水文地质监测技术在山洪灾害预警中的应用研究

摘要：水文地质监测即利用各种设备对目标区域的水文地质指标进行监测，以便了解目标地区的自然地理条件，根据现有数据进行分析，能够实现对山洪等自然灾害的预警，进而提前采取应对举措，降低经济损失。本次研究主要就水文地质监测技术在山洪灾害预警中的应用进行了研究，希望通过本文的阅读，能够给水文地质监测相关领域的研究者或工作者提供一定的帮助和启发。

关键词：水文地质监测；山洪预警；遥感；钻探

前言：山洪是指发生在山区的一种因山体蓄水量超限而引发的洪水灾害，常伴有泥石流或山体滑坡，具有发生突然、发展迅猛、影响范围广、破坏力巨大等特点，对山区居民的生命及财产安全带来了极大的威胁。为了应对山洪灾害，我国在生态建设方面投入了大量的人力物力，有效地减少了山洪灾害的发生，但相关数据表明，近年来我国每年因为山洪灾害导致的死亡人数仍旧超过300人，造成的直接和间接经济损失难以估量、因此，除了要通过生态建设控制山洪灾害的发生外，仍旧需要做好山洪的监测和预警，在发生山洪前，做好群众的撤离工作，将损失降至最低。水文地质监测在近年来被广泛应用于山洪灾害的预警工作中，并且取得了较为理想的效果[1]。

一、水文地质监测工作中的常用技术

1.1 遥感技术

遥感技术在当代的探测工作中具有较为广泛的应用，所谓的遥感技术，即指无接触感应，传感器是关键，工作原理就是利用辐射、反射等特性，借助传感器和处理器，形成可视化的视图数据模型，直观地对目标区域的水文地质条件进行观察。利用遥感技术进行水文地质监测，具有以下几点优势：一是操作简便；二是工作效率高；三是探测结果精准度高。

一般而言；应用遥感技术施行水文地质监测，主要从以下几个方面入手：一是对地表水系分布进行识别；二是鉴别地下断裂结构的发育特征，这对于灾害的预测有着十分重要的应用意义；三是对空气湿度进行观测进而预测降水量，通过对地表水系、地下断裂结构以及降水等因素的综合观测，能够评估出山洪灾害的高风险地区，并做好相关的预警工作[2]。

1.2 钻探技术

钻探技术在地质勘探中十分常见，对于水文地质监测工作来讲，钻探技术同样具有一定的应用价值，钻探技术顾名思义，是直接对目标岩层进行钻孔取样探测的技术，能够直观地了解目标区域的岩性、构造、层次、病害、演化进程等各种关键指标，对于地下水的情况也能够很好地掌握，相较于遥感技术，由于钻探技术是直接取样，不会受到外界因素的干扰，因此准确性更高，不过钻探技术的整体操作不如遥感技术简单，结果的直观性差且时效更长，而且钻探技术需要充分考虑取样的位置和数量，否则可能导致取样结果不具备代表性，但钻探技术针对含水层、包气带等的监测水平是相对突出的，因此在遥感技术广泛应用的今天，钻探技术也仍旧有用武之地。

1.3 数值模拟技术

数值模拟技术主要针对的是水流模型，即将复杂的水流数据利用数学模型进行计算和模拟，能够预测出水文循环特征、洪水发生概率等关键问题，但是需要注意的是，将复杂的水流数值通过数学模型进行模拟，想要实现模拟的准确性，就需要充分地收集包括水流在内的地形地貌、土壤类型、降水特征等数据，只有这样，才能保证模型的模拟和预测的准确性[3]。

二、山洪灾害的类型

2.1 山体滑坡

山体滑坡是较为常见的一种山洪灾害种类，是因为山体表面的突然和岩石在水流的冲刷下产生的大规模移位，一般与强降水以及土壤的蓄水能力饱和有一定的关系，由于山体滑坡往往规模较大且滑坡中含有大量巨型的土块和砂石、岩体等，因此一旦冲击山下的村庄、民房等，造成的破坏力巨大。

2.2 泥石流

泥石流同样也是一种较为常见的山洪灾害，一般因强降水而导致，与山体滑坡的成因十分类似，但泥石流的主体主要为砂石和泥土，属于一种固液共存式的特殊山洪，具有流速快、规模大、破坏力强等特点，虽然冲击力相对于山体滑坡小，但是覆盖面更广，对山下的农田以及各种建筑设施的破坏也更加严重[4]。

2.3 洪水

山洪的发生一般是因为短时间内降水量过大，导致山间溪河水位上涨，这类溪河的河道较窄，发生山洪后水流速度较快，能够在瞬间淹没房屋、冲毁农田，对于居民的生命和财产安全威胁较大，而且相较于山体滑坡和泥石流这种瞬时性的灾害，山洪的发生往往会导致河水大面积泛滥，致使供电、交通等被迫中断，对灾区居民的正常生活产生的影响往往也比较深远。

三、水文地质监测在山洪灾害预警中的应用

3.1 水文地质指标的实时监测

利用遥感技术能够实现对目标区域水文地质条件的实时监测，主要监测的方面有：一是地表径流水文监测，尤其是在长时间降雨的情况下，必须实时对地表水系的水位进行监测，当水位接近预警水位时，要采取应对措施并发出山洪灾害预警；二是对降水趋势的预测，通过对空气中的湿度进行监测，能够预测短期内的降水情况，评估山洪出现的可能性；三是对低下岩体结构和地下水流速等进行监测，尤其是对低下断裂结构的监测，能够有效的对山体滑坡等重大灾害进行预警[5]。

3.2 山洪灾害风险评估

在没发生强降雨的情况下，水文地质监测也可以进行山洪灾害的风险评估工作，主要结合降雨量的预测、地表水系水位预测、流速预测、地下岩石结构脆弱程度、地下水位变化预测等，将目标区域分成不同的风险等级，针对不同的风险等级区域，应采取不同的治理对策，提前制定针对性的灾害防治方案，降低山洪发生概率，并且在山洪灾害发生时，选取更加得体的应对措施。

3.3 智能化灾害预警模型

利用遥感技术、大数据技术和电子信息技术能够实现对山洪灾害的实时预估模型建立，其原理就是利用遥感技术定期收集目标监测区域的水文地质数据，将数据进行处理后，与系统内的预警数据进行对比，当数据出现异常时，及时通过系统报警，实现了对山洪灾害的实时监控和预警，提升了响应速度，降低受损程度[6]。

3.4 提供更加可行的灾害应急方案

通过水文地质监测，能够实现对山洪灾害的预测，包括山洪灾害发生的时间、规模以及影响范围等，这样就能够提前制定相关的响应方案，将受影响区域内的灾民提前进行转移和安置，进而保证山洪灾害产生的影响降至最低。

结束语

总而言之，山洪灾害对周边区域的影响和破坏巨大，需要在日常的工作中，做好山洪灾害的预警工作，发生山洪时，提前进行响应，制定应急措施。水文地质监测技术实际上是各种针对水文地质信息进行监测的技术统称，通过遥感、钻探、模拟等技术，实现对目标区域的水文地质条件监测，进而实现对山洪灾害的预测和实时预警，达到在灾害前预留大量响应时间，降低灾害造成影响的目的。

参考文献

[1]蔡回炜,敖世军,李祖壮,等. 利用浊度监测成果概化陶家龙潭水源地水文地质特征 [J]. 勘察科学技术, 2024, (01): 33-37.

[2]湖南省水文地质环境地质调查监测所 [J]. 国土资源导刊, 2023, 20 (04): 158-160.

[3]宁国辉. 水文地质监测在矿井防治水工作中的重要性 [J]. 内蒙古石油化工, 2022, 48 (10): 67-70.

[4]赵浩,赵立磊,田辉,等. 基于水文地质钻孔的汉中盆地水文地质参数计算及地下水动态监测平台构建 [J]. 地下水, 2022, 44 (01): 94-97+186.

[5]张家好. 基于卫星遥感技术在水文地质的监测 [J]. 中国新通信, 2021, 23 (23): 26-27.

[6]李慧峰,钟羽云,李志海,等. 利用宁波水文地质监测井网建设地下流体前兆台阵的试验研究 [J]. 地震工程学报, 2021, 43 (05): 1103-1111.