浅谈水文地质因素对地质灾害的影响及应对措施
2019-03-26
(西安工业大学 陕西 西安 710021)
一、水文地质及其运动
水文地质主要指的就是自然界中地下水的各种运动和变化的现象,这些不同的地下水运动情况,构成了水文地质环境变化的主要因素。地下水是水资源的重要组成 部分,地下水的水量比较稳定,能够常年为城市建设发 展、农业生产、工业发展提供稳定的水源。不过,地下水在一定的条件下,其结构会发生变化。例如,地下水在一些 外在因素的影响下,可能会引起沼泽化、滑坡、地面下沉 等地质灾害。按照地下水的不同来源,地下水的补给形式有地表水 的渗入和大气降水。另外,地下水还可以通过地下暗河渗 透的方式,对河流、沼泽以及湖泊等进行补给,地下水也可能直接流入海洋。地下水的上层部分,在土壤中有一部分水分直接蒸发掉了,还有一部分被植物的根系吸收,最后散发到空气中去,促进地球上水资源的循环。在这个过程中,由于受到一些地形、地貌的影响,地下水的运动可能会 导致滑坡、溶蚀以及地面沉降等地质灾害。
二、水文地质因素对地质灾害的影响
(一)岩溶塌陷
岩溶塌陷是水文地质因素对地质灾害的影响 结果之一,它的形成条件必须有开口型溶洞和溶隙的特定碳酸盐岩,松散覆盖层还要达到厚度要求,这些条件都极易改变地下水 的动力条件,从而在一定程度上破坏地下水运动的平衡。那么,水文地质对岩溶塌陷来说,造成的影响主要是形成巨大水流冲刷力,严重破坏溶洞底层结构的牢固性,最终出现塌陷现象。
(二)砂土液化
砂土液化也是水文地质因素对地质灾害的影响结果,对于砂土液化来说,在饱水细砂土和疏松粉在临界发生 地震的作用力下,瞬间破坏,急剧产生的液态流动现象。实际上,饱和砂土一旦受到振动,基本上都趋于密实,随后使孔隙水压骤增,然后在不停息振荷载的作用下,孔隙水压不断累积而使土粒悬浮起来,最终接近液体。据了解,根据不尽相同的地质条件,砂土也会产生不同的液化结果,同样会不同程度地破坏地质结构。比如,在沉积颗粒比较粗的地段,大大增加了液化土层的孔隙水压力,使其超过盖层的强度,然后地下水可以携带砂粒冲破盖层 而喷出地表,即这样就出现了喷水冒砂的地质灾害现象。
(三)地面沉降
地面沉降。水文地质因素对地质灾害的影响还表现在地 面沉降。通常来讲,造成地面沉降因素很多,几乎无法数清,除了自然因素,还有人为因素,自然因素会让地质构造活动造成沉降、地震活动、海面上升等现象;人为因素则体现在过量开采深层地 下水和地下热水,以及开采油气资源而引发的地面沉降现象。所 以,地面沉降主要是因为地下水的开采,随着地下水位的变化,地 面沉降速率和发展趋势随之变化,最终形成地面沉降层位与开采 量的对应结果。也就是说,地下水的过量开采,或者无节制地开 采都是引起地面沉降的主要原因。
(四)地基变形
地基变形。水文地质因素对地质灾害影响的又一后果集中体现在地基变形。在现代建筑施工过程中,软土地基是地质开发最为常见的问题,因为这种土体结构本身缺乏稳定性,无法牢靠地受地下水运动影响。比如说,软土存在触变特性,一旦振动原状土,将会严重破坏结构的连接,而且土的强度被降低后,将会很快导致土成为稀释状态,与此同时,在加载初期,地基中存在较高的孔隙水压力,使地基强度深受影响。软土除排水固结以外,在剪应力作用之下,土体也会缓慢产生剪切变形的情况。
三、防治水文地质因素导致的地质灾害的主要对策措施
由于一些不利的水文地质因素导致了地质灾害的产生,因此,在防治过程中,就需要加强对水文地质因素的勘测力度,做好监督检查工作,对于经常发生地质灾害的区域,要制定应急处理预案,减少人为因素的破坏等,以下为常用的防治措施手段。
(一)加强勘测力度,做到实时监测
水文地质因素处在不断的变化之中,如果达到一定的条件,则会导致地质灾害的产生。因此,从这个角度来讲,要加大对水文地质因素的勘测力度,如地下水的深度、流动状况等,通过实时监测,确保水文地质因素不发生较大程度的变化。地下水的开采,不能超过规定的限制指标。在多雨季节,地下水的流速、流量情况,要做到24小时不间断的监测,并提前做好相应的预防控制措施,尽量避免水文地质因素变化导致的地质灾害。
(二)要进行科学合理的开发利用
水文地质因素受到现代化工农业生产的影响较大,人们在进行工业生产、农业灌溉时,需要大量的地下水。如果大量的超采地下水,则会导致一定区域内深层地下水大量减少,从而形成地下“漏斗”,容易导致地面沉降。除了地下水资源之外,地下的矿产资源、油气资源等,如果大量的开采,也会导致水文地质因素发生较大变化,容易诱发一系列地质灾害。因此,要制定科学合理的开发利用措施,对地下资源的开发利用要在不破坏地质环境的情况下进行,并采取相应的保护措施。在大量开采地下水资源、油气资源 以及矿产资源后,要对地面沉降地段进行填充,或者开发人工湖等,通过引入外界的河流水填充地下被挖空的地质结构,做到合理的开发利用,尽量避免因为不合理开发利用导致的地质灾害。
(三)保护水文地质环境,避免人为因素破坏
水文地质因素导致的地质灾害很多,因此,要保护好水文地质环境,避免人为因素破坏。第一,保护好植被,植被的覆盖对于保护地表具有十分重要的作用。在雨季,如果地表的植被受到破坏,则会导致大量的雨水冲刷地表,造成地表土层的流失,破坏地表结构。第二,工农业污水的排放,不能直接排放到河流、田间以及地下。污水要经过处理后进行循环利用,如果大量的污水排放到地表,就会导致污水不断向地下渗透,长时间的积累就会破坏正常的地下水循环结构,容易导致局部的水文地质条件发生变化。第三,科学勘测,合理规划。在建设较大规模的工程时,一定要做到科学勘测,合理规划。
四、结语
水文地质异常总会造成不同程度的地质灾害,一旦发生地质灾害,不管是社会经济的发展,还是人民生活的正常进行,或者是土地资源开发利用,都会受到影响,其破坏力也是不堪设想的。所以,我们首先要从可持续发展的角度出发,清楚地认识地下水运动对地质灾害造成的不同影响,潜移默化的过程中,可以为相关部门制定防治措施提供可靠的依据。此外,合理地解决水文地质对地质灾害的影响,可以保证现代化城市交通建设的顺利实施。