要手段，物联网

等技术发展促进了这一监测模式形成。水文地质野外勘察移动终端（APP）成为
1 ∶ 50000 图幅为主的勘察过程中不可或缺的手段，与 20 世纪 1 ∶ 200000 图幅
勘察及区域勘察工作过程相比，能极大提高勘察任务调度、路线规划、勘察点精
确定位、数据实时采集共享及原始数据管理的效率。

2. 水文地质数字时空三维可视化
水文地质三维建模和数据可视化展示越来越受到重视。通过将水文地质勘察
数据及有关成果与数字空间建设相结合，形成网络三维可视化信息系统，成为政

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