水文地质学的编纂历史和发展方向

著名水文地质学家陈孟雄院士在其近著中对国内外水文地质图的编制历史作了很好的总结。他把中国水文地质图的编制历史分为三个阶段:

第一阶段是从1950到60年代末。随着全国有计划的区域普查,中国先后编制出版了大量按国际地图编制的综合水文地质图和少数按自然单元编制的区域水文地质图,如比例尺为1∶1万的黄淮海平原和松辽平原水文地质图系。其制图方法主要采用前苏联水文地质图的模式,地质内容较多,水文地质要素相对不足。

第二阶段是整个70年代。我国在总结以往水文地质填图经验的基础上,参考国际水文地质学家协会(IAH)制定的国际统一水文地质图例,结合我国实际情况,制定了新的填图方法和统一图例。在编图原则上,强调了水文地质图紧密服务于国民经济建设的指导思想,强调了地下水的开发利用条件和开采模数。各省、自治区、直辖市或重点地区在多年水文地质调查工作的基础上,编制出版了各种中小型水文地质挂图、图表或图集。其中最具代表性的是地矿部水文地质与工程地质研究所编制的《中华人民共和国水文地质图集》。这些成果对中国的国民经济建设发挥了重要作用,《中华人民共和国水文地质图集》得到了国际水文地质界的高度评价。

第三阶段,从1980到现在。在这一阶段,为了配合国民经济的迅速发展,结合许多经济区的开发、能源基地的建设和河流流域的规划,测绘工作的重点转移到了“水资源”和“环境水文地质”方面。如北京、辽宁、宁夏等省、市、自治区,都编制出版了环境水文地质图集;在长江、黄河等主要河流的流域以及华东、东北、京津唐等经济区编制了水文地质图、地下水资源图和环境水文地质图,为国民经济的建设规划提供了科学依据。

关于国际水文地质填图的历史,陈孟雄院士指出,国际水文地质学家协会一直非常重视这项工作。早在1950年就成立了国际水文地质填图委员会,并成立了专门的工作组,制定了国际统一图例。1965年首先以欧洲为试点,编制了1 ∶ 15万的规模。1970年,英国科学院和国际水文地质学家协会联合出版了《国际水文地质图图例》,开始在各国试用,并于1974年翻译成中文,对提高我国70年代的测绘水平起到了很好的作用。

1989第一届全球国际水文地质图研讨会在德国汉诺威召开。会上展出的大量地图反映了80年代各国在水文地质填图方面取得的巨大进展。相比之下,中国进步缓慢,基本上还停留在上世纪70年代的水平。“主要差距是,我国水文地质填图的指导思想还停留在水文地质单元或含水层划分的理论基础上,主要反映一般水文地质条件和富水性,而未能应用地下水流系统的观点反映水资源和动力环境的发展变化。在测绘技术方面,计算机系统和地理信息系统的应用在我国水文地质测绘工作中尚未起步”(陈孟雄,2000)。

20世纪90年代以来,国际水文地质填图取得了新进展。德国水文地质填图知名专家w . f . strike-Meier和法国j . Margat * * *共同编撰出版了最新的水文地质填图指南和标准图例(国际水文地质学家协会出版1995)。《指南》不仅对编图方法和原国际图例进行了补充和修改,还提出根据不同工作阶段和不同要求建立水文地质图分类体系,主要包括普通水文地质图、地下水资源图和地下水脆弱性图,并根据研究程度分为低、中、高三个级别。高级别水文地质图应编制成相当于水文地质概念模型的区域地下水系统图。与此同时,国际水文地质学家协会还出版了J.Vrba和A.Zaporozec主编的《地下水脆弱性制图指南》,根据上述两部新出版的指南,在几个地区编制了样图。虽然上述导则和样图具有权威性,但无论是理论还是制图方法,除了主要反映含水层富水性的水文地质图外,地下水资源图和地下水系统图还不够成熟,仍处于探索阶段,需要进一步完善。相比之下,水文地质图的计算机成图技术已经领先于理论成图方法。在许多发达国家,一些先进的计算机制图软件的制图功能已经远远超过了手工制图的水平。

为了提高我国水文地质填图水平,在国家自然科学基金的资助下,陈孟雄院士和林院士在1995 ~ 1998期间开展了松嫩盆地地下水开发模式与系列填图研究。他们根据国际上最新的制图理论,编制了松嫩盆地地下水系统和地下水资源分布图、松嫩盆地水质图、松嫩盆地地下水环境脆弱性图、松嫩盆地生态环境地质图和松嫩盆地地下水开发模式图,制图工作全部实现了计算机化。虽然由于原始水文地质资料的缺乏,图的内容还不够完善,但这是一次有意义的尝试,标志着我国水文地质填图工作正在进入国际水文地质填图的新趋势。