地下水资源勘察技术的应用对地质灾害的预防

张宏扬

摘要：勘察技术在各行业应用为自然灾害的预防起到了重要作用。地下水资源勘查是运用不同勘探方法，按照一定的勘查顺序对勘查区的水文地质条件进行调查和研究，在这个基础上对地下水资源的分布、质量以及数量特征进行分析评价，提出开采与利用的建议。通过地下水勘查还可以对可能引发的环境地质问题进行预测，提出防治对策。本文对地下水资源的概念、地下水资源勘查技术做了简要阐述，进一步分析了不同地域、地形地下水资源勘察技术的应用对地质灾害的预防作用。

关键词：地下水资源；勘察技术；地质灾害；预防

1.引言

水资源是人类社会赖以生存、社会赖以发展的重要资源。地下水与岩土间的相互作用导致岩土发生应力变化，如果该作用受到外力作用，可能引发地质灾害。地质灾害一旦发生给整个社会经济和生活造成巨大的损失，所以地质环境的保护不容小觑。及时有效的勘查可以对地质灾害进行提前预测和有效预防，地下水资源勘察技术是比较常用的地质勘查技术，对地质灾害的预防可以提供科学合理的参考。

2.地下水资源的概念

地下水资源是指在特定时间内能够提供给人类使用且水量能够逐渐恢复的淡水资源。地下水资源作为全球水资源的组成部分，是人们生产生活所依赖的重要资源。与地表水资源相比，地下水资源在空间分布上更为广泛和均匀；在时间上可以实现自我调节，是一个动态稳定的天然水库；从水质方面来说更为优越，温度恒定且不容易受到污染，但是在被污染之后治理的难度也比较大。在采用地下水资源的时候，某一含水层或含水系统的开采量不能超过补给量，这样才能维持动态平衡。与此同时，对地下水资源不合理的开采可能造成地面沉降等地质问题，造成环境损害，或者引发海水入侵，造成巨大的经济损失。由此可见，在允许使用的范围内，采用合理的手段开采地下水资源是十分重要的。

3.地下水资源勘查技术

3.1地下水资源勘查技术的基本方法

地球物理勘探是地下水资源勘查中最传统、最合适的方法。它的广泛使用将在地下水资源勘探中发挥重要作用，利用这个技术有助于测量员了解地下水的特性，有助于探测含水层的变化。地球物理勘探方法对地下水资源地质工程调查结果的有效性要求工程师收集研究区域的数据。数据内容包括调查区的自然地理位置、地形、交通状况、气候特征和人文环境。最重要的根据这些信息和适用的工具制定合理的勘探计划，并选择适合地下水资源地质工程勘探的地球物理勘探技术和方法。由于激发极化法测量的是二次磁场，水文和地形特征不影响二次磁场的使用，可以同时测量多个参数。地下水资源勘探和地球物理勘探技术在地质工程中的应用，通常选取激发极化法进行勘探。除此方法外，遥感技术、同位素技术、电磁、声波探测也都得到了极大的应用。

3.2地下水资源勘查的主要作用

水资源是人类发展和社会发展不可缺少的资源。地下水资源勘查的基本任务是运用综合勘查方法，调查研究区域水文地质条件，按照具体勘查程序和勘查步骤，分析评价地下水资源的分布、质量和数量特征，预测可能发生的地质灾害，并对勘测到的地质问题提出预防和管理的建议。在许多地质灾害中，地下水勘查技术发挥着重要的作用。通过地下水勘测发现水质的复杂影响，预测可能发生的地质灾害。勘查研究需要对地下水引起的自然地质灾害为主要问题，增加研究经费投入，提高勘测人员的思想观念意识。在存在自然地质灾害的情况下，地下水资源勘测技术至关重要，但在整个环境调查技术中却是一个通常被忽视的问题。为了保证地质监测的可靠性，我们需要重点开发地下水资源。通过综合考虑地下水的影响范围，评价防线，实现了地下水资源勘探技术的有效利用，有效地发挥其预防和防治地质灾害的作用，避免环境进一步恶化。

4.不同地区地下水资源勘察技术的应用

4.1干旱地区

近年来，云南周围的西南部山区气候干燥，全年降水量大大减少。此外，该区域地形条件复杂，地下水资源分布十分复杂，寻找起来相当困难，水资源问题愈发严重。为了解决云南省干旱缺水地区的状况，解决人们的基本生存环境、生产条件、农业和畜牧业以及缺水地区人们对城市和工业用水利用等方面的问题，需要积极引进地下水勘查新的物探设备。Eh4电磁成像系统在云南干旱山区找水中的应用表明，该方法能够准确地划分盐酸地层，区分电阻率相似的其他地层。该系统设备轻巧，测量速度快，使用方便，工作效率高。这是一种有效的找水方法，具有良好的应用前景。为在干旱地区寻找水源提供了有效的技术途径。然而，在干旱山区收集数据时，通过对地形条件的分析和改正，提供更可靠的技术参数，以确定钻井的位置和深度。另外，新疆地区也是干旱地区之一，水文观测点较多，很多情况下观测人员不能对有效地进行测量，使用测量机器人解决这一问题。测量机器人技术可以智能测量测点的水文情况，提供三维坐标、图像地图等多角度表示。安装测量机器人后，测量机器人可以自主识别对象，通过自主识别对象，大大减轻了水情调查的负担。因此加强对地下水资源勘测技术的应用，减少地质灾害的发生的同时，更要注意水资源的保护和合理运用，需要采取相应的预防措施，改善生态环境，促进山区经济的可持续发展。

4.2矿产地区

礦产地区的矿产资源十分丰富，开采和进一步加工都需要大量水资源。而地下水资源勘测技术是矿区开采技术的重要手段之一。矿区自然地理环境主要包括水文气象特征、地形地貌等内容。典型的水文气象特征包括矿区的温度变化、降水和湿度变化等数据。地貌与地形通常指矿区水系的分布、地面的高程和地形特征。矿区地下水资源勘查主要包括矿区地下水位的变化、地下水补排情况、地下水位峰值径流、地下水与地下水的关系。由于矿区开采的质量和效率直接影响到地下水位的动态变化，矿区地下水位的勘查是矿区水文地质勘查的关键步骤，矿区地下水资源勘查的效果和地下水资源相关数据的勘查是影响矿区工程的重要因素。地下水位变化同时对矿区饮用水产生影响，地下水位变化对基础持力层产生影响，地下水位变化可能引起地面沉降、塌陷等地质灾害。在矿产资源开采过程中，水沉降侵蚀开采行为，导致空隙渗透。随着时间推移，缝隙扩大到表面。对这种环境中的地质灾害进行水文研究，需要进行长期的水文地质调查，以组织专家获得关于侵蚀和水文变化的最新信息。由此可能，在矿区对地下水资源勘测相当重要，预测作用可以有效地防止地质灾害发生，减少意外灾害对人身财产安全和企业生产经营造成的伤害。

4.3沿海地区

在沿海地区，地下淡水资源被过度开采，造成海水入侵，也是一种重要的地质灾害。通常来说沿海地区淡水资源丰富，地下水与海水本来保持着相对稳定的关系。当地下水枯竭时，淡水资源的水头压力人为大幅度下降。一旦失去平衡，海水就会侵蚀陆地，给陆地带来损失。因此，为了解沿海地区地下水的分布状况、水质条件，对地下水的分布状况进行勘测十分重要。地下海水水位对地壳的应力变化很敏感，对异常水位进行分析，特别是对短期地震预报具有重要意义。地震引起的地下水位变化长期以来一直引起人们的关注。这种变化不仅离震中有几百公里远，而且离震中有几千公里远。海岸带水质预报对国内外大震级的远震具有良好的地震反射能力。在勘探设备稳定运行过程中，通过分析和总结各种干扰对曲线毛刺和不平滑的影响，以及分析和总结各种干扰对观测数据的影响，可能会受到曲线某一特定周期的步骤所反映的变形以及人为因素或环境因素的干扰，必须更快地发现造成干扰的原因，消除干扰因素，提高地震前兆异常数据的质量，准确的确定异常才能为地震前兆异常提供必要的保证。这种技术的使用可以大大减少地震给人们带来的伤害。

4.4特殊地貌——岩溶

贵州是典型的喀斯特地区，拥有着特别的喀斯特岩溶地貌。水资源短缺严重制约着该地区经济的发展。为了解决水资源短缺的问题，2013年至2015年，贵州省每年都要打1000多口水井。利用物探方法进行地下水勘测对节约成本和提高完井率尤为重要。贵州省岩溶地区地下水勘探的主要目标是岩溶水和裂隙水。岩溶水勘探主要是探测岩溶管线和岩溶。结合地质资料和水文资料，对该区的岩溶管道和岩溶进行精确识别，解释了岩溶管道和岩溶的空间位置，达到了物理探测的目的。找出区域构造，特别是小构造、断层裂隙，找出断层的空间位置，确定井层位置，指导钻井构造。岩溶发育形成的各种地质构造，特别是该地区的岩溶管道，对当地水库的渗漏造成了直接的永久性影响，引起了连锁反应，涉及许多工程项目无法正常进行甚至造成停工。岩溶发育也直接威胁到桥梁和房屋的稳定，导致地面沉降和塌陷，造成建筑物倒塌。此外，水木地区土壤结构的不稳定性几乎每年都可能引起滑坡，造成的经济损失难以估计。从土木工程建设的角度看，不均匀土体结构大大增加了施工难度，增加了施工风险。因此，在特殊地貌地区利用好地下水勘测技术尤为重要。

5.结语

许多自然地质灾害的主要原因是地下水的变化，为了減少灾害的发生，需要对地下水地质进行科学勘察，选择合理的勘察方法，以保证调查数据的有效性和可靠性。地下水资源在整个环境建设中占有重要地位，需要高度重视地下水引起的地质灾害。加大地下水资源勘测力度，查明地下水引起地质灾害的原因，获取重要信息和资料，为环境地质灾害的防治提供重要依据。此外，为了开展地质环境监测工作，积极实施地质环境监测大纲，创新地下水资源勘测技术，为未来预测自然地质灾害的发生做好充足的准备。

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