探討地下水環(huán)境變化與地質(zhì)災(zāi)害的預防

高 星

(新疆兵團勘測設(shè)計院(集團)有限責任公司工程勘察院，新疆石河子 832000)

0 引言

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生原因是多種多樣的，地下水環(huán)境發(fā)生變化也是產(chǎn)生和誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的原因之一，并有可能出現(xiàn)一些異常的地下水運動，進而引發(fā)不良的地質(zhì)現(xiàn)象產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。所以，為防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，本篇文章主要是探討地下水環(huán)境變化對地質(zhì)災(zāi)害所帶來的影響，并且提出一些相應(yīng)的解決措施。

1 對地下水環(huán)境變化的分析

水文地質(zhì)就是指自然界中地下水以不同方式變化和運動的現(xiàn)象，包氣帶以下的地層中一般都儲存著地下水。在通常的情況下，地下水主要存在以下三個方面:1)巖石裂隙;2)孔隙;3)溶洞。在農(nóng)業(yè)灌溉、工礦用水以及城市用水方面地下水是一種重要的水源。但是，在一些人為或自然情況下地下水環(huán)境發(fā)生變化有可能會引起多種自然災(zāi)害，其原因主要有人類過量開采地下水以及使用的方式不合理，長時間便會使得地下水的水位下降，進而使地面產(chǎn)生沉降的現(xiàn)象;或是修建水庫、大壩、隧道等地上地下工程造成地質(zhì)環(huán)境變化，使地下水水文環(huán)境改變;還有某些地區(qū)大量的生活污水及工業(yè)廢水源源不絕的流入到地下水中，使地下水受到了嚴重的污染，從而導致地下水資源也受到嚴重的危機，影響到地下水水質(zhì);另外就是洪水、暴雨、地震等自然災(zāi)害也會對地下水環(huán)境產(chǎn)生影響。這些地下水環(huán)境變化有一些是可控或可預測的，有一些則事先沒有通過有效的技術(shù)手段和科學方法進行分析和研究，出現(xiàn)環(huán)境變化后沒有正確方法和手段排除影響因素，就可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。

2 對災(zāi)害產(chǎn)生的影響

2.1 地下水環(huán)境變化對巖溶坍塌的影響

地下水環(huán)境變化對巖溶坍塌有很大的影響，巖溶坍塌的出現(xiàn)直接誘因除降雨、洪水、干旱、地震等自然因素外，往往與抽水、排水、蓄水和其他工程活動等人為因素密切相關(guān)，這些會使地下水動力改變，導致地下水的平衡遭到破壞，實際上都是改變了地下水存在的地下水環(huán)境，換句話說地下水環(huán)境異常變化是碳酸鹽巖、鈣質(zhì)碎屑巖和鹽巖等可溶性巖石分布地區(qū)出現(xiàn)巖溶坍塌地質(zhì)災(zāi)害的先兆條件。

2.2 地下水環(huán)境變化對砂土液化的影響

砂土液化是飽和的細砂以及疏松粉土在一定的作用力下瞬間的破壞從而產(chǎn)生的液態(tài)流動現(xiàn)象。然而實際上飽和的砂土一旦受到震動，均呈現(xiàn)出密實的現(xiàn)象，使得砂土空隙間的水壓力增大，在一些作用力下使空隙的水壓不斷增大而導致土粒產(chǎn)生漂浮，幾乎接近于液體狀態(tài)。產(chǎn)生砂土液化，規(guī)模大小，震害輕重，都和土的類型及地下水位埋藏深度有密切的關(guān)系，原來不會發(fā)生砂土液化的地區(qū)，由于地下水位的上升就可能發(fā)生液化現(xiàn)象，出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。

2.3 地下水環(huán)境變化對地面沉降的影響

地下水環(huán)境變化對地面沉降發(fā)生有很大影響，一般情況下引起地面沉降的具體原因很多，幾乎無法數(shù)清，例如自然因素以及人為因素都會造成地面的沉降，人為因素主要是過量的對地下水的開采，以及對石油資源的過量開采所引發(fā)的。但造成地面沉降最主要的原因還是對于地下水的過量開采，由于地下水位的不斷變化，同時地面沉降的速率也隨之不斷的發(fā)生變化，最終導致地面沉降的產(chǎn)生。無節(jié)制或者是過量的開采地下水是產(chǎn)生地面沉降最主要的原因。

2.4 地下水環(huán)境變化對地基變形的影響

地基的變形同樣也和地下水環(huán)境變化有關(guān)系，地基變形由瞬時沉降、固結(jié)沉降和蠕變沉降(次固結(jié))所組成。地下水位變化對巖土體承載力有很大影響，建筑施工中軟土地基仍然是地質(zhì)開發(fā)過程中最為常見的問題，因為這種土質(zhì)結(jié)構(gòu)中缺乏穩(wěn)定性，受地下水運動的影響很大。例如，軟土存在著一定的觸變特性，一旦受到震動，很容易使其結(jié)構(gòu)連接遭到破壞，并且使土質(zhì)的強度遭到降低，導致土形成稀釋狀態(tài)，所以，加載地基中存在較高的空隙水壓力，就會導致地基的強度受到影響。在排水固結(jié)之外剪應(yīng)力作用下，也會對土體產(chǎn)生變形影響。

3 對災(zāi)害的預防措施

現(xiàn)如今對于地質(zhì)災(zāi)害，我國相關(guān)部門主要是采用“預防為主、治理為輔”的原則，在最大程度上去控制這些災(zāi)害的發(fā)生。因此為了更好更有效的控制災(zāi)害，首先就要了解地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因，因地制宜，并且根據(jù)科學的辦法進行防控等措施。

3.1 檢測措施

對于檢測措施來說，就是需要對地下水環(huán)境變化進行監(jiān)控，如地下水水質(zhì)、水位方面進行驗查和控制。在水質(zhì)上，地質(zhì)工作方面的人員要詳細準確確定污染的根源，并及時的掌握污染情況以及范圍，在地下水中建立健全一個完善的檢查預報系統(tǒng)，這樣可以方便的及時掌握水質(zhì)方面的情況，并作為依據(jù)，從而進行科學合理性的調(diào)整和預測，最終使地下水的污染得到有效的防治。對于一些高發(fā)區(qū)域，要及時設(shè)置檢查系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)異常信號，及時的通知相關(guān)部門的工作人員，以便可以更好的采取緊急措施，如果在雨季，工作人員要加強對地下水的監(jiān)控，防止地下水超標，一旦出現(xiàn)這種狀況，必須馬上采取措施并且改變水流的方向，避免地質(zhì)遭到破壞。在水位上，要統(tǒng)籌規(guī)劃監(jiān)測站網(wǎng)。地下水監(jiān)測網(wǎng)就是以有限的點源取得的監(jiān)測資料，對全區(qū)域的地下水動態(tài)變化進行可靠的判斷。監(jiān)測站網(wǎng)的建設(shè)是在社會經(jīng)濟發(fā)展水平及其他客觀因素的限制下，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范的要求，合理規(guī)劃監(jiān)測站及其數(shù)量，合理布置監(jiān)測井位、監(jiān)測項目及監(jiān)測頻次，以發(fā)揮監(jiān)測站網(wǎng)的最大功能，并根據(jù)監(jiān)測成果與資源管理的發(fā)展需求，對站網(wǎng)進行修正及增設(shè)，逐步建立起一個布局科學、經(jīng)濟、合理、完整的研究地下水的水文要素變化，探索地下水運動規(guī)律，為地下水資源的合理開發(fā)利用和保護提供依據(jù)的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。在監(jiān)測水位的同時還要摸清地下水位變化規(guī)律，設(shè)定異常限值，對水位發(fā)生的異常變化做好分析研究，查清源頭，對可能出現(xiàn)的地下水環(huán)境變化做出科學的預測預報。

3.2 開發(fā)和利用措施

對于這項措施主要是由地理位置所決定的，在我國南方，地下水資源長期處于飽和的狀態(tài)，并且水資源的儲量也很大，將會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖擊，這樣很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，所以要對地下水積極的進行開發(fā)和利用，這樣對于防止發(fā)生災(zāi)害有著顯著的效果。開發(fā)和利用地下水會使災(zāi)害發(fā)生降低，并使地質(zhì)結(jié)構(gòu)得到穩(wěn)定，還能對地下水更好的充分利用。

3.3 在緊急處理方面的措施

在緊急處理措施中，對于開采區(qū)環(huán)境的水文災(zāi)害，我們必須要加強對其研究，建立起相應(yīng)的動力學預測模型，對將要發(fā)生的災(zāi)害盡可能的提前預報，從而使一些地質(zhì)災(zāi)害降到最低，并且可以為一些突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害提出科學的治理措施。例如，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后，現(xiàn)場的工作可以根據(jù)上述的科學依據(jù)進而采用一些合理的措施，從而杜絕一些不良影響的發(fā)生，又可以最大程度的來保證人類的生命和財產(chǎn)安全等。對于災(zāi)害的不同，所以應(yīng)急的處理辦法也不同，但是必須堅持“以人為本”的原則，科學的救災(zāi)，并且要防止意外事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

很多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都和當?shù)氐牡叵滤h(huán)境改變有密切的關(guān)系，一旦出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害不論是對人們的正常生產(chǎn)生活還是對社會的經(jīng)濟發(fā)展都會造成一定的影響，因此，首先要從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，認識地下水環(huán)境變化與地質(zhì)災(zāi)害關(guān)系，長期有效的監(jiān)控地下水環(huán)境變化，為有關(guān)部門所制定的防治措施提供依據(jù)，合理有效的解決地質(zhì)災(zāi)害所帶來的影響，保證國家社會正常生產(chǎn)生活，減小災(zāi)害造成的損失。

［1］徐 平.三峽庫區(qū)涉水滑坡體穩(wěn)定性的可靠度研究［D］.西安：長安大學，2011.

［2］徐繼山.華北陸緣盆地地裂縫成因機理研究［D］.西安：長安大學，2012.

［3］陳遠川.山區(qū)沿河公路水毀評估與減災(zāi)方法研究［D］.重慶：重慶交通大學，2012.

［4］馬常春.青島地區(qū)汛期突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、機理及預報預警［D］.吉林：吉林大學，2013.

［5］沈小輝.復雜地質(zhì)條件下山區(qū)公路邊坡穩(wěn)定性評價及加固方法研究［D］.北京：北京工業(yè)大學，2012.

［6］鄭書彥.滑坡侵蝕及其動力學機制與定量評價研究［D］.咸陽：西北農(nóng)林科技大學，2002.