研究水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

符長(zhǎng)亮 楊伍 汪濤

湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四O七地質(zhì)隊(duì) 湖南懷化 418000

地質(zhì)災(zāi)害是一種危害性非常大、破壞性極強(qiáng)的自然災(zāi)害，主要有崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、采空塌陷、地面沉降、地裂縫等，同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)機(jī)也不確定，很難對(duì)地質(zhì)災(zāi)害工作進(jìn)行人工干預(yù)，所以地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生一般會(huì)伴隨著較大的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡，嚴(yán)重影響到社會(huì)的前進(jìn)步伐，為此必須要充分重視地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防問(wèn)題，最大可能降低地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的危害性。在地質(zhì)災(zāi)害治理過(guò)程中水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的預(yù)防手段，將水工環(huán)地質(zhì)應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害治理工作中已取得非常優(yōu)異的效果，所以必須要加強(qiáng)這方面的研究工作。為此，本文從常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害種類出發(fā)，分析了常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害的特征，研究了基于水工環(huán)地質(zhì)的地質(zhì)災(zāi)害治理路徑，為我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害治理工作提供支持。

1 水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)

（1）GPS 技術(shù)：應(yīng)用在地質(zhì)勘查中很常見(jiàn)，在水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)中的 GPS，在實(shí)際定位以及測(cè)量勘測(cè)中擁有極高的使用價(jià)值，能夠有效地提升監(jiān)測(cè)精確度，在地質(zhì)災(zāi)害的治理中能夠發(fā)揮非常重要的作用。

（2）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)：主要作用為短距離探測(cè)，通過(guò)短距離探測(cè)，能夠很好地保證探測(cè)實(shí)際結(jié)果。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，需要通過(guò)向地下傳遞電磁波，通過(guò)電磁波來(lái)進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，能夠準(zhǔn)確地了解到地質(zhì)特點(diǎn)，在實(shí)際使用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)時(shí)，既能夠保證自動(dòng)化勘查，又能夠保證勘查準(zhǔn)確性，使用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)可以很好地處理地裂縫以及地面塌陷等問(wèn)題。

（3）瞬變電磁法：瞬變電磁法屬于新型勘查技術(shù)，在很多方面都得到了實(shí)際應(yīng)用，這種勘查方法是通過(guò)電磁設(shè)備向地下傳輸脈沖電磁波，通過(guò)分析二次渦流場(chǎng)的實(shí)際變化情況，來(lái)了解區(qū)域內(nèi)部地質(zhì)狀況。如果該地區(qū)擁有明顯地質(zhì)隱患，通過(guò)瞬變電磁法能夠明顯地察覺(jué)出來(lái)，瞬變電磁法中的垂直磁偶源法以及電偶源法在地質(zhì)災(zāi)害治理中使用較多[1]。

2 水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用

2.1 基于水工環(huán)地質(zhì)崩塌與滑坡的災(zāi)害治理方案

崩塌與滑坡等地質(zhì)災(zāi)害在我國(guó)非常常見(jiàn)，具有非常大的破壞力，特別是在地震災(zāi)害發(fā)生后，更容易引發(fā)崩塌與滑坡等災(zāi)害。在將水工環(huán)地質(zhì)應(yīng)用到該類地質(zhì)災(zāi)害治理工作中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)進(jìn)行災(zāi)害的防范工作，最大可能降低崩塌與滑坡的發(fā)生概率。例如在進(jìn)行自然資源挖掘工程時(shí)，要科學(xué)合理控制挖掘區(qū)域，避免隨意性開(kāi)挖或者過(guò)度開(kāi)挖造成地質(zhì)結(jié)構(gòu)失去平衡；又例如在進(jìn)行切坡基建時(shí)，要制定科學(xué)的切坡計(jì)劃，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)規(guī)定要求，并在切坡結(jié)束后完成相應(yīng)的支護(hù)工程，也能夠有效避免崩塌與滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。此外，通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)可以在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)建立監(jiān)測(cè)設(shè)備，構(gòu)建系統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的微小變化，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和評(píng)估，做好該區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害防范工作。

2.2 GPS 技術(shù)

在我國(guó)現(xiàn)階段的水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，GPS 技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用十分普遍，其可以有效的對(duì)以往的地面勘查形式予以進(jìn)一步創(chuàng)新調(diào)整，促使地質(zhì)勘查形式在實(shí)踐應(yīng)用中更具有效性與便捷性，逐漸變成現(xiàn)如今應(yīng)用最為普遍的地質(zhì)勘查技術(shù)。GPS 技術(shù)通常是利用與地面系統(tǒng)著重針對(duì)無(wú)線電信號(hào)予以相應(yīng)的處理，利用無(wú)線電測(cè)距交匯的原理，可以針對(duì)對(duì)應(yīng)的勘查目標(biāo)予以進(jìn)一步定位，通常需要利用三顆甚至更多的衛(wèi)星參與，由此才可以促使空前位置定位更具精準(zhǔn)性。將GPS 技術(shù)合理的運(yùn)用于水工環(huán)地質(zhì)勘查工作中，可以展現(xiàn)出良好的精準(zhǔn)性與有效性，而這便能夠保證接下來(lái)的工作更為優(yōu)質(zhì)適宜，并且在地質(zhì)災(zāi)害治理工作中便可以展現(xiàn)出良好的效用與意義，以此為環(huán)境治理工作與地質(zhì)災(zāi)害防控工作的有序開(kāi)展打下良好的基礎(chǔ)，為相關(guān)工作的落實(shí)提供一定的指導(dǎo)，從而防止治理偏差失誤的現(xiàn)象出現(xiàn)。RTK 技術(shù)也是利用GPS 技術(shù)予以實(shí)踐應(yīng)用的核心模式，該技術(shù)在定位與地質(zhì)勘查測(cè)量工作中能夠展現(xiàn)出良好的效用與價(jià)值，接收設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用具有更高的自動(dòng)化水平，可以為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展提供助力，注重針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的具體問(wèn)題予以確認(rèn)，在地質(zhì)災(zāi)害治理層面同樣能夠展現(xiàn)出良好的效用與優(yōu)勢(shì)[2]。

2.3 地震災(zāi)害的治理

地震是一種特別常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，一旦地震規(guī)模達(dá)到一定等級(jí)，對(duì)人類的生活就會(huì)造成非常大的影響，地震的直接危害能夠影響到震區(qū)的地質(zhì)地貌，改變地質(zhì)環(huán)境，造成建筑物損傷，從而對(duì)國(guó)民的生命財(cái)產(chǎn)造成危害。至于地震造成的次級(jí)災(zāi)害主要體現(xiàn)在對(duì)自然環(huán)境的影響上，自然環(huán)境失衡容易引發(fā)其他災(zāi)害，在采取水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的勘查時(shí)，需要根據(jù)不同的災(zāi)害類型采取不同種類的勘查方法。在地震的實(shí)際勘查時(shí)，使用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)需要做好對(duì)于地震的預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)微、宏觀信號(hào)的異動(dòng)準(zhǔn)確地獲得地震信息，這樣能夠在一定程度上增加地震的治理效果。在進(jìn)行地震預(yù)測(cè)時(shí)，通過(guò)宏觀信號(hào)能夠了解一些異常問(wèn)題，比如地震前夕、動(dòng)物的異常反應(yīng)等等，這些異常問(wèn)題能夠作為預(yù)測(cè)時(shí)的重要參考指標(biāo)。而微觀信號(hào)通常情況下很難進(jìn)行直接獲取，因此在收集微觀信號(hào)時(shí)，可以借助專業(yè)的勘測(cè)設(shè)備進(jìn)行信號(hào)觀測(cè)，這也是水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)的價(jià)值所在。通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)可以借助地震波的反射來(lái)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量，在使用反射地震法時(shí)，要對(duì)勘測(cè)地區(qū)使用炸藥制造震源。當(dāng)?shù)卣鸩▊鞑r(shí)，如果碰到巖體破碎帶、巖溶發(fā)育帶時(shí)會(huì)反射部分信號(hào)，而剩余地震信號(hào)會(huì)繼續(xù)向前傳播，反射信號(hào)會(huì)被地震波接收器吸收，通過(guò)對(duì)信號(hào)的分析能夠更好地掌握地質(zhì)情況，推斷當(dāng)前地域是否擁有地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)問(wèn)題，就可以進(jìn)行針對(duì)性處理。

2.4 基于水工環(huán)地質(zhì)的地面塌陷治理方案

水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)也能夠較好的應(yīng)用到地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理工作中，利用技術(shù)手段對(duì)該區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取與分析，在地面塌陷預(yù)防中具有重要作用，能夠有效提高地面塌陷治理效果。眾所周知，地面塌陷災(zāi)害主要發(fā)生在熔巖及采空區(qū)，所以可以針對(duì)這部分區(qū)域進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)監(jiān)測(cè)，全面獲取目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)參數(shù)，通過(guò)專業(yè)的計(jì)算方法得到發(fā)生地面塌陷的概率。此外，通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用，還可以準(zhǔn)確獲取到目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，并對(duì)復(fù)雜的作用力進(jìn)行科學(xué)分析與計(jì)算，對(duì)地面塌陷災(zāi)害起到良好的預(yù)警效果，有助于提高地面塌陷治理工作的品質(zhì)。

2.5 在地質(zhì)構(gòu)造沉降治理工程中的應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造沉降治理工程中的應(yīng)用中水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的主要內(nèi)容是對(duì)礦山地下水位的測(cè)量，通過(guò)水位測(cè)量的相應(yīng)設(shè)備對(duì)礦山地下水與測(cè)水管口之間的距離得到實(shí)際的水深。具體的操作方法是在水位測(cè)量設(shè)備的一段連接一個(gè)探頭，另一端接入指示表，兩者之間依靠鋼尺進(jìn)行連接。鋼尺上標(biāo)注有相應(yīng)的刻度和尺寸，當(dāng)探頭接觸到水面時(shí)，水位測(cè)量設(shè)備上的指示表會(huì)發(fā)生明顯的變化，再通過(guò)鋼尺上對(duì)應(yīng)的刻度即可讀出具體的水位深度，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)構(gòu)造的沉降現(xiàn)象，給出完善的應(yīng)急方案。由于水工環(huán)地質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)礦山整體的地質(zhì)環(huán)境會(huì)造成較大的影響，因此，在地質(zhì)構(gòu)造沉降治理工程中不結(jié)合水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)將會(huì)造成地下水開(kāi)采不合理的問(wèn)題。同時(shí)開(kāi)采結(jié)果又會(huì)進(jìn)一步加劇礦山地下水位的下降，造成后續(xù)一系列水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。利用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)得到的調(diào)查結(jié)果可以對(duì)地質(zhì)構(gòu)造沉降治理工程進(jìn)行更加智能化的管理和控制。應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)制定的礦山地質(zhì)構(gòu)造沉降的應(yīng)急方案主要體現(xiàn)在對(duì)水工環(huán)地質(zhì)構(gòu)造沉降的預(yù)防上，利用水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查得到的結(jié)果可以在最大程度上對(duì)潛在的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)。因此，水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)可以有效避免礦山地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)沉降問(wèn)題的發(fā)生概率。在制定應(yīng)急方案時(shí)礦山企業(yè)也應(yīng)當(dāng)承擔(dān)更高的社會(huì)責(zé)任，將生態(tài)效益放在首要位置上，確保礦山自然生態(tài)環(huán)境不受到影響的條件下，進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造沉降治理工程[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，地質(zhì)災(zāi)害在治理過(guò)程中，永遠(yuǎn)都是預(yù)防大于修復(fù)。地質(zhì)災(zāi)害造成的各類損傷，很難在第一時(shí)間修復(fù)完畢，而通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)，可以有效地提升地質(zhì)災(zāi)害的防治效果，從而達(dá)到治理地質(zhì)災(zāi)害的目的。相信隨著水工環(huán)地質(zhì)技術(shù)的提高，地質(zhì)災(zāi)害的治理效果也會(huì)越來(lái)越好。