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水文地质条件对地质灾害的 影响及防治措施

2021-04-17

中国科学探险 2021年6期
关键词:水文地质灾害

近年来,我国地质灾害频繁发生,且灾害类型多种多样,严重影响了该地区的生态环境和居民生活,并造成了生命和财产严重受损。基于此,本文就水文地质条件对地质灾害所产生的原因、影响等内容进行了阐述并提出相关防治措施。

我国地域辽阔,地貌种类多样,各种地质灾害在我国均有发生,在众多致灾因素中,水文地质条件是汛期地质灾害发生的重要原因之一。水文地质学是研究岩石圈、水圈、大气层、生物圈和人类活动相互作用下地下水量和水质的时空变化,以及如何利用这些规律来为人类服务。由于地下水不规则的流动,因地下水造成的大多数地质灾害都会对人民的生产和安全造成影响[1]。为了防止地质灾害的发生,本文阐述了水文地质因素对地质灾害的影响并提出了相关解决方法。

1    水文地质概述

水文地质就是指大自然中水资源的一种流动与变动,这类变化及流动的水资源在最后均会储存于地质空隙内,比如溶洞水和基岩裂隙水等。通俗地讲,地下水就是地表之下的空隙当中存在的水资源,其主要来自大气降水以及地表水的渗入,还有一部分来自于河流入渗。地下水不仅仅具有较强的蓄水调动功能,因其分布范围较广,所以是大部分区域农业用水以及生活用水的主要来源。地下水构成的水循环体系既是大自然循环当中一个关键组成,同时地下水的流动性也会引发一些地质灾害,因此,对地下水的流动规律进行研究可以帮助我们预防地质灾害的发生。

2    水文地质因素引发的地质灾害

2.1 砂土液化

影响砂土液化灾难现象的主要因素就是水文地质条件。砂土的液化意味着,由于振动等因素,处于饱和状态的松散砂土体结构被破坏,从而显示出流动性,导致土壤中的孔隙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,发生沙子流动的现象,是受其上部渗透性的影响进而引发砂的喷发。所以,在地表裸露的砂土地区更容易发生此类地质灾害。

2.2 岩溶塌陷

岩溶塌陷是我国西南部岩溶地区较为常见的地质灾害类型,该灾害形成的过程中需要存在一定的特定条件。首先,在岩性上应以碳酸盐岩为主。此外,在其岩土的上层应当存在较为疏松的土壤覆盖层,而岩石的下层则有一定的流动力。在水流长期对岩石进行冲刷及破坏过程中,导致其底部结构遭到严重破坏,使其岩石结构的牢固性以及稳定性有所降低,进而丧失其承重能力,久而久之便会形成自然塌陷现象,严重影响人类正常生产生活。以某地为例,其在出现岩溶塌陷之后,某农户鱼塘边出现了一个10 m左右的深坑,一下子就把鱼塘的水和将近3 000只鱼全部吸干。该事件受到了当地政府及有关部门的高度重视,在经过调查分析之后,确定该地区的地层主要是岩溶覆盖层,而其地下水也有着水量丰富以及埋深较浅的特点,在地下水频繁升降过程中导致土层被逐渐腐蚀,最终产生了岩溶塌陷灾害。

2.3 地面沉降

随着经济的发展,在对自然资源开发利用的同时人们通过地下水截流等方式修建水库、大坝,这些工程都会引发地下水水位变化。若地下水水位降幅过大、降速过快很可能引发地面坍塌、地面下降、地裂缝等现象。同时也会对环境造成破坏,使地下水源变少,水质变差,甚至枯竭,更严重的将导致沙漠化,这些灾害一旦发生,就很难恢复,严重影响人类的生存环境和发展空间。

2.4 地基变形

一般来说,由于水文地质因素导致的地质灾害,极易引发地基变形现象发生,一旦出现就会导致建筑物出现失稳的情况,无法确保安全。随着城市化建设进程的加快,国内建筑物的数量也与日俱增。在一些地下水水位较高的平原地区,若相关建筑建设在地下水降落漏斗范围内,如建筑企业进行地基施工时没有进行详细的工程勘察,又处于地质灾害高易发区,那么一旦受到震动的影响,将会发生地基变形的现象。此种现象会严重影响建筑物的稳固性,使墙体开裂,甚至产生建筑物坍塌事故,威胁到广大人民群众的安全。

2.5 山体滑坡

山体滑坡是指山体斜坡部位,一些岩土层在岩土自身重力和地下水的运动压力双重作用之下,顺着山体结构的脆弱处,产生位置移动而向山体斜坡的下方滑动的一种现象,通常我们称为地滑。山体滑坡夹杂着雨水和河水,还会形成泥石流,这时候的灾害后果就更严重。水文地质因素从根本上影响着山体滑坡的形成,地下水流动会引起下列情形的出现:岩石土层被软化,强度大大降低,同时会产生一系列的水压力,包括动水和孔隙水的压力,岩石土层被侵蚀,容重也会相应地增大,这就对透水岩层形成了一种浮力和托力,从而导致山体滑坡灾害的发生。

3    防止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

更好地培育植被,提高植被覆盖率,使土壤表面更好地得到保护是防止相应灾害发生的重要措施之一。当地表植被遭到破坏,雨水很容易直接冲击到地面,导致土壤表层遭到侵蚀,并破坏表层结构。按要求,我国工业生产用水不能直接排放到地面、田野或河流中,必须先对工业废水进行净化处理,再加以利用。但随着经济的发展和企业谋利心理的影响,必将有大量的废水流向土壤,而废水的长期渗透会破坏地下水循环系统,从而导致地表植被被破坏,进而导致水文地质条件在该区域发生重大变化。对此,我们应加大对工业废水的管理制度,避免表层土壤结构遭到破坏。

实施科学规划也是重要的防治措施。建设大型项目需要进行科学、有效的规划,避免在地质灾害易发区建设大型项目,因为大型项目可能会造成水文地质条件的改变,为工程建设带来不确定性[2]。

3.2 災害监测

若有效降低水文地质因素所造成的负面影响,相关部门要大力开展相应的灾害监测工作,并针对具体的地质灾害类型事先采取预防措施,建立完善的监测体系,以实现监测水平的提升,高质量地落实相应的地质灾害防治工作。与此同时,在开展各类工程施工过程中,还要强化开展对于相关工作人员的科学管理工作,尽可能减少施工工序不合理以及施工方式不规范等因素,对原本地下水系统的稳定性造成破坏。在实际施工的时候,相关工作人员自身的技能与素质直接决定着工作开展的有效性,所以需要加强对工作人员的培训教育,以便于提升其对科学施工的重视,进而降低其对于水文地质条件所产生的负面影响。特别是针对我国部分地质灾害频发的地区,更应加大监测力度,让工作人员切实提高自身的监测技术水平,进而在工作中对各种潜在的地质灾害进行科学预判,并从其实际情况出发,对相应的防治措施进行优化,降低地质灾害发生的概率。

3.3 启动地质灾害危险评估机制

在地质灾害易发区域,有关部门应出台相应政策,建立地质灾害危险系数评估工作,将地质灾害评估结果纳入当地规划建设中,并要求建设单位严格执行,避免因不当施工而引发地质灾害,必要时应会同各专业人士对施工企业施工资质进行审核,确保建设单位具备相关处置能力。

3.4 确保地下水资源开发与利用的科学性

我国淡水资源储备量日益缩减,地下水资源的开发力度逐年增大,势必造成水文地质条件的变化,极易诱发地质灾害的形成。因此,加强水文地质条件监测现已显得尤为重要。但从其根本原因分析,确保地下水资源开发与利用的科学性才是立足之本。针对以上问题,本文有两项建议:一要借助地下水资源实施农田与绿色植被节水灌溉,在适宜的地方推广滴灌技术;二要不断开发、引进、推广各类节水新技术、新工艺,改进用水量大的生产工艺,引进节水设备,提高用水重复利用率,进一步提高节水效果。

3.5 控制有关资源的开发和使用

在地下水被过度开采的情况下,一定会导致某一地区的深层地下水大量减少,从而导致地下结构产生大面积的空洞,进而引起地面沉降问题。在地下矿产、油气等资源的开采过程中,也勢必造成水文地质条件发生重大变化,从而引发相应的地质灾害问题。为此,有关部门应结合目前的资源开发状况,有针对性地制订相关科学、合理、可行的资源开发利用控制手段,尽量避免因资源过度开发而对地质环境造成严重危害[3]。

4    结语

导致地质灾害关键因素之一是水文地质条件,因此水文地质勘察监测工作必须做到及时精准。水文地质条件变动带来的灾害,对人们的生产生活及经济发展产生极大的影响。因此,使经济发展和水文地质条件实现良好互动,避免地质灾害的发生,是当下极为重要的研究课题之一。

(本文作者:何  明   工作单位:黑龙江省齐齐哈尔地质勘查院)

参考文献

[1] 王凌.水文地质因素对地质灾害的影响[J].工程技术研究,2019,4(13):230-231.

[2] 王建斌,范增顺,汪永胜.工程地质勘查中水文地质灾害及对策分析[J].世界有色金属,2018(22):273.

[3] 杨义林,陈璠.水文地质因素对地质灾害产生的影响[J].资源信息与工程,2017,32(6):177-178.

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