解读水文地质因素对地质灾害的影响

2020-12-09赵建宇杨彩婷

中国金属通报 2020年19期

赵建宇，杨彩婷

（甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院，甘肃张掖 734000）

由于我国地域广阔，复杂的地质状况已成为我国地形的主要特征。一旦自然灾害发生，会导致不同地形不同影响的地质灾害。根本上来说，水文地质学研究的是岩石圈、水圈、大气层、生物圈和人类活动相互作用下的地下水量和水质的时空变化，以及如何利用这些规律来消除破坏并为人类服务。由于地下水不规则流动，水文地质造成的大多数地质灾害都会对公民的产生和安全造成影响。为了防止地质灾害的不断发生，本文讨论了水文地质因素对地质灾害的影响并提出了一些解决方法。

1 水文地质结构的主要运动特征

大家称为水文地质的环境一般是指在自然界中地下水的涌动和流动。地下水资源一般存储在层腔中，也叫非饱和区域。一般来说，地下水具有三大特点：缝隙、孔洞和溶洞水。地下水也是农业、工业、采矿和城市用水中的重要水资源和重要灌溉水源。然而，在某些情况下，地下水可能引起各种各样的自然灾害，主要是关于人们的过度和不当使用引起的。如果这种情况持续下去，很容易引起地下水泄漏的现象，一旦操作不当会引起大面积的泄漏。地下水会下漏成漏斗，并在地下水使用非常集中的地区引起沉降。在实际人们生活中，大部分的工业和生活污水都会流向地下。地下水的污染是必然的，地下水资源关乎到人们的生命健康，一定不能让被污染的地下水混入到饮用地下水资源。

2 分析由水文地质影响的地质灾害

2.1 分析砂土液化灾害中水文地质因素

影响着砂土液化灾难现象的主要因素是水文地质因素。沙的液化意味着，由于振动，处于饱和状态的松散粉末和细沙土结构会立即被破坏，从而显示出流体。同时，土壤中的孔隙状水从下部的砂运动到上部的砂，最终形成砂土液化现象。例如，在沉积物的顶层颗粒相对稀疏的区域中，发生沙子流动性的现象，并且沙子上部的渗透性的影响进一步导致水的喷发和沙子的冒出。

2.2 分析水文地质因素影响下的岩溶地面沉陷灾害

由于水文地质因素，岩溶土壤的塌陷也是主要的自然灾害之一。喀斯特土壤崩塌灾害发生条件通常很困难。岩性应包含可溶性岩石，这是岩溶土壤塌陷的主要基础，应该有消除岩溶洞穴的空间，这些岩溶的存在给我们贡献了优质的土壤。他们必要的空间条件之一是表面上必须有厚度一定的表面层，可以是岩石层或土壤层。岩溶地下水的水力条件特别轻易就能改变，在岩溶地下水相对较浅且高度圆形的地区，水文地质学对岩溶塌陷的影响最为明显。岩溶地下水的动态条件容易改变，并导致地下水的不平衡运动，在该运动中地下水流会聚，导致广泛的侵蚀。这股力量破坏了洞穴底部最初的稳定结构，并最终导致了喀斯特地貌的土壤灾害。在喀斯特地区，土壤崩塌灾害的风险主要体现在以下几个方面：就矿山而言，崩塌将为矿井注水提供传输渠道。严重威胁采矿。在某种程度上，地面塌陷会导致路基受损。在城市建筑物中，地面的跌落通常会导致建筑物，公共设施的损坏和交通线的干扰。对大坝的影响情况来看，地面塌陷导致大坝突然坍塌或漏水。同时，漏水经常在下游居民区造成严重损失和经济损失。从耕种方面来看，农作物被破坏，粮食产量减少，人为造成更大的损失，处理过的土壤落入下沉孔，导致处理面积的减少，并且在无法实现回填或不可行回填的区域中无法种植农作物。

2.3 分析水文地质因素引起的地面沉降灾害

关联到地面沉降发生的原因有许多，比如地震、水文地质和人为因素，但是比起这些，水文因素才是造成地面沉降的主要原因。超量的使用地下水会降低地下水位，如果同时又无法及时补给，这很难平衡支出和补给量（沉降的主要原因）。地面沉降对社会发展有着不良影响。当公路和铁路等关键交通设施发生灾难时，交通运营不仅会受到影响，而且严重危害交通路线上人民的生命安全。由于地下水位的变化，原始的地质结构因塌陷而会被破坏，恢复也变得非常困难。

2.4 分析由水文地质因素引起的地基变形灾害

地基类的基础变形灾难主要是由水文地质因素对建筑物基础的影响所致。近年来，城市规模不断扩大，建筑物数量逐年增加，在为建筑物建造地基时，最常见的地基问题之一是地基柔软无法支撑地基以上部分，对于软土的土壤来说，它的结构稳定性差，承受水文地质因素影响的能力一定，特别是软土的结构还具有一定量的触变性的特征。

关键是原生的土壤易受振动的影响，很容易破坏原始的稳定结构，从而使其转变为弱化状态。例如在建筑物的施工和地基施工过程中未正确固定土壤的软土层，则在使用地基期间，地基很容易会受到水文地质因素的影响，进而引起地基的偏移改变。当发生地基变化导致的灾害时，建筑物的稳定性将受到严重损害，一般为建筑物墙壁的裂缝。如果地基偏移严重，建筑物可能会倒塌，导致造成更多人员伤亡。水文地质变化对地表结构的影响会在地基变形期间造成灾难。由于我国城市化的发展进程中，正在建造越来越多的建筑物。在建设项目期间，项目规模将增加。我国的基础建设项目也在不断增长。建筑地基中碰见最多最难处理的就是软土问题。软土的基本结构不稳定，对水文地质变化的抵抗力非常一般，特别是软土的结构是触变性的。一旦发生地震，土壤层对结构变化非常敏感并会被削弱。如果建筑的地基发生严重变形，将对建筑物的稳定性造成毁灭打击，这可能会反映在建筑物墙壁的裂缝、基础变形和严重塌落中[1]。

3 防治水文地质因素引发地质灾害的对策

3.1 保护好地质环境，防止人为破坏

更好地对植被进行保护。因为我国的植被覆盖率比较高，折让土壤表面可以得到更好的保护。当在雨水破坏了地面植被时，雨水很容易冲击到地面，导致土壤表层土壤侵蚀，并破坏表层结构。我国农业生产和工业生产的地下水不能直接排放到地面、田野或河流中。必须首先处理工业和农业生产中的废水，然后再利用。随着更多的废水排放到地表，废水可能会逐渐流向地面，并且废水的长期渗透会破坏地下水循环系统，从而揭示水文地质在该领域发生重大变化。行动实施科学规划和严格检测。建设大型项目需要科学的教育和监督，应该进行有效的计划。避免在恶劣的条件下建设大型项目，因为大型项目可能会造成水文地质损害。对此，我们应该立刻停止有关于可影响水文地质变化的项目，并对正在进行的项目进行全面评估。

3.2 重视紧急救援工作的实施

在发生地质灾害的时刻，我国的救援水平要不断提升。在地质救灾中，我国人民解放军、武警、士兵和消防员应发挥我们的一切可用力量，并尽最大努力开展灾害救援行动。另外，请务必准备专业设备、通讯设备和运输设备。必须定期开展地质灾害救灾演习和培训，不断提升我国的应变能力和应对地质灾害的能力。还应注意能够在基层应对和管理地质灾害，并且我们能够改善县和乡村对地质灾害的应对能力。在汛期，加强专业侦察员的监视、调查和派遣，以密切监视和探索可能发生地质灾害的地区尤其重要。还必须定期组织应急演练和培训，以防止地质灾害的威胁并保护人员和财产。发生地质灾害时，有必要确保人员和财产安全。最大限度地减少紧急救援期间地质灾害的影响。在处理不同类型的地质灾害时，使用的处理方法也不同。这就要求救援人员及时采取行动，确保人民生命安全。还应在容易发生事故的区域放置清晰的警告标志，以时刻提醒人民提高安全防护意识[2]。

3.3 强化预防工作，进行实时监测

由于我国对水文地质并不十分重视，一直没有加强对水文地质探讨研究，因此地质灾害和严重的物质破坏在我国是很普遍的问题。我国现在已经加强了对水文地质灾害的监测，并且还加强了地质灾害的预防，也在容易发生地质灾害的地区制定了危机管理措施，能够实时监测了地下水流动的变化。万一出现了紧急事故，应采取紧急措施。在处理地质灾害时，每个有关的部门都要负责且有危机感。对于各个地区的地形特点，管理人员应制定具体详细的应急备案，来防止水文地质造成严重的地质灾害。在已发生的地质灾害中，人们必须迅速采取撤离行动，避免造成重大人员伤亡，同时应向部队宣传地质灾害的预防意识，并应在短时间内采取紧急措施以最大程度地减少损失。在开展水文地质调查和保护工作中，需要不断加强水文地质监测和管理，主要需要在两个方面，监测和管理。一是加强施工过程的监督管理，避免施工过程中出现错误现象。二是提高对施工人员的监督管理的重视程度，督促所有施工人员都能做好工作，大力提高施工效率，以确保工程总体质量。建立健全的科学管理和控制体系，防止出现盲角，进行全面的技术监督和控制，及时发现和解决问题。必须确保监视设备的质量满足监视和控制要求，而且很不容易发生重大故障，必须及时进行维护和维修工作。还必须对水文地质工程进行监督，并及时提供信息和数据，以供监督和质量管理部门检查。制定并实施严格的科学指导方针和计划，减少建筑工人的错误操作，确保施工程序和技术合规，提高施工管理效率和水平。持续不断的进行地下水水质管理、控制和监测，有效地帮助员工确定污染的具体位置，充分的了解地下水污染情况。还应该有一个用于地下监测和管理的预警系统，方便地质学家可以随时检查地下水质量。预防和控制地下水污染。特别是在一些地质灾害频繁的地区，地质学家需要加强实时监控和管理工作，以避免出现紧急的状况，在出现问题时还可以及时发出预警，方便相关人员可以及时采取保护措施。例如，在雨季，经常出现阴雨天气，必须由负责的员工进行大量的地下处理、分析、检测工作。一旦流量超过规定的范围时，要及时进行管理和控制，来防止地质灾害，从而保护人民的生命安全。

3.4 对资源进行科学的开发和利用

地下水资源在农牧业或工业生产中对灌溉的需求很大。然而，当大量的地下水资源被开采和利用时，某些地区很容易出现地下水快速下降的趋势，这反过来又建立了地下通道并更容易渗入地下。不仅不能大量开发地下水资源，而且不能大量开发地下石油、天然气和矿产资源。随着大量地下水被开发和开采，这将很容易引起大规模的水文地质变化和地质灾害。因此我国有关部门要及时建立科学资源开发利用体系，并采取补救措施，确保地下资源的开发利用，同时又不损害地质环境。有效的预防性保护计划必须及时，以确保有效的地质保护[3]。

在开发和利用大面积的地下矿产、油气资源以及水资源之后，有必要及时补偿沉降值，可能的话还可以创建人工湖，利用和科学引入外部河流，最大可能降低对地下水的影响。开挖的地质结构被填满，尽量实现科学发展和资源利用，减少因不科学开发和利用而引起的水文地质变化，防止重大地质灾害的发生。当前我国的地下水资源已经饱和，过量的地下水也将改变地质结构，产生强大的土压力，最终造成地质灾害。我国有关部门要合理利用水资源，增加用水强度、增加水循环、减少地质灾害的可能性。我们还有必要进行科学、智能地水资源保护和使用，合理规划开发地下水，保持地表稳定结构，为我国经济的快速发展做出贡献。