試論水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展方向

【摘 要】水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)的科技化發(fā)展關(guān)乎著我國地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作的開展。論文立足于我國地質(zhì)環(huán)境科技發(fā)展現(xiàn)狀，對水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展方向進(jìn)行了詳細(xì)探討，以期為廣大從業(yè)者提供有效參考。

【Abstract】The development of science and technology of hydrology， environment and engineering geology is related to the development of geological environment protection work in China. Based on the status of the development of science and technology of geological environment in China， this paper discusses in detail the development direction of science and technology of hydrology， environment and engineering geology， so as to provide effective reference for the majority of practitioners.

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測;地質(zhì);科技;發(fā)展趨勢;展望

【Keywords】geological environment monitoring; geology; science and technology; development trend; prospect

【中圖分類號】P641? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）12-0108-02

1 引言

十八大、十九大報(bào)告中均指出“科技創(chuàng)新”發(fā)展的重要性，科技發(fā)展已經(jīng)成為我國全面發(fā)展中的核心要素，在黨中央的倡導(dǎo)下，以國土資源部為牽頭單位，確定了我國水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化的基本發(fā)展方向，并再次深化落實(shí)了“三深一土”的水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展對策。水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，是支撐城市現(xiàn)代化建設(shè)、生態(tài)文明建設(shè)的核心要素。近年來，在國土資源部的領(lǐng)導(dǎo)下，各個(gè)地區(qū)水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化雖然取得了一定的成果，但是科技化發(fā)展水準(zhǔn)仍舊需要進(jìn)一步提高，因此，需要對水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展方向進(jìn)行梳理、探究。

2 我國地質(zhì)環(huán)境科技的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 地區(qū)水文地質(zhì)工程的地質(zhì)調(diào)查情況

綜合水文地質(zhì)普查圖、水文地質(zhì)編圖、工程地質(zhì)編圖、遠(yuǎn)景規(guī)劃圖、地區(qū)環(huán)境地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評估目前取得了階段性成果，在黨中央的指導(dǎo)下，各地于2008年至2012年，先后完成了這些項(xiàng)目的基礎(chǔ)性調(diào)查，同時(shí)，以黃河沿線地質(zhì)問題調(diào)查成果最為突出，南水北調(diào)工程沿線環(huán)境地質(zhì)調(diào)查結(jié)果具有參考價(jià)值。同時(shí)，在農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的背景下，各地也相繼完成了1∶5萬、1∶10萬水文地質(zhì)調(diào)查和地下水資源評價(jià)、農(nóng)業(yè)供水水文地質(zhì)環(huán)境勘察。盡管在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，這些項(xiàng)目的調(diào)查有效性亟待進(jìn)一步提升，但就地區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查總體情況而言，基本工作以及數(shù)據(jù)調(diào)查工作基本完善，為災(zāi)害治理、生態(tài)建設(shè)等工作提供了較為可靠的現(xiàn)實(shí)依據(jù)[1]。

從技術(shù)層面上看，目前，地區(qū)水文地質(zhì)工程的地質(zhì)調(diào)查已經(jīng)完成了從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變，當(dāng)前的遙感技術(shù)、信息技術(shù)已經(jīng)成為地區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查的主要手段，無人機(jī)遙感、GIS等技術(shù)大幅度降低了外業(yè)調(diào)查成本，并且發(fā)揮著越來越重要的核心作用，伴隨著衛(wèi)星勘測技術(shù)、影像分析技術(shù)水平的提升，大中比例尺調(diào)查取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展[2，3]。同時(shí)，信息化系統(tǒng)的普及化，為地區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的處理、管理、應(yīng)用、分析提供了便利，各地基本實(shí)現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)管理，省級、市級、縣級的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果數(shù)據(jù)庫不斷完善，并不斷用于各個(gè)領(lǐng)域。

2.2 地質(zhì)環(huán)境保護(hù)技術(shù)

以“預(yù)防為先、綜合防控”理念為指導(dǎo)內(nèi)容，通過觀察、評估、分析地質(zhì)環(huán)境的變化，有針對性地制定管理方法，防范破壞地質(zhì)環(huán)境的行為。進(jìn)入21世紀(jì)以來，經(jīng)過近二十年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，國內(nèi)逐步形成了具有中國特色的地質(zhì)環(huán)境評估辦法，同時(shí)，在礦山地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)、地質(zhì)環(huán)境的治理方面也在逐步走向成熟。水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化以地質(zhì)災(zāi)害治理、環(huán)境保護(hù)為發(fā)展契機(jī)，取得了一定的進(jìn)展，在礦山治理、復(fù)墾土地治理、地面塌陷治理、水土流失治理等工作中，水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化模式也在逐步完善，同時(shí)，生態(tài)修復(fù)技術(shù)、采礦塌陷整治技術(shù)、水土流失整治技術(shù)等均取得了一定的成果[4]。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與防治技術(shù)

地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查是地質(zhì)災(zāi)害防治的前提條件，所以“調(diào)查”是水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化的重要方向，國內(nèi)各地在劃分地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的基礎(chǔ)上，逐步完成了對地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)生地區(qū)的區(qū)別以及標(biāo)注。近年來，通過災(zāi)前檢查、災(zāi)后檢查等方式，構(gòu)建一個(gè)相對完善的地質(zhì)災(zāi)害隱患數(shù)據(jù)庫，并實(shí)現(xiàn)了對國內(nèi)災(zāi)害的基本標(biāo)注、掌控、分析[5]。2003至2018年間，各地不斷開展地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急勘察工程，通過應(yīng)用傳統(tǒng)鉆探技術(shù)、物探技術(shù)等測試方法，在取得一定數(shù)據(jù)成果的同時(shí)，也進(jìn)一步提升了地質(zhì)勘查水準(zhǔn)。尤其是GIS技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上提高了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)水平，同時(shí)，傳遞系數(shù)法也實(shí)現(xiàn)了和計(jì)算機(jī)技術(shù)的整合，調(diào)查效率、質(zhì)量均有所提升。在合理應(yīng)用GIS技術(shù)的前提下，各地防災(zāi)預(yù)案制定、防災(zāi)規(guī)劃制定、氣象預(yù)警均構(gòu)建起了較為完善的體系。

3 水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)的科技化發(fā)展方向

3.1 發(fā)展方向分析

受產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響，各地的地質(zhì)環(huán)境安全形勢越發(fā)嚴(yán)峻，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的各個(gè)省、市，地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作面臨著前所未有的巨大挑戰(zhàn)，一方面國內(nèi)基礎(chǔ)工程的建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大、采掘深度的加深對地質(zhì)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響;另一方面城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，使地區(qū)抵御自然災(zāi)害的能力持續(xù)降低，地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也因此加大。同時(shí)，地質(zhì)環(huán)境問題本身有著較強(qiáng)的隱蔽性、滯后性，且多數(shù)地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害問題治理難度大、治理周期長，因此，在未來較長的一段時(shí)間，水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展方向仍舊以“治理、預(yù)防性控制”為主[6]。

目前，針對不同的地質(zhì)環(huán)境問題，“治理技術(shù)方法”已經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)相對完善的發(fā)展體系，而“預(yù)防性治理”的技術(shù)水準(zhǔn)還有待進(jìn)一步提高。一是要更加準(zhǔn)確預(yù)測基礎(chǔ)建設(shè)活動(dòng)、人類大規(guī)?；顒?dòng)、地區(qū)氣候變化對于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境可能造成的影響，準(zhǔn)確得出影響的具體類型、后果等;二是需要探尋如何用更小的代價(jià)，帶來更大效益的保護(hù)技術(shù);三是應(yīng)該著重研究礦物開采導(dǎo)致的地質(zhì)環(huán)境問題治理方法。另外，信息技術(shù)已經(jīng)成為地質(zhì)環(huán)境管理、水文環(huán)境管理的重要工具，需要進(jìn)一步利用信息技術(shù)，延伸信息技術(shù)在水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化中整合的深度以及廣度，使信息技術(shù)更好地服務(wù)于水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技體系，達(dá)到降低成本、提高質(zhì)量的目的。

3.2 科技戰(zhàn)略部署

未來需要以典型地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測、典型地質(zhì)災(zāi)害防控、危險(xiǎn)源監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為具體依托，選擇國內(nèi)各地典型的地質(zhì)災(zāi)害集聚地區(qū)，綜合應(yīng)用GIS等技術(shù)方法，開展高精度的地質(zhì)環(huán)境深入調(diào)查，同時(shí)，引入信息化定位、信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)燃夹g(shù)方法。整合國內(nèi)較為突出的地質(zhì)災(zāi)害類型，整合各個(gè)地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，查明導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害隱患的問題根源，對城市地質(zhì)環(huán)境容量有針對性地進(jìn)行評價(jià)，并對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面預(yù)測分析，尤其是排洪工程、地鐵工程，等等，對其建設(shè)可能造成的影響進(jìn)行預(yù)估。另外，高速公路建設(shè)、鐵路客運(yùn)專線建設(shè)、水利工程等需要作為重點(diǎn)研究對象，圍繞地質(zhì)環(huán)境變化、土壤污染等項(xiàng)目，有針對性地開發(fā)預(yù)警技術(shù)。

另外，水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化還需要實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整合，以河北省為例，作為礦業(yè)大省，河北省礦山最多時(shí)有2萬多個(gè)，曾是全省重要的支柱產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過多年的資源整合和政策性關(guān)閉，截至2015年，河北省固體礦山企業(yè)為3373個(gè)。近年來，河北省著重研究地質(zhì)環(huán)境和農(nóng)業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系，重點(diǎn)研究“土壤水與地下水資源保障能力、地下水庫人工調(diào)蓄技術(shù)方法、土壤母質(zhì)與耕作層質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系、礦山修復(fù)”等項(xiàng)目，并提出可行的轉(zhuǎn)型對策，在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，降低生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展雖然取得了階段性成果，但仍舊任重而道遠(yuǎn)。未來水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化發(fā)展應(yīng)該以“預(yù)防為先”為主要指導(dǎo)思想，切實(shí)強(qiáng)化對土壤地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測能力，同時(shí)，要實(shí)現(xiàn)水文、環(huán)境以及工程地質(zhì)科技化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有機(jī)融合，構(gòu)建以區(qū)域特色元素為引導(dǎo)的創(chuàng)新發(fā)展機(jī)制。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡介】王啟星（1985-），男，河北唐山人，水文工程地質(zhì)工程師，從事水文工程地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害治理、礦山環(huán)境治理研究。