水文地質(zhì)對地質(zhì)災(zāi)害影響探究

■王健翔 丁琪

（安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊安徽淮南232001）

水文地質(zhì)對地質(zhì)災(zāi)害影響探究

■王健翔 丁琪

（安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊安徽淮南232001）

本文主要從巖溶塌陷、砂土液化、地面沉降、地基變形等方面介紹，并闡述了地質(zhì)災(zāi)害的防范措施及應(yīng)急處理，只有妥善解決水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災(zāi)害造成的影響，才能更好地進行城市現(xiàn)代化交通建設(shè)。

水文地質(zhì)地質(zhì)災(zāi)害影響

1 前言

地質(zhì)災(zāi)害，對人們生命財產(chǎn)和環(huán)境造成極大的破壞和不可挽回的損失，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化，以及地震、火山、地熱害等。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，往往和與水文地質(zhì)因素有著密切關(guān)系，因此，深入研究水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災(zāi)害的影響，是意義重大的一項工作，有利于地質(zhì)災(zāi)害防治工作的開展。應(yīng)結(jié)合社會主義經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)思想，對地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計進行針對性的處理對策，是非常有必要的。

2 水文地質(zhì)及其結(jié)構(gòu)運動

水文地質(zhì)指自然界中地下水的各種變化和運動的現(xiàn)象。地下水是貯存于包氣帶以下地層空隙，包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。但在一定條件下，地下水的變化也會引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。地下水是存在于地表以下巖層空隙中的各種不同形式水的統(tǒng)稱。地下水如果采用不合理的灌溉，可造成次生鹽堿化；過量開采地下水可導(dǎo)致沿海地區(qū)海水入侵，水質(zhì)惡化；不同含水層之間誘發(fā)水力聯(lián)系，產(chǎn)生水的混合作用，使水質(zhì)惡化；巖溶區(qū)地面塌陷；還會導(dǎo)致如礦坑涌水、基礎(chǔ)及邊坡的穩(wěn)定問題等。不當利用地下水將導(dǎo)致其水位嚴重下降，形成大面積的地下水下降漏斗，在地下水用量集中的城市地區(qū)，還會引起地面發(fā)生沉降，使區(qū)內(nèi)建筑物失去穩(wěn)定。此外工業(yè)廢水與生活污水的大量人滲，常常嚴重地污染地下水源，危及地下水資源。因而系統(tǒng)地研究地下水的形成和類型、地下水的運動以及與地表水、大氣水之間的相互轉(zhuǎn)換補給關(guān)系，具有十分重要的意義。

3 水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災(zāi)害造成的影響

水文地質(zhì)不僅是一種自然地理現(xiàn)象，也關(guān)系著地質(zhì)災(zāi)害的形成、發(fā)展、危害等方面內(nèi)容。根據(jù)勘測資料記載，水文地質(zhì)引起的災(zāi)害，多集中于巖溶塌陷、砂土液化、地面沉降、軟土變形等方面，具體情況如下所述：

3.1 巖溶塌陷

巖溶塌陷的形成條件為具有開口型溶洞、溶隙的碳酸鹽巖；一定厚度的松散覆蓋層；易于改變的地下水動力條件，破壞了地下水運動的均衡性。水文地質(zhì)對巖溶塌陷的主要影響是造成巨大的水流沖刷力，破壞了溶洞底層結(jié)構(gòu)的牢固性，造成土體抵抗力減弱而引起塌陷問題。

3.2 砂土液化

砂土液化是指飽水的疏松粉、細砂土在臨界地震作用下，瞬間突然破壞而呈現(xiàn)液態(tài)的現(xiàn)象。飽和砂土受到震動后趨于密實，導(dǎo)致孔隙水壓力驟然上升，在周期性的地震荷載作用下，孔隙水壓力逐漸累積使土粒處于懸浮狀態(tài)，而接近液體的特性。砂土液化在不同地質(zhì)條件下會產(chǎn)生不同結(jié)果，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的破壞力也不一樣。在沉積顆粒較粗地段，液化土層大大增加孔隙水壓力往往超過蓋層強度，地下水攜帶砂粒沖破蓋層或沿蓋層裂隙噴出地表，產(chǎn)生噴水冒砂現(xiàn)象。

3.3 地面沉降

引起地面沉降的原因有自然因素、人為因素，前者有構(gòu)造活動引起的沉降、軟弱土層形成的沉降、以及地震活動、海平面上升等；后者有過量開采深層地下水、地下熱水及開采油氣資源均可引起地面沉降。地面沉降伴隨著地下水的開采而產(chǎn)生，地面沉降的速率和發(fā)展趨勢隨著地下水位的變化而變化；地面沉降漏斗與地下水位下降漏斗基本一致，引起地面沉降的層位與各含水組的開采量相對應(yīng)。因此，超量開采地下水是引起地面沉降的主要原因，需要給予足夠重視。

3.4 地基變形

軟土地基是現(xiàn)代建筑施工或地質(zhì)開發(fā)的常見問題，這種土體結(jié)構(gòu)本身就缺乏穩(wěn)定性，受到地下水運動影響后更加不牢固。通常軟土層具有諸多有害特性，這使得水文地質(zhì)對軟土地基變形的不利影響更大。軟土具有觸變特性，當原狀土受到振動以后，破壞了結(jié)構(gòu)連接，降低了土的強度后很快地使土變成稀釋狀態(tài)。

4 地質(zhì)災(zāi)害的防范措施及應(yīng)急處理

針對水文地質(zhì)引起的地質(zhì)災(zāi)害，目前常用的應(yīng)對策略是“預(yù)防為主，治理為輔，防治結(jié)合”的原則，最大限度地控制災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。如果無法避免災(zāi)害的發(fā)生，則需要提前制定應(yīng)急處理方案，盡量減小災(zāi)害的破壞范圍和損失程度。

4.1 實時監(jiān)測

地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)必須設(shè)置二十四小時監(jiān)測系統(tǒng)，以掌握地下水運動的具體情況，當監(jiān)測到異常信號時可提醒相關(guān)人員采取緊急措施處理。山區(qū)是我國地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，政府要加強山區(qū)的抗災(zāi)指導(dǎo)工作，引導(dǎo)當?shù)鼐用褡龊萌娴姆婪豆ぷ?。在雨季時期，對地下水流量多少跟蹤監(jiān)測，當水流量超出標準范圍后立即調(diào)控水流的方向、流量，以免地下水運動引起的地質(zhì)破壞。

4.2 開發(fā)利用

由于我國特殊的地理位置，地下水資源長期處于飽和狀態(tài)，地下水儲存量過大造成對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的沖擊力增大，這種狀態(tài)下極易引起地質(zhì)災(zāi)害。積極開發(fā)利用地下水是防范災(zāi)害的有效措施，其不僅充分利用了地下水資源，也降低了災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)，維持了地表結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。我國北方城市開始將地下水作為生活用水的來源，定期開發(fā)利用地下水供應(yīng)使用；部分地區(qū)將地下水運用于農(nóng)田灌溉，從而提高了水資源的利用率。

4.3 緊急處理

當?shù)刭|(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后，現(xiàn)場人員應(yīng)采取緊急處理措施，把災(zāi)害的不利影響控制在最小范圍，以防造成更多的生命危險、財產(chǎn)安全。不同的地質(zhì)災(zāi)害所采取的應(yīng)急處理方法也不一樣，但地質(zhì)災(zāi)害的緊急處理必須堅持以人為本的原則，先保障人員的安全，然后急救財物。針對巖溶塌陷、砂土液化問題，需要采取加固處理方法，防止塌陷、液化問題進一步加重。針對地面沉降、變形等問題，則需要考慮路面的交通安全，及時設(shè)置災(zāi)害警告或封堵交通，防止意外事故的發(fā)生。

5 結(jié)語

一旦發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)異常，應(yīng)當及時采取措施進行處理，否則極容易導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，對社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生命財產(chǎn)安全都會造成極大的破壞作用，也非常不利于土地資源的合理開發(fā)。從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，只有深入研究地下水運動對地質(zhì)災(zāi)害的不同影響，才能以此為依據(jù)，采取科學(xué)可靠的預(yù)防策略和處理措施，有利于政府和相關(guān)部門防治災(zāi)害工作的開展。同時，只有妥善解決水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災(zāi)害造成的影響，才能更好地進行城市現(xiàn)代化交通建設(shè)。

P345[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-449-1

王健翔（），畢業(yè)于河北工程大學(xué)資源勘查工程專業(yè)。