水文地質學是專門研究地下水的，門科學。我國雖然對地下水認識和開發(fā)利用的歷史悠久，但真正運用科學理論與方法對地下水調查研究，開端于20世紀30年代。當時有地質學家在江西、河南及南京等地區(qū)作地下水的調查研究，并著有論文或報告。水文地質學作為地質科學領域內一門獨立的應用地質學科，是在新中國成立后，20世紀50年代才迅速發(fā)展起來的。

　　縱觀我國水文地質的發(fā)展歷史，總體可分為四個時期：萌芽時期（20世紀前）；初始時期（1900 - 1950年），開始應用地質學的基本理論研究地下水；奠基時期(1950 - 1970年)，主要在蘇聯(lián)學術思想影響下，奠定作為獨立學科的水文地質學的理論基礎，也是區(qū)域水文地質學與農業(yè)水y-地質學的開創(chuàng)時期；成長時期（1970 - 2000年），是水資源水文地質學、城市水文地質學與環(huán)境水文地質學的發(fā)展時期。20世紀70年代以來，與西方國家之間的學術交流與合作日益頻繁，促使我國水文地質學迅速發(fā)展；特別是許多新理論、新技術的輸入，導致傳統(tǒng)水文地質學逐漸演化發(fā)展，進入現(xiàn)代水文地質學的新時期。對水文地質學作為獨立學科的奠基、開創(chuàng)、成長、發(fā)展各階段歷程，概述如下。

　　（一）區(qū)域水文地質學的奠基、開創(chuàng)階段-20世紀50年代20世紀50年代，地質部成立以后，各省的水文地質專業(yè)隊伍和有關研究機構、地質院校等相繼建立，為開展水文地質普查和水文地質學的發(fā)展奠定和創(chuàng)造了必要條件。

　　曾執(zhí)教于長春地質學院的蘇聯(lián)專家克里門托夫教授，結合講學編著的《水文地質學》、《水文地質學概論》、《普查與勘探水文地質學》、《地卜．水動力學》、《礦床水文地質學》等教材，是我國早的一批水文地質專業(yè)教科書。蘇聯(lián)的新理論，還通過許多著名學者的著述不斷輸入中國。如朗格關于區(qū)域水文地質分區(qū)理論，卡明斯基關于地下水的滲流理論，普洛特尼}lⅡJ夫關于地卜．水儲量分類與評價，列別捷夫關于灌區(qū)地下水動態(tài)預測，以及奧弗琴尼柯夫關于礦水方面的專著等，這些對我國水文地質科學的發(fā)展，都產生了深遠的影響。

　　20世紀50年代中期起，我國有計劃地在全國開展區(qū)域水文地質普查，推動了區(qū)域水文地質學的發(fā)展。1957年正式出版發(fā)行我國第1份《水文地質工程地質》刊物。1958年編制出版第1幅比例尺1：300萬中國水文地質圖和第1本專著《巾國區(qū)域水文地質概論》。1959年為紀念新中國成立10周年，出版了我國第1本利用本國資科編著的《實用水文地質學》。這一時期發(fā)表了許多有關中國水文地質分區(qū)、中國潛水分帶規(guī)律、中國的自流盆地，以及有關華北平原、松遼平原、關中平原、內蒙古高原、河西走廊、柴達木盆地、準噶爾盆地、塔里木盆地等的區(qū)域水文地質論文或專著。

　　20世紀50年代堪稱我國區(qū)域水文地質學的奠基、開創(chuàng)時期。

　?。ǘ┺r業(yè)水文地質學的開創(chuàng)階段-20世紀60年代20世紀60年代，隨著華北開展大規(guī)模的農業(yè)抗旱打井運動，開創(chuàng)r農業(yè)水文地質學時期。針財農田供水與鹽土改良兩項任務，開展了大量的調查研究，編制了大量圖件，為北方地區(qū)農業(yè)發(fā)展井灌、實行農田水利化，做L了重要貢獻。

　　20世紀70 - 80年代，又進一步開展許多為發(fā)展農業(yè)服務的專題研究，如黃淮海平原旱、澇、鹽等自然災害綜合治理的研究，河南商丘地區(qū)潛水資源與人工調蓄的研究，河套平原和銀川平原關于水鹽均衡和鹽土治理的研究，以及河西走廊地下水合理開發(fā)利用的研究等，為農業(yè)水文地質學的發(fā)展奠定了基礎。

　　土壤水研究是建立節(jié)水型農業(yè)、促進農業(yè)增產的關鍵。從20世紀70年代到80年代，許多均衡試驗場的建立以及負壓計、中子儀等新測試技術的引進，促進了包氣帶土壤水運移規(guī)律的研究。河南水文地質總站與有關部門合作，通過“四水”轉化關系的機理研究，對土壤水運移機理進行系統(tǒng)分析；并通過田間作物的觀測試驗，應用土壤水分運動通量法 和定位通量法，計算有植被條件下的降水入滲量、蒸發(fā)量以及其他有關數(shù)據(jù)，建立了 “四水”均衡模型。證明在“四水”相互轉化關系中，土壤水起著重要的調蓄作用與相互制約作用。這對充分發(fā)揮土壤水的功能、提高作物用水效率、建立節(jié)水型農業(yè)，具有重要 的實際意義。

　　(三）環(huán)境水文地質學的開創(chuàng)、發(fā)展階段一~20世紀70年代環(huán)境水文地質學是結余地質科學、水文科學與環(huán)境科學之間的一門跨學科的綜合性邊緣學科。它運用地質學，水文地質學的基本理論和生態(tài)學的觀點，研究人類社會與水環(huán)境的關系：即專門研究在天然條件和人為活動的影響下，地下水質與量的變化，與人類的生活和生產發(fā)展的相互影響與相互制約的關系，并通過研究它們之間的內在聯(lián)系與演變規(guī)律，達到改善環(huán)境，消除有害作用的目的，使之有利于環(huán)境的方向發(fā)展。

　　環(huán)境水文的地質學是20世界70~80年代的產物，具備現(xiàn)代科學的許多特征：系統(tǒng)科學，信息科學的基本理論，現(xiàn)代應用數(shù)學與電算技術，以及遙感，同位素等新科技的應用；環(huán)境水文地質學是一項復雜的系統(tǒng)工程，需應用系統(tǒng)理論的觀點與方法，納入系統(tǒng)工程的軌道進行研究。其研究范疇主要分為四個方面。

　　1.區(qū)域環(huán)境水文地質的調查研究區(qū)域環(huán)境水文地質主要研究區(qū)域環(huán)境水文地質條件及其演變規(guī)律，綜合分析評價區(qū)域 H存在的各種環(huán)境水文地質問題，對區(qū)域環(huán)境質量做出綜合評價與趨勢預測，編制區(qū)域環(huán) 竟水文地質圖系或圖集，為環(huán)境規(guī)劃或國土整治提供科學依據(jù)。20世紀80年代我國完成 一許多重點經濟發(fā)展區(qū)或重要城市環(huán)境水文地質的綜合研究，如《京津唐地區(qū)主要環(huán)境水文地質問題及國土整治環(huán)境水文地質區(qū)劃》、《沿海主要城市水資源及地質環(huán)境評價》、《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質問題預測研究》等著作，以及東北經濟區(qū)、華東經濟區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)完成的大量研究成果。北京、遼寧、黑龍江、內蒙古和寧夏等地區(qū) 仔別編制出版了《環(huán)境水文地質圖集》，都是具代表性的區(qū)域環(huán)境水文地質研究成果。

　　2.污染環(huán)境水文地質的調查研究從20世紀60年代到70年代，許多大中城市開展了地下水污染現(xiàn)狀（包括污染源、 污染途徑、污染成分、污染程度、分布范圍等）及發(fā)展趨勢的調查研究。在此基礎上，20世紀80年代進一步開展了地下水污染機理（包括污染物的運移、累積、轉化與自凈過程，特別是污染物質的機械滲濾作用、物理化學吸附作用、離子交換作用、濃縮或稀釋凈 化作用以及放射性元素的衰變作用等）的研究，并逐漸開展趨勢預測、水質模型與優(yōu)化 閾控等方面的研究，取得很大進展。

　　20世紀80年代，運用室內模擬結合野外現(xiàn)場試驗，完成了許多重要的研究成果。如《沈陽市地下水環(huán)境質量評價及污染質在包氣帶運移規(guī)律的試驗研究》、《上海市地下水砷污染機理研究》、《呼和浩特市硝酸鹽氮污染機理模擬試驗以及防治對策研究》等，均為污染機理研究方而的代表性成果。為了預測地下水污染發(fā)展趨勢，并進行合理控制，在常州、濟寧等城市，開展了水質模型研究。如《山東濟寧地下水質模組及其污染趨勢預測的試驗研究》，是有關水質模型研究方面的早期代表性成果。20世紀80年代后期，在石家莊、新鄉(xiāng)、平頂山等許多城市，都在建立水量模型的同時，建立溶質運移模擬模型，并在此難礎上，建立地下水管理模型。

　　在基礎理論研究方面，20世紀80年代出版了不少重要的論著，如《地下水運移模型》、《地下水水質模型》和《地下水水質模型及管理程序集》等，為開展水質模擬和預測研究奠定了理論基礎。

　　許多城市開展了地下水的環(huán)境質量評價，并巳逐漸由單項有害離子評價，進到綜合評價；由單項環(huán)境因素評價，進到綜合閑素評價；從現(xiàn)狀評價，發(fā)展到趨勢評價；由數(shù)理統(tǒng)計分析，發(fā)展到污染預測和建立水質數(shù)學模型。諸如綜合指數(shù)法、概率統(tǒng)計法以及聚類分析法（包模糊聚類法與系統(tǒng)聚類法）等各種評價方法，均已得到普遍應用。

　　此外，在污染治理方面，對凈化污染土地處理系統(tǒng)的也取得了重要進展，如開封市污水土地處理研究，成功地進行了高濃度有機廢水處理的工程試驗。專著《污水快速滲 濾七地處理》，系統(tǒng)介紹了處理系統(tǒng)的原理、方法、設計原則、管理方式，以及國內外工程實例。《地下水污染模擬及污染的控制和處理》是國內第1本有關污染控制和處理力面的專著。在徐州、唐山等城市，用物理、化學等方法開展地下水六價鉻污染治理的試驗研究，取得了初步成功經驗。城市固體廢物填埋處理的環(huán)境水文地質研究，日益引起重視，并巳取得初步成果，也是城市地質重點研究課題之一。

　　3.地下水資源開發(fā)的負環(huán)境效應調查研究地下水大量開采引起的各種負效,主要包括水景枯竭、海水人侵、地面沉降、巖溶塌陷，以及生態(tài)環(huán)境惡化等問題。其對人類社會造成的嚴重威脅（尤以城市地區(qū)更為突出），成為環(huán)境水文地質學研究的一個重要組成部分。20世紀80年代中期，我國專家參與水文汁劃（IHP)關于《水資源開發(fā)的負環(huán)境效應與管理》研究課題，并完成其中地下水部分，較系統(tǒng)全而地論述了各類負環(huán)境效應的形成機制、趨勢預測與防治措施，是一項具有*件的研究成果，受到同行的好評。

　　4.環(huán)境水文地球化學與醫(yī)學環(huán)境水文地質的調查研究20世紀80年代后期，地質部門分別在吉林省、第二松花江流域，以及長江中下游，廣泛開展了地下水化學背景值的調查研究，對地下水系統(tǒng)物質組分的運移、聚集、各層次元素的組合關系、平衡模式、動態(tài)變化及其地球化學特征，進行了深入分析；探討了水文地球化學環(huán)境與地方病、土壤鹽漬化與天然礦水的形成關系，并應用背景值對地下水環(huán)境質量進行了全面評價。

　　醫(yī)學環(huán)境水文地質是在水文地球化學的某礎上，與醫(yī)學及環(huán)境科學相結合而形成的一門新的邊緣學科。水文地球化學是水文地質學的一門重要基礎學科，它與環(huán)境地學、環(huán)境醫(yī)學、環(huán)境生態(tài)學相互滲透，形成環(huán)境水文地球化學。對水文地球化學壞境與人體健康關系的研究，成為醫(yī)學環(huán)境水文地球化學，或醫(yī)學環(huán)境水義地質學，并已初步建立它的理論體系。

　　我國于20世紀60年代起，就對分布較廣的各種地方?。ㄈ缈松讲?、大骨節(jié)病、高氟病、地甲病等）廣泛開展了關于病因及其環(huán)境水文地球化學背景的調查研究，深入分析與病因有關的微量元素或化學成分的遷移、聚集規(guī)律，及其對人體生理的影響。經過多年研究發(fā)現(xiàn)，如東北分布較廣的克山病，其病區(qū)主要處于低礦化、酸性軟水的水文地球化學環(huán)境，腐殖酸含量普遍偏高，而硒含量明顯偏低。其病因雖尚不*清楚，但采取改水防治，已取得明顯效果，說明病因與水質密切相關。近年來對高氟病、地甲病、伽師病等的致病因素、演變機理與防治措施，都進行了深入研究，取得重要進展；而且已將研究范圍擴大到癌癥和心、腦血管系統(tǒng)疾病，特別是在癌癥研究方面有所突破。在研究方法方面，應用回歸分析、聚類分析等數(shù)理統(tǒng)計方法，取得較好效果。1991年出版的專著《醫(yī)學環(huán)境地球化學》，系統(tǒng)闡明了醫(yī)學環(huán)境地球化學的基礎理論，詳細分析了有關元素的生物地球化學作用與地方疾病的相互關系，反映了國內外有關醫(yī)學環(huán)境地球化學研究的新進展。

　　在江西鄱陽湖地區(qū)，通過地下水環(huán)境背景值的調查，對38項元素或離子的含量、分布，與10種癌癥死亡率之間的相互關系，進行詳細統(tǒng)計分析；把地下水化學成分與癌癥的相關性，劃分為正相關、負相關和混合型三類，每一類又按顯著程度劃分若干亞類，提出了影響系數(shù)的新概念。

　　科學出版社出版了《中華人民共和國地方病與環(huán)境圖集》。若干地方病比較嚴重的省、自治區(qū)（如內蒙古自治區(qū)、甘肅省、吉林省、云南省等）也分別出版了本地區(qū)相應的地方病環(huán)境圖集，較系統(tǒng)地反映水文地質環(huán)境與地甲病、高氟病、克山病、大骨節(jié)病等幾種主要地方病的相互關系。

　　隨著礦泉水飲料業(yè)的興起，在水文地球化學領域內，更加關注對礦泉水的研究，出版了《中國礦泉》、《飲用天然礦泉水研究》、《水文地質技術方法》第20輯(1989)，《礦泉水評價與合理開發(fā)利用》等論著，推動了礦泉水研究的發(fā)展。

　　當前上十分關注的性氣候變化對水資源和生態(tài)環(huán)境的影響，以及“溫室效應”引起的海平面上升對沿海地區(qū)水環(huán)境和地質環(huán)境的影響，都是當前和今后需要開展研究的新課題。

　?。ㄋ模┧Y源水文地質學的開創(chuàng)階段-20世紀80年代在地下水資源研究方面，從20世紀80年代以來，由于地下水系統(tǒng)理論、非穩(wěn)定流理論的輸入，以數(shù)值解或解析解為代表的現(xiàn)代應用數(shù)學以及計算機系統(tǒng)的廣泛應用，使地下水資源的研究發(fā)生了根本性的變化，把重點從傳統(tǒng)研究方法轉到模型研究方面。計算方法上發(fā)生了巨大變革，其研究范疇也由單純研究地下水系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)之間的相互關系，擴大到研究其與社會經濟系統(tǒng)的相互關系。

　　地礦部地質環(huán)境管理司1989年出版的《中國典型水源地勘察實例匯編》和1991年出版的《中國2000年城市地下水資源及環(huán)境地質問題預測研究》，全面總結了各類地下水水源地勘察方法與資源評價的重要經驗和城市環(huán)境水文地質研究的重要成果，是我國水源地勘察工作與城市水資源與環(huán)境水文地質研究的初步總結。

　　對地下水資源的研究，實際上包括從水資源評價到水資源管理與保護的全過程，已逐漸形成一門獨立的分支學科，可稱之為水資源水文地質學。

　　自20世紀70年代以來，由于應用數(shù)學和地下水動力學的相互滲透，以及電算技術的推廣和應用，大大豐富和突破了傳統(tǒng)水文地質學的內容，使水文地質學從定性研究發(fā)展到定量研究的新階段。地下水資源計算的基本理論，從穩(wěn)定流發(fā)展到非穩(wěn)定流，從二維流發(fā)展到三維流，從一般均衡法、比擬法進到解析解、數(shù)值解。有限單元或有限差分法、相關分析法以及解析解法等，在地下水資源評價中均得到普遍應用。因而不論在理論上和具體計算技術上，都較以前提高到了一個新的水平。

　　20世紀80年代出版的《中國干旱半干旱地區(qū)地下水資源評價》，匯集了20世紀70到80年代北方各地區(qū)區(qū)域地下水資源評價的研究成果，基本反映了我國20世紀80年代在這一領域的理論水平。它根據(jù)不同地區(qū)與不同條件，采用了各類不同的數(shù)學模型。如商丘在人工調蓄條件下，建立多年均衡法與有限元法結合的數(shù)學模型；石羊河流域則根據(jù)地下水動態(tài)演變規(guī)律，應用不規(guī)格有限差分法建立的數(shù)學模型，以及黃土層飽和與非飽和地下水的聯(lián)合數(shù)學模型等。不少有關地下水資源評價與計算法的論著，先后在國內出版，如《地下水資源評價》、《水文地質統(tǒng)計的隨機模擬》、《地下水流數(shù)值模擬》、《地下水運動與資源評價》、《地下水系統(tǒng)規(guī)劃與管理優(yōu)化模型》，以及《地下水非穩(wěn)定流滲流解析法》等，為我國地下水資源評價研究奠定了理論基礎。

　　20世紀80年代后期地下水資源研究的一個重要標志，是把主要目標逐漸轉向管理模型的研究，即研究如何合理開發(fā)、利用、調控和保護地下水資源，使之趨于對人類生活與生產有利狀態(tài)。因此它不僅涉及水文地質學的各個領域，而且涉及與地下水開發(fā)活動有關的自然環(huán)境、社會環(huán)境和技術經濟環(huán)境等各方面的問題；通過數(shù)學模型和優(yōu)化技術，建立地下水管理模型，實現(xiàn)管理目標。

　　《石家莊市地F水資源科學管理研究》是我國較早完成的具有代表性的關于管理模型的研究成果。它按照系統(tǒng)化、模型化、優(yōu)化的總體構思，以水文地質模型為基礎，把水量模型、水質模型和優(yōu)化模型融合為一體，從而為控制石家莊市地下水降落漏斗的發(fā)展、防治地下水水質惡化，提供了切實可行的綜合治理決策方案。

　　在北京、西安、沈陽、新鄉(xiāng)、平頂山等許多城市，都開展了管理模型的研究。根據(jù)不同目標與不同要求，分別建立了以城市供水為目標的水資源管理模型，包括水質控制改良和環(huán)境生態(tài)改善的管理模型、水質水量聯(lián)合管理模型、水量調配和供排結合的管理模型，地表水、地下水聯(lián)合調度模型，以及全流域為工農業(yè)和生活用水優(yōu)化分配的規(guī)劃管理模型等。20世紀90年代出版的《地下水管理》、《實用地下水管理模型》以及《地下水資源管理》等專著，都是有關管理模型研究的重要成果。

　　近一二十年來，地下水動力學結合水資源計算，吸取現(xiàn)代應用數(shù)學的基本內容，發(fā)展成數(shù)學水文地質學。數(shù)學水文地質學主要包括地下水流數(shù)值模擬、水文地質統(tǒng)計和隨機模擬、非穩(wěn)定流解析法等方面，也分別向獨立分支學科發(fā)展。

　　地下水系統(tǒng)理論的引入，對水資源的研究產生了重大影響；地下水模型研究，已成為水資源研究的主要內容。

　?。ㄎ澹┬畔⑺牡刭|學的開創(chuàng)階段——20世紀90年代為保證提供建立模型所需要的大量水文地質信息，必須建立相應的信息-檢索系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。通過近年來對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究，河南環(huán)境水文地質總站已先后開發(fā)了“河南省地下水資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”和“地下水均衡試驗觀測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，均已正常運行；山西環(huán)境水文地質總站建立了“山西地下水動態(tài)數(shù)據(jù)庫(GWD)管理系統(tǒng)”，不僅 可對動態(tài)資料進行輸入、修改、查詢、統(tǒng)計、打印報表、繪制圖形，而且具有多種數(shù)據(jù)處理功能。在許多城市（如秦皇島、石家莊、新鄉(xiāng)等），也都分別建立了相應的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

　　信息系統(tǒng)的研究已成為水資源研究*的重要內容之一。主要包括數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)、遙感信息系統(tǒng)、專家決策系統(tǒng)的開發(fā)以及三維地理信息系統(tǒng)在模型研究中的應用等，已逐漸向信息水文地質學的方向發(fā)展。

　　國土資源部全國地質環(huán)境監(jiān)測總站建立了全國水文地質信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。各省、市、自治區(qū)分別建立省級的數(shù)據(jù)庫中心，監(jiān)測數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)已在網(wǎng)上運行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包括地下水動態(tài)監(jiān)測、水文地質鉆孔、地下水資源監(jiān)測、地下水環(huán)境監(jiān)測、地沉地裂監(jiān)測等各種信息數(shù)據(jù)庫，以及海水入侵監(jiān)測數(shù)據(jù)庫等，為實現(xiàn)全國地下水資源的宏觀管理，提供了基本條件。

　　在信息系統(tǒng)研究的基礎上，國內正在開展關于城市水資源環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)的研究。專家系統(tǒng)是人工智能研究領域中的重要研究方向之一。通過對信息數(shù)據(jù)庫、知識庫、推理解釋系統(tǒng)和知識獲取的研究，可以建立通用的城市水資源-環(huán)境管理專家決策系統(tǒng)，從而將水資源-環(huán)境管理這一復雜系統(tǒng)工程微機化、自動化，為城市水資源業(yè)務管理部門提供操作方便的技術工具。不僅可對水資源狀態(tài)進行實時分析、過程模擬和信息輸出，還可對水資源管理實現(xiàn)決策選擇。

　　在3S技術的應用中，地理信息系統(tǒng)(GIS)已成為研究地下水資源信息系統(tǒng)的有效的工具，并在地下水研究中具有廣泛的用途。例如建立空間數(shù)據(jù)庫，建立網(wǎng)格專題層和進行空間疊加、識別模型，進行地下水監(jiān)測網(wǎng)設計和動態(tài)預測，以及編制各種水文地質圖件，等等。

　　GIS強大的數(shù)據(jù)管理功能與分析計算功能，為地下水的定量研究提供了有力的支持。地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，將使地下水資源管理朝決策支持系統(tǒng)(DSS)、人工智能(AI)及專家系統(tǒng)(ES)方向開拓發(fā)展。河南鄭州市和遼寧大連市，是我國開展此類工作的兩個城市，20世紀90年代先后完成城市地下水資源一環(huán)境管理專家決策支持系統(tǒng)的研究，為提高城市水資源管理水平和決策效率，實現(xiàn)決策管理的現(xiàn)代化和科學化，提供了有效方法和正確途徑，在國內發(fā)揮了重要示范作用。

　　除此以外，從20世紀80年代到90年代，許多正在開拓中的新領域，也取得了不少重要成果。如油田水文地質方面完成“油田古水文地質與水文地球化學”的研究；在地震水文地質方面，完成專著《地震流體地質學概論》；在地下水動態(tài)與觀測網(wǎng)研究方面，完成《地下水動態(tài)及其預測》、《地下水觀測網(wǎng)優(yōu)化設計的理論與方法》等專著；在人工補給研究方面，出版了《黃淮海平原地下水人工補給》；在地熱和溫泉研究方面，出版了《中國溫泉資源》、《中國地熱資源》、《中低溫對流型地熱系統(tǒng)》等專著。以上所列專著大部分都是經過長期研究而完成的具有總結性的研究成果。

　　在上述發(fā)展過程中，特別是近年來，新技術、新方法（計算機技術、遙感技術、同位素技術、自動監(jiān)測技術、室內模擬技術及有關水質分析技術等）的普遍應用，尤其是地理信息系統(tǒng)的廣泛應用，對推動我國水文地質學及其新的分支學科的產生和發(fā)展，發(fā)揮了重要作用。

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此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產企業(yè)，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節(jié)能環(huán)保產業(yè)等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)【產品介紹】

    地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

   采集服務器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。 本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析 

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究 

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究 

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究 

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究 

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa. 

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點總結：高性價格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析 

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究 

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場的研究 

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究 

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究 

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

   本系統(tǒng)技術參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數(shù)字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)功能： 

1、溫度在線監(jiān)測 

2、 報警功能 

3、 數(shù)據(jù)存儲 

4、定時保存設置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印 

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度： 正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分  辨 率： 0.1℃

4、采樣點數(shù)： 小于128

5、巡檢周期： 小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長： 小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年 

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度： 小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1． 使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應該限制在150個節(jié)點以內。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現(xiàn)場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。

   由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據(jù)客戶距離進行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據(jù)該負荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

   為方便研究土壤、水質等環(huán)境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測溫精度，但對模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測，地源熱泵溫度監(jiān)測研究，地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，淺層地熱測溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
   傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

    北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉換器和現(xiàn)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設

一、系統(tǒng)介紹

1、建設自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導依據(jù)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經安裝自動監(jiān)測設備的地熱井實施自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)分

析展示，可實現(xiàn)地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預

警，做到實時監(jiān)管，有地熱井運行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內水位監(jiān)測及變化曲線；

推薦產品如下：

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地熱管理系統(tǒng)（geothermal management system）是為實現(xiàn)地熱資源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

我司深井地熱監(jiān)測產品系列介紹：

1.0-1000米單點溫度檢測（普通表和存儲表）／0-3000米單點溫度檢測（普通顯示，只能顯示溫度，沒有存儲分析軟件功能）

2.0-1000米淺層地溫能監(jiān)測/高精度遠程地溫監(jiān)測系統(tǒng)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無線傳輸至WEB端B/S架構網(wǎng)絡；單總線結構，可擴展256個點；進口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米分布式多點深層地溫監(jiān)測（采用分布式光纖測溫系統(tǒng)細分兩大類：1.井筒測試 2.井壁測試）

4.0-2000米NB型液位／溫度一體式自動監(jiān)測系統(tǒng)（同時監(jiān)測溫度和液位兩個參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體井下電視（同時監(jiān)測溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機——地熱資源監(jiān)測系統(tǒng)／地熱管理系統(tǒng)（可在換熱站同時監(jiān)測溫度／流量／水位／泵內溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內容，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控，24小時無人值守）

有此類深井地溫項目，歡迎新老客戶朋友垂詢！北京鴻鷗成運儀器設備有限公司

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