平面概化图
地下水的赋存不如地物那样直观,其信息的图形化需要使用特殊的手段。水文地质编图是地下水工作中一项经常的、大量的科研实践活动,它是大量调查研究成果的综合体现,反映地下水的特征及其赋存、分布、形成和发展的规律性。地下水的流动由重力场和地下介质类型共同控制,所以此二类信息的明确表达就成为研究区平面概化图的基本功能。不仅如此,一幅完整的水文地质平面图至少应该包括一张剖面图,以直观展示地形的起伏、地层的垂向结构和接触关系,这一点在研究区剖面概化图中单独解释。
平面概化图的基础是平面地质图,即岩层和地质现象的平面展布信息图。在地质图上增加地下水调查点信息可以得到平面概化图的雏形,在此基础上将与地下水运动无关的地质信息弱化,同时根据制图目的增加关于地下水赋存和运动的相关信息,这样就可得到一张完整的研究区平面概化图。值得注意的是,地质图上所表达的地质体不一定是当地的主要含水层,而这正是地下水模拟的关注重点,所以平面概化图与地质图中所表达的岩层并不一定完全一致。
很多情况下,研究区水文地质图即可作为研究区平面概化图的雏形来使用,但由于我国通行使用分幅制度进行基础水文地质调查,很多情况下需要对多幅水文地质图进行拼接方能完整展现模型区域。在此基础上,应明确标识出如下要素,方能作为一张合格的平面概化图。
● 研究区基本情况:包括模型研究范围、主要居民点以及标志性的地形、地貌等;
● 水文地质控制点:包括地表河流、湖泊、开采井以及地下水的天然露头等;
● 地下水含水层控制点:主要包括控制含水层的各类钻孔。
研究区平面概化图示例(引自水文地质概念模型概化导则,中国地质调查局,2004年)
水文地质图是前人地下水调查成果的精华,是绝大多数地下水工作(尤其是大、中尺度的地下水工作)的基础和出发点。小尺度的地下水工作更加依赖现场勘察工作的成果,可以自行编制场地水文地质图,但仍可从区域水文地质图中借鉴很多背景信息。从建国初期到上世纪80年代间我国地下水工作主要集中于水源开发工程。在这一时期探明和开发了我国众多地下水水源地,初步解决了大中城市的供水问题;同时,地质调查部门在全国范围内开展了1:20万国际标准精度为主的水文地质普查工作。截至1999年至2010年间进行的新一轮国土资源大调查工作之前,除少数高山荒漠等人烟罕至地区普查精度为1:50万之外,全国大部分国土面积已完成了1:20万精度的地下水普查,积累了丰富的基础资料和较为完整的区域水文地质图库。
国土资源大调查以前我国的地下水普查工作情况。图中红色区域为实填1:20万精度图幅范围;黄色区域为拼接1:20万精度图幅范围;灰色区域为1:50万精度图幅范围;(图片来源:中国地质环境监测院)