本发明涉及地质勘测技术领域，具体公开了一种用于水文地质勘察的褶皱地层分析系统，包括图片收集模块，图片收集模块连接有标志样本存储模块，标志样本存储模块连接有样本分类模块，样本分类模块连接有相似样本识别模块，相似样本识别模块连接有损失计算模块，损失计算模块连接有识别率评估模块。本发明通过样本分类模块的设置，能够利用多分支注意机制使得在标志样本参照识别的过程中，更加关注水文地质勘察图片中褶皱疑似区域，定位出褶皱重要特征位置，融合不同尺度的接收域识别不同大小的褶皱，提高褶皱识别的速度和准确度。