康凤新1 袁西龙2（山东省地矿局，济南250013；青岛地质工程勘察院，青岛266071）作者简介：康凤新（1968—），男，研究员，主要从事水工环地质及地热地质工作。摘要：本文简要论述了计算机技术在水文地质中的应用，包括二维动态数据处理、三维数据处理、数值法计算数据处理、数据库建设及空间数据库管理等。关键词：计算机技术；水文地质；应有人类社会已进行了信息时代，其标志便是计算机技术日新月异的飞速发展。为了跟上时代发展的步伐，在水文地质研究中也应加强计算机技术的应用，逐步实现资料整理、参数及资源计算、数据管理、图形绘制的计算机自动化，以提高工作效率、提高成果精度、增强高科技含量、增强市场竞争力。现就几种常用计算机软件在水文地质研究中的应用做一简介。1 二维动态数据处理二维动态数据处理常用的计算机软件是Golden Software，I公司研制的Grapher。其特点是可以自动绘制非常复杂的二维动态曲线图，并可集多因素动态曲线于一图，便于综合对比分析。同时，Grapher还可自动拟合出回归方程，包括线性方程、指数方程、幂函数方程、对数方程、多项式方程等，供分析、预测预报用。图1展示的是趵突泉自1959年以来的流量动态变化曲线及根据多项式拟合方程自动绘制的曲线。图1 趵突泉实测流量变化曲线及其拟合曲线纵坐标为趵突泉流量，104m3/d，横坐标为时间，年；实线为实测流量值，带菱形符号的曲线为拟合值图2展示的是多因素动态曲线图，包括矿化度（图中的TDS）、总硬度（图中的Total hardness）、水位（图中的Water level）、水温（图中的Temperature）及开采量（图中的Production）等。图2 多因素动态曲线图Microsoft Excel 也可实现上述部分功能，但不如Grapher机动、灵活。2 三维数据处理三维数据处理最常用的计算机软件是Golden Software，I公司研制的Surfer。其特点是能够自动绘制水位标高、水位埋深、水位降深、水温、水化学、地面沉降量等三维图件，及各种叠置图。图3展示的是由Surfer绘制的羊庄盆地岩溶地下水位等值线图、地下水流向图与水面立体图的叠置图。从图中可以清晰地看出地下水主径流带及汇集富水区的分布范围，对空间水文地质特征的研究变得直观、形象、简捷。如图4所示，Excel也可绘制另一类多因素三维图。3 数值法计算数据处理Modflow是美国地质调查局开发研制的数值法计算机软件，是英文Modular Three-dimensional Finite-difference Ground-water Flow Model的英文简称，即模块化三维有限差分地下水流模型。Modflow在全世界范围内得到了广泛的应用，已经成为目前世界上最为流行的地下水运动数值模拟的计算机程序。其特点之一是可直接调用MapGIS、Surfer等数据格式，也能够将输出数据转换为Grapher、Surfer格式（图5、图6）。这样，便可将Modfow与Map-GIS、Grapher、Surfer等软件结合起来，使繁琐、复杂的数值法计算变得相对便捷、高效。图3 羊庄盆地岩溶地下水位等值线图、地下水流向图与水面立体图的叠置图图4 趵突泉多因子水质动态图图5 Modflow计算、Grapher绘制的地下水位实测及拟合曲线纵坐标为地下水位，m，横坐标为时间，d；实线为Modflow计算地下水位，带五角星的虚线为实测水位图6 Modflow计算、Surfer绘制的地下水位等值线及地下水流向图4 数据库建设处理海量水文地质、环境地质数据的最有效途径之一是建立勘查、研究及监测数据库。目前最流行的数库系统软件是FoxPro、最流行的高级编程语言是C＋ ＋。图7就是利用这两种软件研制的地下水勘查信息系统所展示的成果之一。利用该系统可以方便地实现水源地数据查询、统计、综合分析、动态图绘制等功能。图7 地下水信息系统水源地动态分析功能之一5 空间数据库管理空间数据库管理需借助于地理信息系统（GIS）软件。目前国际上最通用的GIS软件是ESRI公司研制的ArcInfo和ArcView。ArcView可将一般数据库与图形库链接起来，并可实现动态链接。图8中的右下图为山东省地下水水源地分布图，用鼠标选中某一水源地后，与其链接的外部数据库便会自动打开，如图8中的右上图所示；同时，可利用定制的ArcView中的Grapher功能，自动生成各种动态曲线图或柱形图与饼图，如图8中的左图所示。6 结语在水文地质工作中，无论是野外资料整理，还是室内参数及资源计算、数据管理、图形绘制，都可以实现计算机自动化处理。图8 图形库与外部数据库的动态链接参考文献Cees van Westen，Introduction to Geographic Information Systems，Geo-hazard Management in Coastal Areas，CCOP COASTPLAN Workshop，Osaka，JapanKang Fengxin and Yuan Xilong，GIS Application for the Management of Groundwater Resources in Shandong Province，China，CCOP TECHNICAL BULLETIN VOL30—Geo-information and GIS Application for the Urban Areas of East and Southeast Asia，GSJ/AISTKang Fengxin and Xu Junxiang，Urban Environmental Geologic Problems and Its Countermeasures in Shandong Province，China，Technical Documents in Hydrology，N27—Future groundwater resources at risk，UNESCO，Paris
qtxz
