特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)方法

武紅梅

（云南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，云南 昆明 650000）

水文地質(zhì)主要指大自然中地下水變化及運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，基于當(dāng)下國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，針對(duì)水文地質(zhì)調(diào)查的研究開始不斷深入。目前針對(duì)水文地質(zhì)的研究主要由有凈水與找水兩項(xiàng)主要任務(wù)，水文地質(zhì)工作在實(shí)施中首先應(yīng)掌握地下水的分布特征與變化規(guī)律，同時(shí)通過掌握地下水與水層分布情況，了解地下水的深度，以此根據(jù)調(diào)查的結(jié)果開展對(duì)應(yīng)的市政工程[1]。相關(guān)工作人員采用專業(yè)的調(diào)查方法，獲取分布在地質(zhì)巖層中的多種信息數(shù)據(jù)，考慮到巖層分布具有一定的關(guān)聯(lián)性，在調(diào)查過程中需要對(duì)地質(zhì)整體概況進(jìn)行客觀性評(píng)價(jià)，取樣分析樣本數(shù)據(jù)，分析水文地質(zhì)條件中是否含有腐蝕建筑的物質(zhì)，降低地質(zhì)對(duì)建筑工程的危害，提高建筑物的實(shí)際價(jià)值。因此在調(diào)查中應(yīng)保證獲取的數(shù)據(jù)具備一定的時(shí)效性與可靠性，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)近況，對(duì)其作為大膽的判斷與預(yù)測(cè)，提出針對(duì)性調(diào)查建議，建立環(huán)境水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，將獲取的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一格式后存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，為后期水文地質(zhì)環(huán)境的評(píng)價(jià)及相關(guān)工程的開展提供專業(yè)的數(shù)據(jù)支撐。

1 特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查

目前國(guó)內(nèi)尚未出臺(tái)一套相對(duì)完善的環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查政策，以此下述將從4個(gè)方面，基于特殊地質(zhì)條件下，開展環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的詳細(xì)研究[2]。其一，遵循地質(zhì)條件變化規(guī)律及特征，整理各項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)，制定一套規(guī)范化的調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范調(diào)查流程，使調(diào)查更具全面性。

其二，適當(dāng)?shù)膽?yīng)用多種地質(zhì)調(diào)查技術(shù)與方法，生成規(guī)范的調(diào)查報(bào)告及圖紙，在基本掌握特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文現(xiàn)狀的同時(shí)，以現(xiàn)有報(bào)告為基礎(chǔ)，對(duì)環(huán)境進(jìn)行高度的總結(jié)與概括?？偨Y(jié)的內(nèi)容主要有：地下水流量、礦產(chǎn)資源賦存量、礦井分布規(guī)律、水田總面積、水力工程發(fā)展規(guī)劃等。此外，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征、生態(tài)形貌及生物組成規(guī)律，重點(diǎn)調(diào)查環(huán)境中的水田區(qū)域，探索調(diào)查區(qū)域內(nèi)是否存在大面積的地質(zhì)干旱情況，探究是否存在由水文地質(zhì)造成的環(huán)境問題[3]。同時(shí)對(duì)特殊水文地質(zhì)條件下的水質(zhì)量實(shí)施綜合性評(píng)估，分析區(qū)域水文環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展能力，判定其是否存在被污染趨勢(shì)，及時(shí)找出影響環(huán)境水文發(fā)展的問題，設(shè)計(jì)合理的環(huán)境水文保護(hù)措施。

其三，基于上述設(shè)計(jì)的環(huán)境水文地面地質(zhì)調(diào)查，下述將以地面為水平基準(zhǔn)線，設(shè)計(jì)地下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查，深入探索礦井周邊環(huán)境，考慮到已被開發(fā)的礦井占用的地質(zhì)范圍，對(duì)其分布位置以及對(duì)應(yīng)的開采情況（包括開采的層位、面積和水平），開展全方位的地質(zhì)調(diào)查。結(jié)合地下涌水量、水源質(zhì)量及流速，以此掌握水文地質(zhì)地下實(shí)際工作情況。此外，按照調(diào)查的范圍與多種技術(shù)的應(yīng)用形式，認(rèn)真記錄調(diào)查表中內(nèi)容。

其四，調(diào)查水文地質(zhì)地表層數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)特殊地質(zhì)條件下是否存在重金屬及化學(xué)等危害水文質(zhì)量的物質(zhì)，使用化學(xué)PH試紙，檢驗(yàn)區(qū)域樣本的酸堿性，同時(shí)水文地質(zhì)調(diào)查區(qū)域內(nèi)的上、中、下游水源進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)中出現(xiàn)某一物質(zhì)的濃度或容量超過指標(biāo)時(shí)，表明調(diào)查區(qū)域出現(xiàn)金屬污染現(xiàn)象，應(yīng)在地質(zhì)調(diào)查中，結(jié)合實(shí)際情況與特質(zhì)條件特殊性，設(shè)計(jì)不同的合理性措施以此提高特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展能力。最后按照相關(guān)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，按照調(diào)查數(shù)據(jù)認(rèn)真做好記錄。

2 評(píng)價(jià)方法

2.1 環(huán)境水文地質(zhì)條件參數(shù)測(cè)定

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的水文地質(zhì)調(diào)查，下述將開展基于特殊地質(zhì)條件下，環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)方法的設(shè)計(jì)。環(huán)境水文地質(zhì)參數(shù)時(shí)宏觀表示地質(zhì)特征的因素，可根據(jù)地下水的實(shí)時(shí)應(yīng)力狀態(tài)，分析環(huán)境水文地質(zhì)的質(zhì)量，基礎(chǔ)的水文地質(zhì)參數(shù)由地下水滲透系數(shù)及地質(zhì)出水量構(gòu)成。其一，使用單井抽水方法，建立多維度水量數(shù)據(jù)模型，精準(zhǔn)的概括地層中含水量的變化趨勢(shì)，由于水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定中受到的外界影響因素較多，以此在測(cè)定過程中應(yīng)在經(jīng)濟(jì)許可的條件下，合理的布置地質(zhì)觀測(cè)井，用來解決地質(zhì)參數(shù)多解性存在的問題。施工維護(hù)環(huán)境水文地質(zhì)，由于地質(zhì)層受到的干擾較大，且測(cè)定中邊界涉及到的邊界問題較多，因此在降水運(yùn)行前對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)施抽水檢驗(yàn)，采用優(yōu)化地下水的方式控制參數(shù)測(cè)定中地下水的流速。其二，在抽水試驗(yàn)間布置3個(gè)～5個(gè)抽水井，觀察境內(nèi)水位1min、5min、15min后的水位變化情況，由于水文變化較小以此在測(cè)定中不受到抽水的影響，設(shè)計(jì)井內(nèi)不同深度的觀測(cè)點(diǎn)，以觀測(cè)點(diǎn)為依據(jù)建立對(duì)應(yīng)的目標(biāo)參數(shù)函數(shù)，將測(cè)定結(jié)果整理成表格，如下表1所示。

表1 環(huán)境水文地質(zhì)條件參數(shù)測(cè)定結(jié)果

如上述表1中信息，通過檢測(cè)不同層位深度獲得環(huán)境水文地質(zhì)在垂直于水平狀態(tài)下的水量滲透數(shù)值，利用最小二乘法求得調(diào)查區(qū)域的環(huán)境水文地質(zhì)參數(shù)，擬合最終獲得的結(jié)果，完成環(huán)境水文地質(zhì)條件參數(shù)的測(cè)定。

2.2 計(jì)算多層地質(zhì)間水力聯(lián)系

地質(zhì)間的水力聯(lián)系作為直接影響后期環(huán)境形變的關(guān)鍵元素，在評(píng)價(jià)環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果過程中發(fā)揮了重要作用，以此下述將整合特殊地質(zhì)條件，計(jì)算多層地質(zhì)間水力聯(lián)系值，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的評(píng)價(jià)。采用早期瑞典科學(xué)家提出的生態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，根據(jù)調(diào)查區(qū)域內(nèi)地表環(huán)境中水文地質(zhì)的物理性質(zhì)及蘊(yùn)藏的金屬元素所表現(xiàn)的行為特征，對(duì)環(huán)境表層沉淀的金屬顆粒物進(jìn)行有效評(píng)價(jià)的，結(jié)合多方面的生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)值。具體計(jì)算如下公式所示。

公式中：Rr表示為環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)；K表示為識(shí)別隱患；m表示為地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)；β表示為多種外界影響調(diào)查的因素；R表示為環(huán)境水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征；f表示環(huán)境水文地質(zhì)主控因素。根據(jù)上述計(jì)算公式，判定調(diào)查數(shù)據(jù)中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)計(jì)算結(jié)果在水文地質(zhì)環(huán)境可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)時(shí)，證明評(píng)價(jià)結(jié)果具有可實(shí)施性，當(dāng)超出可調(diào)整范圍時(shí)，需修正調(diào)查數(shù)據(jù)后重新計(jì)算，直至滿足數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)要求，完成特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的評(píng)價(jià)。

3 實(shí)驗(yàn)論證分析

設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)選擇環(huán)境水文地質(zhì)區(qū)域作為此次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用本文設(shè)計(jì)的調(diào)查方法獲取多個(gè)區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù)。分別利用兩種評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行獲取數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)，設(shè)置本文方法為實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)方法為對(duì)照組。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中控制其它影響因素均相同的情況下完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)施多次結(jié)果評(píng)價(jià)，計(jì)算多組數(shù)據(jù)平均值，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較兩種方法的評(píng)價(jià)精度，如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果及表2中的數(shù)據(jù)可知，本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中可提高對(duì)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)的精度，因此該方法更具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值，為了提高環(huán)境水文地質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展能力，在后期的地質(zhì)調(diào)查中，應(yīng)加大本文提出方法的應(yīng)用。

4 結(jié)語

本文基于特殊地質(zhì)條件下，開展了環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)方法的研究，規(guī)范了地質(zhì)調(diào)查流程，提高了市政工程在指定區(qū)域內(nèi)施工安全性，并采用設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法在實(shí)際應(yīng)用中可提高評(píng)價(jià)結(jié)果的精度，以此在后期的水文地質(zhì)調(diào)查中，應(yīng)加大本文設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用，提高地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的預(yù)見性，有效的消除工程實(shí)施中的不安全隱患，提高環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展能力。