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水文地质因素对地质灾害的影响

2021-12-23

世界有色金属 2021年16期
关键词:岩溶水文水文地质

刘 涛

(广东省有色金属地质局九四〇队,广东 清远 511520)

我国幅员辽阔,经纬度跨度比较大,每个地区的地貌特征差异性也比较大,地势起伏大,地形切割强烈,地质构造较为复杂,地质环境脆弱因此地质灾害的影响因素非常复杂。地质灾害不仅会环境带来极大的破坏,还会威胁人们的生命财产安全,严重影响经济社会的发展。地质灾害受水文地质条件影响大,加强水文地质因素的研究,了解其发生的规律,有助于找到可实施的防治措施。

1 水文地质及其结构运动

水文地质指自然中地下水的各种变化和运动的现象。地下水的运动变化复杂,受地形地貌、岩土层、人类活动等影响大,地区差异明显。在我国地下水是极其重要的一部分,其水质优秀,动态比较稳定,具有极大的持续调蓄能力,能够为我国的城市建设,农业生产以及工业发展提供稳定的水源。地下水也是自然界水循环中最重要的亚系统,地下水存在于地表以下的岩土层空隙中,补给主要为自然降水以及地表水,地下水一般都会流入湖泊,沼泽,河流以及大海;部分通过大气蒸发排泄。一定条件下,由于地下水的动态变化会诱发山体崩塌或滑坡、地面沉降等地质灾害。由于部分地区地下水超量开采、工农业污染,导致地下水的水质恶化,或造成地面沉降、地面塌陷等,因此一定要科学的系统的去研究地下水的结构运动以及变化。

2 地质灾害的高发区域

想要做好有效的保护措施,一定要了解地质灾害的主要高发区域,在国内每年都有固定的几个区域发生地质灾害,影响极其大。从全国地质灾害的发生情况来讲,一般的地质灾害高发区域会在云贵高原一带,秦巴山地以及陇中南山地等地区。对于这些地区一定要加强地质灾害的防治工作,有效开展相应措施,以此来减少地质灾害的发生,保障资源不被破坏,群众不会受到伤害。

图1 地质灾害风险预警图

3 水文地质因素对地质灾害的影响

3.1 地基变形和基坑崩塌

地下水的动态变化会导致地基变形,当地基岩土体为填土、淤泥质土等软土时,地下水升降会在地基中会出现较高的孔隙水压力,易导致地基变形或基坑崩塌。由于土体本身力学性质较差,软土层工程性质较差,具有孔隙比大、压缩性较高、强度较低等特点,土体受到地下水浸泡和震动后工程力学性质降低,以此降低了岩土体原本有的强度,地基或基坑稳定性下降[1]。在软土层上面施工,易导致建筑地基不稳,后续会也带来许多安全隐患。

3.2 地面沉降

造成地面沉降灾害的因素有很多,例如人为因素,地震因素,水文地质因素等等,而水文地质因素就是其中之一。在生活当中大量开采地下水则会导致地下水位不断的下降,同时地下水得不到相应的补充,其开采速度远远大于补充速度,保证不了地下水的平衡,这就会导致地面逐渐下沉。地面沉降的危害是非常大的,若发生在群众较多的地方,会影响人们的生命安全;若发生在一些交通安全的主要枢纽,还会影响正常的交通运行;如果发生在一些建筑工地上,则会影响整个建筑的工程质量,因此一定要加强对于地下水的保护。

3.3 边坡崩塌、滑坡

水文地质条件还会影响边坡的稳定性,造成崩塌、滑坡等地质灾害。由于人类经济活动形成了大量人工边坡,破坏了山体原有的植被,加上部分山体岩土体工程性质较差,在降雨、地震等激发条件下,发生崩塌、滑坡等地质灾害,威胁坡脚人民群众的生命财产安全[2]。地下水对边坡的作用是一个动态过程,水位上升使岩土体浸泡及孔隙裂隙充水饱和,增加岩土的含水量、增大岩土体容重、软化岩土、降低岩土体抗剪强度,比重增大,同时地下水还会影响岩土体之下的软弱面,降低了接触面的抗滑性质,与此同时,地下水位的上升增大了地下水的动水和静水压力,使斜坡稳定系数减小,导致崩塌、滑坡等地质灾害的发生。

3.4 岩溶塌陷

岩溶塌陷也是比较常见的自然灾害,其主要分布在碳酸岩地区,其会破坏城市中的建筑物、市政设施损毁、路基被破坏、农作物被毁、粮食减产、水土流失、耕地面积减少等,危害性大,治理难度大,成本高,其最主要的因素为水文地质条件。岩溶塌陷区域,靠近地表地下水活动以垂直运动为主,岩溶发育垂向为主,地下水交替强烈,岩溶发育最强烈;中部,地下水以水平运动为主,岩溶一般较发育;在深部地下水交替能力和溶解能力减弱,岩溶发育弱~岩溶不发育,偶见轻微小晶洞。同时构造因素是岩溶发育的主控因素之一,构造强烈地区,地下水发育,地下水补给、排泄通畅,侵蚀速度较快,尤其是活动断裂影响范围内,地下水丰富,岩溶普遍发育,岩溶塌陷发生频率也明显偏高。

3.5 泥石流

水文因素还会导致泥石流灾害的发生,在沟谷地区由于人类的活动或以往崩塌/滑坡等,造成土石方的大量堆积,如遇暴雨导致沟谷两侧边坡岩土体地下水位抬升,岩土体处于饱和状态,土石易沿沟谷随水流沿沟谷下泄,导致泥石流的发生,严重影响人们的正常生活,导致较大人员伤亡和财产损失。

4 地质灾害的水文防治策略

4.1 及时做好水文预报工作

控制地质灾害的发生,需要及时做好水文预报工作,水文地质因素具有突发性以及不可控性,若在此过程中能够有效精准的预报水文地质的情况,则会减少许多地质灾害的发生,一方面能够减少损失,另一方面能够提高安全系统。想要及时做好水文预报工作,首先要收集地质灾害的资料以及相关的事件,对这些资料和事件进行分析,分析地质灾害发生的概率,再根据这些灾害构建相关模型,进一步了解地质灾害发生的范围及影响,再根据这些现状制定相应措施,能够有效降低自然灾害的发生。与此同时,还需要做好地质灾害的监测工作,通过现阶段的互联网科技技术以及监控技术,实时开展灾害监控工作,多种科技相结合,分析地形地貌,实现监控预警,不仅能够提高水文预报的准确性,还能提高效率。

4.2 及时做好生态保护工作

及时做好生态保护工作也是控制地质灾害发生的有效措施,由于水文因素的不可控制性区积极开展水文工程,一方面可以在地质灾害多发区设置排水沟,这种方法也是为了预防崩塌、滑坡和泥石流的发生。在很多地区每年降水就会发生山体滑坡以及泥石流,而在这些地区设置好排水沟能够将雨水引流到其他地方,一方面能够降低雨水对山体的冲刷,另一方面还能将雨水利用起来,引流在田地之中,还能灌溉农作物[3]。除此之外还应对河道进行清理,避免因为合理的堆积物太多,导致堵塞增加灾害的发生率。做好生态保护工作的另一方面,还应加大植被种植,据可靠数据表明,在斜坡表面,增加植被种植,能够有效减少地面流量,从而达到降低地质灾害发生的目的。

4.3 做好实时监测工作

进行24小时监控,能够有效降低地质灾害的发生,由于水文地质的突发性,因此必须要对地质灾害的高发区做好24小时实时监控。通过监控能够在第一时间采取紧急措施处理。尤其是一些山区,这些都是地质灾害的突发地区,加强这些地区的防范工作,针对这些地区的地形地貌做出相关的监测工作能够有效降低地质灾害的发生。

4.4 防止人为破坏

人为破坏其实是影响地质灾害发生的原因之一,因此要降低地质灾害的发生,一定要防止人为的破坏。例如污水排放,相关部门一定要加强污水排放的处理,不能将污水直接排放到河流以及田地等地区,应将这些物理合理处理,再进行循环利用。除此之外,还应控制人为的伐木。增加植被覆盖面积,能够有效减少地质灾害的发生,大量伐木会导致植被破坏降低,保护性及地表结构也会遭到破坏,在雨水的冲击之下,会导致水土流失严重,极容易引发地质灾害,因此必须控制人为的植被破坏。

4.5 及时做好紧急处理

受水文因素影响,发生地质灾害需要做好紧急处理,当地质灾害发生之后,工作人员必须采取紧急措施,把灾害的不利因素控制到最小。工作人员也应当根据不同的地质灾害,作出不同的防范措施。每一种地质灾害造成的影响以及发生的原因都不一样,因此需要根据不同的地质灾害做出不同的处理。例如地基变形,地面下沉等问题,需要及时设置灾害警告,防止行人在路上受到安全影响。

5 结语

综上所述,水文因素是导致地质灾害发生的主要原因,由于水文因素的不确定性以及突发性,会造成许多影响。例如山体滑坡,地基变形,地面塌陷等,因此需要针对这些地质灾害采取相应措施。通过科学有效的防治,实现对地质灾害的监管,进一步推动社会可持续发展。

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