水工环地质调查在地质灾害治理中的应用效果评价

赵少东，王雪平

（1.湖南有色地质工程测试研究中心，湖南 邵东 410129；2.湖南省有色地质勘查局二四七队，湖南 娄底 410129）

近年来，我国经济整体发展形势普遍比较良好，但是很多行业的发展都是以牺牲环境为代价，这也是我国生态环境越来越差的主要原因。自然生态环境问题越来越严重，地质灾害发生频率越来越高。地质灾害本身具有非常严重的危害影响，一旦出现地质灾害，势必会造成人员伤亡、经济损失等。因此，地质灾害的治理越来越重要。

1 常见地质灾害类型及特点

1.1 滑坡

滑坡是湖南省比较常见的地质灾害类型之一，与目前滑坡的具体规模、物质组成部分以及动力形式等各要素进行结合分析，将滑坡分为以下几种类型，如表1 所示。

表1 滑坡类型统计表

深入探究湖南省滑坡灾害的原因，湖南省斜坡第四系的松散堆积层相对比较厚，同时土体整个结构处于比较松散状态，地层透水性相对比较好，一旦大量的降水后，势必会直接导致土体自身的抗剪强度不断下降。此时，地下水就会向侧向径流，直接产生出对应的静水压力、动水压力，以此来增加下滑力，最终产生滑坡。与相关统计资料和实际勘察研究结果，土质滑坡在湖南省的滑坡灾害比例中的82.69%。

1.2 地面塌陷

湖南省地面塌陷的规模以及具体成因类型统计情况如表2所示。

表2 地面塌陷规模及成因类型统计表

岩溶塌陷灾害的发生，通常情况下都会沿着一定的部位或者是方向分布。地面岩溶塌陷灾害大多数情况下都会分布在岩溶发育相对比较强烈的纯可溶岩或者是与非可溶岩接界的位置处。岩溶发育的整个强度，将会直接影响到地面岩溶塌陷灾害发生的强度、规模，这也是湖南省整个地区范围内岩溶塌陷灾害的一种常见规律特征[1]。除此之外，地面岩溶塌陷一般都会集中分布在一些断裂构造带、褶皱构造核部等位置处，比如斗笠煤矿泉塘一带位置处，由于该位置本身是多条断裂交汇的地方，同时又是次级背斜轴部和倾伏端。因此，这种过于密集的构造，直接导致岩层出现严重的破碎现象，甚至是裂隙发育。也正是由于岩溶的整个发育过于强烈，所以该地方在矿井排水时，出现了非常严重的塌陷灾害事故。

采空塌陷灾害一般在湖南省各地分布相对比较广泛，也是比较常见的一种塌陷事故类型，比如湖南煤矿等。

1.3 地裂缝灾害

地裂缝也是比较常见的一种灾害。经过实地勘测和调研，地裂缝地质灾害通常会导致区域性的断裂，甚至严重时，还有可能会造成非常严重的破坏影响。地裂缝地质灾害的出现，经常会与地下水的运用情况具有密切联系[2]。比如地下水使用时，由于缺少科学合理的规划和设计，对地下水过度的使用等，很容易就会导致该地区的整个结构存在严重问题，甚至很容易引起严重的地域性裂缝。

1.4 地震灾害

地震灾害是目前比较常见的地质灾害类型之一。导致地震灾害出现的主要原因是由于地壳运动，在实践中逐渐形成了比较明显的突发性破坏，一旦发生地震灾害影响，势必会直接威胁到整个受灾区域范围，造成人员伤亡、经济财产的严重损失。地震灾害目前的发生率普遍比较高，同时具有非常难以预测的特点。虽然目前科学技术的整体发展水平普遍有所提升，勘测技术也越来越完善，但是仍然很难通过勘测技术准确的预测出地震灾害的发生时间等。

2 地质灾害治理中水工环地质调查技术的应用现状

水工环地质调查技术在目前我国地质灾害治理中的应用相对比较广泛，有利于实现对自然灾害的防治，同时可以实现对各种不同类型灾害实时有效的监测和统计分析。该技术在应用时，主要是以GIS、GPS、RS 等一系列先进技术手段为主，对水工环地理信息系统展开科学合理的构建和应用。该系统本身在应用时，有利于实现对各种不同类型地理信息的分析、储存以及管理，为地质灾害治理提供可靠的数据信息作为支持。水工环地质调查工作在实践中的有序开展，可以被看作是各类地质灾害在治理时的基础。众所周知，地质灾害的发生，势必会与当地各个地区自身的地质构造之间具有密切联系[3]。因此，通过水工环地质调查有利于对当地地质地貌进行深入探究，对水文、地质环境等展开一系列有针对性的勘测和调研，根据最终的勘测结果，有利于对水文、工程以及环境相互之间存在的密切联系进行客观分析。以此为基础，找出导致地质灾害发生的原因，进而提出有针对性的治理对策，为地质灾害防控工作的落实提供保证。

3 地质灾害治理中对水工环地质调查技术的合理应用

3.1 湖南省地质灾害总体发育特征

3.1.1 地质灾害数量统计

与湖南省地质环境监测总站现有统计数据进行结合分析，从2000 年～2010 年，10 年时间内，湖南省现有发生地质灾害3002 处。经过仔细勘测和调研分析，存在地质灾害隐患的位置数量有8475 处。本文在针对地质灾害治理问题进行分析时，主要是针对已经发生的地质灾害展开详细的研究。通常现如今比较常见的地质灾害类型包括滑坡、泥石流以及地面塌陷、裂缝等。根据数据统计结果，滑坡灾害数为1766 处，在整个总灾害数量中的占比为58.83%，崩塌以及泥石流的灾害处分别是260、305处，占比分别为8.6%、10.16%。地面塌陷在其中的数量为622处，占比达到了20.72%，地裂缝灾害为49 处，比例为1.63%。与实际调研数据以及一系列勘测资料共同总结后，得出的结论为地面沉降并不是湖南省区域范围内主要发生的地质灾害类型[4]。也就是在湖南省区域范围内地面沉降会造成的危害普遍比较小。如表3 所示。

表3 湖南省地质灾害类型统计表

3.1.2 地质灾害空间分布

与湖南省区域范围类的地质灾害类型进行结合分析时，发现湖南省地区的地质灾害分布相对比较广泛。整个区域范围内除了洞庭湖之外，地质灾害均有所分布。如图1 所示。与湖南省现有地质灾害类型进行结合分析，滑坡地质灾害是湖南省主要灾害类型之一，在整个省市区域内都有分布。主要分布在麻阳-洞口雪峰山、永州市区-道县等，特别是张家界武陵源区分布最为广泛。滑坡地质灾害的形成，其自身的发育程度，会受到当地的地形地貌影响。除此之外，崩塌地质灾害在湖南省范围内的发生数量相对比较少，在部分地区呈现零星分布的状态，崩塌的整个发育程度与地形地貌之间也具有密切的联系[5]。尤其是张家界武陵源区，由于大中起伏山地区相对比较集中，所以整体发育情况也比较明显。泥石流的地质灾害主要是集中发生在绥宁县等。

图1 湖南省地质灾害分布示意图

地面的岩溶塌陷灾害，在湖南省全省范围主要集中在石门县、桃江县等地区。地面采空的塌陷灾害则是以湘潭县、祁阳县等地区为主。地裂缝则是由于矿山采空区域的地面出现变形，而逐渐引起的一种地质灾害类型。

3.1.3 地质灾害规模特征

各种不同类型的地质灾害如果是直接按照基本的规模进行划分，那么可以参照当地的地质灾害调查以及区划要求，保证划分的合理性、有效性。与滑坡、崩塌以及泥石流等诸多地质灾害的规模等级进行划分，湖南省的地质灾害总共有3002 处。按照规模等级划分，巨型15 处、大型以及中型规模等级的地质灾害分别是102 处、503 处，小型最多为2382 处。各灾害类型在巨型、大型以及中小型规模划分中的占比情况如表4 所示。

表4 湖南省地质灾害规模级别统计表

3.1.4 地质灾害的灾情统计

湖南省的地质灾害带来的灾情非常严重。根据湖南省122个县级地质灾害情况的最终调研结果，经过一系列的数据信息统计后，发现湖南省全的地质灾害点数量为3002 处。按照现有地质灾害灾情分级标准对其展开不同级别灾情划分时，发现特大型灾情数量为22 处，大型以及中型灾情分别为28 处、170 处，小型灾情最多为2782 处。与实际情况进行结合，发现该地区由于地质灾害影响，死亡的人数达到了1482 人，由于受到严重灾害灾情的威胁和影响，房屋损坏了114844 间，田土被严重摧毁49838.6 亩。最终导致的直接损失金额匝道了107152.45 万元。如表5 所示。

表5 湖南省地质灾害灾情统计情况表

3.2 水工环地质调查技术的具体应用

3.2.1 水工环地质调查技术在滑坡、泥石流等灾害治理中的应用

由于滑坡、泥石流等是目前湖南省比较常见的地质灾害类型，同时也是全国范围内各地区经常发生的地质灾。滑坡、泥石流等地质灾害造成的危害性普遍比较大，尤其是在部分地震灾害发生后的区域，很容易就会引起严重的滑坡、泥石流。针对滑坡、泥石流等自然灾害进行治理时，必须要提前做好一系列的预防工作，尽可能降低滑坡、泥石流等灾害的发生率。比如，在实践中对各种不同类型自然资源进行开采和具体应用时，必须要提前进入到现场进行实地勘测，与地质、水文以及工程环境进行结合，以此为基础，提前做好科学合理的规划和控制，尽可能避免随意开采对地质地貌、地形造成的恶劣影响。比如在林木砍伐中，要制定合理砍伐计划，严格按照计划中的要求执行，切忌不可以出现乱砍乱伐的行为，否则很容易增加灾害发生率。砍伐后，要注重修复工作的全面落实，有利于实现防患于未然。水工环地质调查工作在滑坡、泥石流等灾害治理中的合理应用，重点是预警监测方面，通过该系统的合理应用，有利于对整个区域范围内的灾害发生情况进行实时有效的监测，一旦发现异常情况，有利于及时给出警告，避免灾害突然发生带来的严重后果。针对一些比较容易发生灾害的区域位置，合理安装和利用监测仪器设备，与近年来的地质结构变化情况进行结合分析，以此来提前做好一系列的灾害防控工作。

3.2.2 水工环地质调查技术在地面塌陷灾害治理中的应用

针对地面塌陷灾害展开治理工作时，水工环地质调查技术的应用，有利于保证地面塌陷灾害治理的及时性、有效性，同时可以将其自身的预见性特征充分发挥出来。由于地面塌陷主要集中在岩溶地区，因此必须要对岩溶地区附近的区域位置，加强水工环的地质勘测力度，对整个区域范围内的地质变化情况进行实时有效的监测和分析，以此来判断出地面塌陷灾害的发生率，提前做好应对措施。地面塌陷防治中，水工环地质调查技术的应用，需要对该区域范围内的地质结构变化情况展开重点研究，实现对各层面作用力详细的勘测，以此来保证塌陷灾害的整体预警和防治效果。

3.2.3 水工环地质调查技术在地裂缝治理中的应用

水工环地质调查技术在地裂缝治理中的应用，能够直接针对各种诱发因素展开详细的监督和管理，保证地裂缝灾害控制力度。地裂缝的主要形成原因是由于区域性的地质构造出现断裂，因此，需要对其中各影响因素、诱发机制等展开详细的监测和分析。比如，在地下水的开发和应用方面，可以实现科学合理的规划，既满足人们对于地下水的个性化需求，又可以实现对地裂缝灾害的有效防治。除此之外，通过水工环地质调查技术的应用，有利于对区域范围内地下水的整个变化情况展开实时、有效的监测，及时了解真实情况，有利于与地下水源异常现象进行结合，及时提出有针对性的预警、治理手段。以此来保证地裂缝整个防治效果，尽可能避免地裂缝灾害带来的一系列危害影响。

3.2.4 水工环地质调查技术在地震灾害治理中的应用

地震带来的灾害危害影响，主要是由于地震强烈作用，导致区域地形地貌、区域范围内的所有建筑物，甚至是人们的生命安全遭受到严重的威胁和影响。灾害发生是由于地震带来自然环境的失衡，进而引起其他灾害的发生，比如火灾、水灾等。针对地震灾害进行治理时，以水工环地质调查技术为主，对灾害类型实现具体的划分。地震灾害治理中，该技术的应用必须要与过去诸多经验进行结合，对地震灾害带来的一系列预兆展开深入研究，对各微观信号、宏观信号等进行实时有效的监测、准确获取，进而实现对比分析。根据最终分析得出来的结果，有利于提出有针对性的治理对策，保证地震灾害的治理效果，尽可能将地震灾害带来的一系列损失降低到最小。通过宏观信号的应用，有利于从中直接发现隐藏的异常问题，比如动物异常反应等，这些都可以在实践中作为重要的参考依据。而微观信号通常无法直接获取，因此，需要对部分勘测仪器设备、勘测技术等进行借助使用，这也是水工环存在的意义和价值。比如，针对部分地区的磁场、重力变化情况，做出更加详细的分析，对其中的数据信息展开对比研究，以此来判断该地区是否比较容易受到地震灾害的危害影响。这样有利于提前做好一系列的预警、防控对策，尽量实现对地震灾害的规避，一旦无法规避，尽可能减少地震灾害带来的一系列损失影响。

4 结语

为了从根本上保证地质灾害治理水平、质量的提升，必须要结合现实要求，利用水工环地质调查技术展开一系列的治理措施。该技术的应用，有利于实现对周围地质环境的勘测，与勘测结果进行结合，有利于对地质灾害治理方案进行合理的编制和落实，为地质灾害治理效果提供保证。