基于水文地質(zhì)條件在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的重要性研究

李家想 吳中正

摘 要：地址災(zāi)害是產(chǎn)生環(huán)境問題的主要因素，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生經(jīng)常會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，對(duì)人們的生活造成了非常嚴(yán)重的影響，水資源的不合理開發(fā)是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的主要原因，水資源利用的不合理不僅會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重破壞同時(shí)也會(huì)使地下水位降低等自然災(zāi)害。所以，本文基于水文地質(zhì)條件在地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中的重要性做了以下幾點(diǎn)研究。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；地質(zhì)災(zāi)害；危險(xiǎn)性

勘查有關(guān)的重要工作就是水文地質(zhì)，勘查的數(shù)據(jù)可以使工作人員通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算用來勘查水文地質(zhì)條件對(duì)地質(zhì)危害的影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)事故的控制。同時(shí)在應(yīng)用過程當(dāng)中，由于地質(zhì)環(huán)境在不同的地區(qū)差別較大，因此所產(chǎn)生的危害性也會(huì)有所不同，同時(shí)在實(shí)際評(píng)估中通常也出現(xiàn)許許多多的問題。所以只有掌握了評(píng)估的原則，才可以確保評(píng)估的有效性。

1 地下水變化所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害

水下地質(zhì)的環(huán)境發(fā)生變化會(huì)引起多種多樣類型的地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，由于地下水變化所引起的地質(zhì)災(zāi)害主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 崩塌

礦山項(xiàng)目是導(dǎo)致崩塌這種地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)的原因之一。在最近幾年，我國在礦山項(xiàng)目上發(fā)生了多起崩塌事件。在某市發(fā)生的崩塌事件，其破壞型極大，并且造成大量的人員傷亡。如果巖體中存有縫隙或者地下水位上升，就會(huì)導(dǎo)致裂隙空隙中的水壓力大幅度提升。在對(duì)于出現(xiàn)崩塌的事件所進(jìn)行的分析時(shí)，可以看出因?yàn)榱严堕L期處于傾斜狀態(tài)，空隙間的水壓力將會(huì)增大，同時(shí)效應(yīng)力也會(huì)降低，也可以大大的減少摩擦力，由于裂隙間的直接按摩擦力降低，所以導(dǎo)致裂隙的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。此時(shí)，巖體中存在的裂隙無論是直立、傾斜還是水平，都會(huì)導(dǎo)致空隙壓力的上升，從而巖石的崩塌速度就會(huì)加快。通過崩塌事件的合理分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)我們要對(duì)地址災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估，就需要對(duì)地下水變化著重查看。

1.2 滑坡

經(jīng)過調(diào)查顯示，80%～90%的滑坡的原因大多都是由于地下水的影響。所以可以看出引發(fā)滑坡的一個(gè)重要的外部原因就是地下水，地下水會(huì)導(dǎo)致巖體力學(xué)的特性發(fā)生改變。巖石長期遭受地下水的作用，它結(jié)構(gòu)表面中填充的物質(zhì)大部分將會(huì)發(fā)生軟化，甚至于在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致巖體的自重不斷上升。相關(guān)研究表明，引起滑坡最重要的因素就是地下水，并且地下水在其中的危害最大。當(dāng)?shù)叵滤膹搅鳁l件比較好時(shí)，流通相對(duì)暢通，但是如果地下水的水流流速加快，那么土體就會(huì)遭受潛蝕，并且因?yàn)樗牧鲃?dòng)將會(huì)帶中巖石中細(xì)小的顆粒。這樣會(huì)大大加大了塌陷等自然災(zāi)害發(fā)生的概率，所以在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，破壞性會(huì)不斷加大。同時(shí)水流的頻繁流動(dòng)也將會(huì)導(dǎo)致巖體的結(jié)構(gòu)被軟化，從而導(dǎo)致滑坡等自然災(zāi)害，對(duì)環(huán)境具有較大的破壞性。

1.3 水質(zhì)惡化

當(dāng)?shù)叵滤幌陆岛?，粘性土的壓密?huì)導(dǎo)致水被釋放，所以地下水的水質(zhì)將會(huì)不斷發(fā)生惡化。這主要的原因是，存在于粘性土中的水份會(huì)很難同外部的水進(jìn)行有效的交換，但是如果因?yàn)橐恍┢渌蛩?，就像外力的作用，所?dǎo)致粘性土被密壓，當(dāng)粘性土釋放出水時(shí)，此刻粘性土中一些有利的組分也將會(huì)流入到含水層中。一到進(jìn)入到含水層中就會(huì)使水分中存在大量的污染物，導(dǎo)致含水層受到強(qiáng)烈的污染，使水質(zhì)發(fā)生惡化。但是因?yàn)榈叵滤难h(huán)交替十分緩慢，所以污染排除將會(huì)是一個(gè)非常漫長的過程，在粘性土中的污染物質(zhì)進(jìn)入到地下水，會(huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)會(huì)留在水層中，這將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的地址災(zāi)害。

1.4 地面沉降

在最近幾年中，我國許多城市都發(fā)生了地面沉降的問題，這是我國地址環(huán)境的嚴(yán)重危機(jī)。會(huì)有大量的地下水存在于巖體中，這些水與巖體共同形成立了一個(gè)力學(xué)平衡系統(tǒng)。例如，某地區(qū)在對(duì)地下水進(jìn)行開采后，會(huì)導(dǎo)致了該地區(qū)地下水位的降低，此時(shí)因?yàn)榭障端畨毫Φ臉O具下降，但是總壓力并沒有發(fā)生變化，此時(shí)有效壓力力會(huì)有所增加，該地區(qū)的巖土骨架也產(chǎn)生了釋水壓力，此時(shí)彈性形變?yōu)樯暗[主要發(fā)生的形變，此時(shí)地下水發(fā)生恢復(fù)，底層發(fā)生了回彈。此處需要注意，如果該地區(qū)的土層為粘性，那么發(fā)生的則為塑性形變，在地下水位恢復(fù)的過程中，壓力不會(huì)再發(fā)聲回彈。由此可見，在開采空隙承壓含水系統(tǒng)中，將會(huì)引起土層的壓力，此時(shí)地區(qū)的地表面也會(huì)發(fā)生一定程度的沉降。

2 水文地址重要性的主要體現(xiàn)

2.1 水動(dòng)壓的巨大破壞力

水動(dòng)壓大力影響著地下勘察，這種影響在自然環(huán)境下很少發(fā)生，一般都發(fā)生在有人為因素參與的情況下，從而破壞地下水的平衡，打破地下水的平衡后，地下水的流動(dòng)將會(huì)變得不正常，從而形成的水動(dòng)壓將會(huì)比一般情況下的偏大，阻礙了勘察工作的開展，情況嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致“大自然的憤怒”，威脅工作人員的生命安全。

2.2 水位影響工作

2.2.1 水位下降

水位下降不僅會(huì)威脅地表面的安全性和平整性，情況嚴(yán)重的時(shí)候，還會(huì)導(dǎo)致地下水的枯竭，甚至造成水質(zhì)惡化等問題。此時(shí)水位下降不僅會(huì)影響勘查工作，同時(shí)還會(huì)威脅人類的生命。近幾年來，我國城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，人類采取掠奪式對(duì)地下水進(jìn)行開發(fā)，地下水位下降是不可避免的，在這一背景下，許多城市的地下巖土層結(jié)構(gòu)都受到了可不估計(jì)的破壞，巖土顆粒的黏性下降，近地面在承受較大重力時(shí)將會(huì)發(fā)生坍塌，地表面的建筑物隨之將會(huì)遭受不同程度的破壞，此時(shí)將會(huì)威脅城市中居民的安全。除此之外，地下水位的下降，還會(huì)導(dǎo)致部分礦床的干枯，使地下水位的自行恢復(fù)能力降低，地下水被大量的進(jìn)行抽取，因此會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)周圍受到有害物質(zhì)的侵蝕。

2.2.2 水位上升

影響水位上升的因素較多，其中主要包含以下幾個(gè)方面：（1）地質(zhì)因素，其中包括地下含水層的結(jié)構(gòu)、巖體性質(zhì)等。（2）人為因素包括開墾、灌溉等。（3）水文氣象包括降水量、溫度等因素。以上提到的幾種因素對(duì)水位的影響往往都是疊加的，在水位上升的過程中，巖土層會(huì)因?yàn)榱鲃?dòng)的地下水造成一定程度的侵蝕，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)松散，同時(shí)巖體層結(jié)構(gòu)也會(huì)受到不同程度的破壞，其穩(wěn)定性和強(qiáng)度自然會(huì)隨之下降，導(dǎo)致滑坡情況變得更加普遍，對(duì)勘查作業(yè)會(huì)造成一定程度的影響。此外，當(dāng)?shù)叵滤謴?fù)到原水位時(shí)，雖然被水流數(shù)侵蝕的巖體再一次的暴漏出來，但其機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和承載力所遭受到的破壞是無法恢復(fù)的，這一情況在我國的許多地區(qū)都進(jìn)行了驗(yàn)證。

2.3 水位多變?cè)斐傻牟涣加绊?/p>

巖土層在多次作用于地下水位的下降和上漲后，脹縮性會(huì)受到較大的影響，從而將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不規(guī)則的巖層脹縮性變化，如果這些變化的幅度較大，可能會(huì)影響地表的完整性，情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)裂縫等嚴(yán)重問題。此外，地下水的頻繁上升，同樣會(huì)引起不正常的水動(dòng)壓變化，最直接的表現(xiàn)就是水流速度加快，地下水喪失平衡，此時(shí)會(huì)影響巖土層結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語

無論是人類活動(dòng)還是大自然所誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害都同地下水活動(dòng)有著密不可分的關(guān)系。由此可見，只有對(duì)水文地質(zhì)條件的評(píng)估加以加強(qiáng)，才能準(zhǔn)確的對(duì)地址災(zāi)害進(jìn)行預(yù)估和判斷，從而減輕地址災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

參考文獻(xiàn)

[1]程文月，李寧.水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察中的作用[J].工程技術(shù)：引文版，2015，（1）：70.

[2]譚麗昆，譚曉偉.水文地質(zhì)在工程勘察中的重要性淺析[J].科技致富向?qū)В?013，（5）：305.

（作者單位：河海大學(xué)）