水工环技术在地质灾害防治中的应用策略浅析

2020-12-08

世界有色金属 2020年13期

关键词：水工

（安徽省地质矿产勘查局327地质队安徽工程勘察院，安徽合肥 230000）

随着时代的不断进步，科技水平的不断提高，当前我国的地质灾害防治工作的发展也越来越好，要做好地质灾害防治工作，需要做好预警措施，并且要重视水工环地质技术在地质灾害防治中的应用，与其它先进的设备和技术相结合，仔细的勘察地质环境条件[1]。此外，在地质灾害防治中需重视调查当地的自然环境条件，以此获取更多的信息，在利用水工环地质技术时发挥出其最大作用，解决地质灾害防治工作中所存在的各种问题。

1 地质灾害防治中水工环地质技术概述

水工环地质技术是当前在地质灾害防治中应用较多的一项技术，主要是对地表下的地质结构及地下水进行勘查分析，让人们可以提前预防地质灾害的发生，保障人们的生命财产安全。

水工环地质技术在地质灾害防治中最大的优势，是让人们能够及时了解到地质环境条件的状况，易于操作，有着深远的发展前景。

2 地质灾害的主要类型

2.1 危岩和崩塌

崩塌是指陡峻山坡上岩块、土体在重力作用下，发生突然的急剧的倾落运动。多发生在大于60°～70°的斜坡上。崩塌的物质，称为崩塌体。崩塌体为土质者，称为土崩；崩塌体为岩质者，称为岩崩；大规模的岩崩，称为山崩。崩塌可以发生在任何地带，山崩限于高山峡谷区内。崩塌体与坡体的分离界面称为崩塌面，崩塌面往往就是倾角很大的界面，如节理、片理、劈理、层面、破碎带等.崩塌体的运动方式为倾倒、崩落.崩塌体碎块在运动过程中滚动或跳跃，最后在坡脚处形成堆积地貌——崩塌倒石锥.崩塌倒石锥结构松散、杂乱、无层理、多孔隙[2]。

2.2 滑坡

滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

2.3 泥石流

泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流[3]。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。

2.4 地面沉降

大面积区域性的地面下沉，一般由地下水过量抽吸产生区域性降落漏斗引起。大面积地下采空和黄土自重湿陷也可引起地面沉降。

2.5 采空区

矿层采空后形成的空间称为采空区。出现采空后,其上覆盖的岩层将失去支撑,原来的平衡条件被破坏,使得上覆岩层产生移动变形,直到破坏塌落,最后导致地表各类建筑变形破坏,地表大面积下沉、凹陷。采空区的存在使得矿山及周边居民的安全面临很大的问题，人员与机械设备都可能掉入采空区内部受到伤害。

2.6 岩溶

水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌，称喀斯特地貌（岩溶地貌）。

2.7 活动断裂

活动断裂是指晚更新世以来一直在活动，现在正在活动，未来一定时期内仍会发生活动的断裂[4]。活动断裂与现代构造活动是相连一体的，它是现代构造活动的一部分，与现代地球动力作用、地震活动紧密相关。

2.8 地震

又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。

地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。

3 在地质灾害防治中运用水工环地质技术需注意的问题

当前人们越来越重视地质灾害防治，相应的工作人员必须具备专业的知识技能，并通过定期定时的培训学习，及时更新自身的知识，在进行地质灾害防治工作中，保护人们的生命财产安全。除此之外，政府部门也应该颁布相应的法律法规，避免人们对自然资源的过度开采，以免破坏自然地质环境。过度的开采地下矿产资源，易引发地质灾害，带来无可挽救的损失。地区不同，所发生的地质灾害类型也各不相同，因此，相应的工作人员需根据当地的实际情况，利用水工环地质技术对该区域进行勘察，并结合其他的技术，提出相应的地质灾害防治方案，降低地质灾害所造成的危害。

4 水工环地质技术在地质灾害防治工作中的应用

4.1 物探技术的应用

地质灾害防治工作中，运用物探法最大的好处是能够在地层的表面，利用物探电阻率法、自然电位法等方法对可能会出现的滑坡、崩塌、地面沉降、地面塌陷等地质灾害进行勘察，及时了解到该区域的地层岩性、地下水流向、地层厚度等，给工作人员带来了极大的便利，可以预判地质灾害的发展趋势，及时找到相应的防治措施，避免人们的生命财产安全受到威胁。

4.2 RTK技术的应用

RTK技术在地质灾害防治工作中有着十分重要的作用，采用载波相位差分技术的卫星定位方式对地质灾害可能会发生的区域进行勘测，能获取精度较高的数据，工作人员在地质灾害监测操作较为简便，并且可以通过无线传输设备将内容进行转化，结合其它的措施，对采集到的信息进行处理。RTK技术的优点是监测范围较广，定位精度高，观测时间短，操作过程中自动化处理程度较高，工作效率高。

4.3 PS技术的应用

PS技术是遥感技术的简称，主要是通过高空或者是外层空间接收来自地球表层各类电磁波信息，通过相应的技术，对获得的信息进行扫描、传输和处理，能够对地表进行远距离的监控和识别，这项技术在地质灾害防治中有着十分重要的作用。

运用遥感技术所获得的图像较为准确，能够全面的反映地质灾害区域的物质成分、形态结构等，并且可以通过不同位置、规模、结构和色调的影像进行组合，能够清晰的分辨出各种不同类型的地质灾害现象[5]。想要快速调整遥感影像的清晰度和分辨率，可以将所获得的图像比例尺放大，能够从遥感影像图上确定地质灾害的位置、规模、空间形态和发展趋势等。运用遥感技术还能够获取不同时段的地质灾害图像，可以对地质灾害发生前、地质灾害发生过程中和地质灾害发生后的状况进行实时的监测和评估。

4.4 三维激光扫描技术的应用

三维激光扫描技术所监测到的地质灾害景象清晰，通过对被测物体进行全自动扫描，能立即获得地质灾害区域的三维坐标数据，建立三维影像模型。运用三维激光扫描技术，检测速度快、测量精度高。同时，与其他技术相比较来说数据采样点更多，能够形成一个三维数据点的离散三维数据模型数据场，处理地质灾害信息时更加简单快捷，可以提高地质灾害监测工作的效率。在地质灾害防治工作中运用三维激光扫描技术，能够实现动态监测。对扫描获取的信息，通过云数据进行分析，能够及时了解到该区域的变化趋势，准确度较高，可以及时获取地表细微变形等信息。