探究地質(zhì)災(zāi)害中水文地質(zhì)因素的影響

林立弘

[摘要]地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展受多種因素影響，其中水文地質(zhì)是一種重要的影響因素。水的化學(xué)特征和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征等因素都會(huì)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害造成影響，水文地質(zhì)因素會(huì)造成巖溶坍塌、沙土液化、地面沉降、地基變形等地質(zhì)災(zāi)害。所以，有必要探討水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，進(jìn)而尋求有效的預(yù)防措施，減輕地質(zhì)災(zāi)害的影響程度。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)災(zāi)害 水文地質(zhì) 影響 預(yù)防

[中圖分類號(hào)] P641.4+3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-386-2

0引言

不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成了幅員遼闊的中國，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣化決定了地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)和復(fù)雜性。水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)再壞的形成和發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生重要影響，從廣義的角度講，水文地質(zhì)是自然界中大氣降水、地表水和地下水的各種變化和不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)所形成的一種現(xiàn)象，多數(shù)水文地質(zhì)不但能夠引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，而且對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作也造成了一定的影響和阻礙，

所以，透過對(duì)水的化學(xué)特質(zhì)分析，以及大氣降水、地表水、地下水對(duì)水文地質(zhì)形成的綜合影響，探討水文地質(zhì)的變化會(huì)造成哪些地質(zhì)災(zāi)害，又應(yīng)該采取何種措施，進(jìn)行有效預(yù)防。

1水的化學(xué)特征和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)

1.1水的化學(xué)特征

地表水和淺層地下水由于受到補(bǔ)給途徑氣候等因素的影響，礦化度較低，水的化學(xué)類型較為簡(jiǎn)單。但是，通過測(cè)試和研究會(huì)發(fā)現(xiàn)千層地下水的化學(xué)類型會(huì)從補(bǔ)給區(qū)到排泄區(qū)逐漸變得復(fù)雜，水質(zhì)也會(huì)由相對(duì)較好變得越來越差，這些變化都與特定的地貌結(jié)構(gòu)特征相吻合的。（見表1）

部分地區(qū)的深層地下水很可能受到多年的凍土層影響和控制，導(dǎo)致了其補(bǔ)給和排泄都比較困難，在含水層中停滯的事件較長(zhǎng)，會(huì)形成明顯的垂直分帶，水的礦化較為嚴(yán)重，水層越深水質(zhì)就會(huì)越差。

1.2水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)

水文地質(zhì)是一種自然地理現(xiàn)象，主要是由地下水的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)形成的。地下水是農(nóng)業(yè)灌溉和城市用水的主要源頭，具有一定的穩(wěn)定性，主要貯存在包氣帶下面的底層空隙。形成地下水的方式多種多樣，主要是通過大氣降雨和地表水的深入形成的。

大氣降水是形成地下水的重要途徑，單純的大氣降水一般不會(huì)帶來滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，但是，在特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，比如，黃土高原地帶和風(fēng)化裂隙地帶，在降雨量過大或者歷時(shí)較長(zhǎng)的情況下，雨水會(huì)隨著空隙滲入或者灌入，在隔水較好的位置形成滯水帶或者飽水帶，這樣會(huì)增大土體重力并降低巖土體抗壓的強(qiáng)度，進(jìn)而導(dǎo)致滑坡和坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。地表水在特殊情況下也會(huì)造成滑坡坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，比如，河流、湖泊、水庫等對(duì)坡腳長(zhǎng)期浸泡，對(duì)斜坡巖土體進(jìn)行長(zhǎng)期側(cè)蝕，長(zhǎng)期發(fā)展下去，不但會(huì)增大斜坡臨空的面積，還會(huì)降低巖土體抗剪的強(qiáng)度，由此增加了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。地下水具有潤(rùn)滑的作用，會(huì)使巖土體的摩擦減小，地下水具有軟化作用，使巖土體的內(nèi)聚力降低，地下水還具有力學(xué)作用，使地下裂隙產(chǎn)生切向變形。根據(jù)調(diào)查不同類型的地下含水層對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響是不同的，以對(duì)青海省玉樹地區(qū)不同含水層發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查為例。（參見表2）

2水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響

2.1造成地面降沉

地面降沉現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因包含兩個(gè)方面：一方面，受人類活動(dòng)影響，主要是地下水的過度開采和使用。不合理、無節(jié)制的開發(fā)和利用地下水，最直接的后果是造成地下水位下降，特別是在城市中易形成地下漏斗，最終導(dǎo)致地面下沉。另一方面，自然發(fā)展的角度來看，主要是受大氣降水驟減、地表水干涸等因素影響。據(jù)調(diào)查研究，地面下沉的速度與地下水下沉的速度是成正比例的。

2.2導(dǎo)致砂土液化

砂土液化現(xiàn)象是水文地質(zhì)對(duì)砂化地質(zhì)結(jié)構(gòu)地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的重要影響結(jié)果。砂化現(xiàn)象主要指水分飽滿的砂石和砂粉等受到震動(dòng)影響，震動(dòng)使得水壓上升，更加密實(shí)的砂土?xí)诙虝r(shí)間內(nèi)變得像液體一樣。不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和條件也會(huì)產(chǎn)生不同的液化結(jié)果，對(duì)于地下沉積顆粒比較粗大的地段，液化土層內(nèi)由于孔隙較大，會(huì)形成較大的水壓，當(dāng)壓力大過地面蓋層的強(qiáng)度時(shí)，地下水?dāng)y帶較大顆粒砂土從地表噴涌而出，就形成了噴水冒砂的地質(zhì)災(zāi)害。

2.3引起巖溶坍塌

巖溶坍塌現(xiàn)象是在具有開口的溶洞或者是碳酸鹽質(zhì)溶洞上產(chǎn)生的，在溶洞上往往會(huì)覆蓋有一層松散的土體，當(dāng)受到洪水、抽水、排水等外力或者遭到人為破壞時(shí)，溶洞上的地面很容易變形，最終導(dǎo)致巖溶坍塌。另外，地下水的不規(guī)則流動(dòng)所產(chǎn)生的壓力和動(dòng)力，會(huì)降低溶洞底層的牢固性和土體的抗壓能力，也是引起巖溶坍塌的主要原因。

2.4引發(fā)地基變形

軟土地基變形也是水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響的重要體現(xiàn)。特別是在當(dāng)前城鎮(zhèn)化建設(shè)快速推進(jìn)的當(dāng)代，軟土地基變形的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，究其原因，主要是由于軟土自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和地下水的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。軟土結(jié)構(gòu)的特殊性就特現(xiàn)在不穩(wěn)定性和觸變性上，即在受到水流等外力影響下，軟土結(jié)構(gòu)的連接隨之被破壞，強(qiáng)度大大降低，加之地基本身孔隙的水壓較大，土體受到剪應(yīng)力的作用，地基慢慢產(chǎn)生變形現(xiàn)象。

3降低水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響的有效措施

3.1事前緊密監(jiān)控并進(jìn)行有效的開發(fā)利用

為了預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，第一，需要培訓(xùn)專業(yè)的地質(zhì)工作人員加強(qiáng)對(duì)地下水的檢測(cè)、控制和研究。不但要監(jiān)測(cè)地下水的水質(zhì)狀況，還要建立地下水發(fā)展趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)和報(bào)告系統(tǒng)，以科學(xué)合理的報(bào)告為依據(jù)，適時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整、規(guī)劃、管理和預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害。特別是在地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地區(qū)和雨季，工作人員要密切關(guān)注降水量、地表水流量、地下水流量和水流方向，一旦工作人員遇到異常的檢測(cè)信號(hào)，必須馬上請(qǐng)相關(guān)工作人員進(jìn)行應(yīng)急處理。山區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地區(qū)尤其要做好水預(yù)防和準(zhǔn)備工作，政府要指派專業(yè)的指揮人員指導(dǎo)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作，還要增加物質(zhì)和財(cái)政的投入力度，大力推行地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防宣傳工作。第二，我國特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了部分地區(qū)的地下水一直處于一種飽和的狀態(tài)，地下水過量會(huì)對(duì)地表造成一定的沖擊力，是造成地質(zhì)災(zāi)害的又一重要原因，對(duì)地水進(jìn)行開發(fā)和利用不失為最好的預(yù)防策略，不但能夠維持地表的穩(wěn)定，對(duì)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也是一個(gè)有利的措施。

3.2事中做好應(yīng)急處理工作

在應(yīng)急處理工作中要秉承以人為本的原則，進(jìn)行科學(xué)合理的救助。首先根據(jù)事前建立的預(yù)防、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所提供的報(bào)告，請(qǐng)有關(guān)專家提出科學(xué)合理的災(zāi)害治理方案，盡全力保護(hù)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，避免出現(xiàn)不良的影響，降低任何一種地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失。另外，應(yīng)急處理工作還應(yīng)該根據(jù)不同事件的發(fā)生機(jī)理、影響范圍、發(fā)展程度等，適時(shí)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整應(yīng)急方案。

3.3事后評(píng)估和反饋

在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)需要建立起事后評(píng)估和反饋系統(tǒng)，為類似事件的發(fā)生提供可查詢、可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。構(gòu)建具體的評(píng)估和反饋實(shí)施方案是有必要的，比如，要明確災(zāi)害事件中水文地質(zhì)對(duì)其的影響程度和范圍，水文地質(zhì)是如何影響該地段地質(zhì)災(zāi)害的，再次發(fā)生的可能性有多大，在災(zāi)害處理過程中有哪些成功的辦法和失敗的教訓(xùn)等。構(gòu)建評(píng)估反饋系統(tǒng)的另一個(gè)作用就是明確預(yù)防工作的相關(guān)責(zé)任人，提高工作人員的責(zé)任心，在預(yù)防工作中盡量采取實(shí)時(shí)監(jiān)控，建立起完善的預(yù)防和預(yù)警系統(tǒng)。

4結(jié)束語

水文地質(zhì)如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象會(huì)造成或促成地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不但會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成極大的影響，同時(shí)也會(huì)給人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成損失。一方面，自然界的發(fā)展規(guī)律造就了特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在一些敏感地區(qū)，比如，黃土高原地區(qū)、凍土層積累地區(qū)和溶洞地區(qū)等，常常受到水文地質(zhì)的影響，發(fā)生滑坡、泥石流、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。另一方面，工業(yè)現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，不合理的開發(fā)和利用水資源，造成水文地質(zhì)的一場(chǎng)變化，也是導(dǎo)致各類地質(zhì)災(zāi)害的重要原因。從可持續(xù)發(fā)展理論中認(rèn)識(shí)保護(hù)水資源，明晰水的化學(xué)特征和水文地質(zhì)的變化特征等，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有理有據(jù)的進(jìn)行預(yù)防和處理地質(zhì)災(zāi)害是社會(huì)站的有力保障。

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