解讀水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災害的影響

趙建宇，楊彩婷

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，甘肅 張掖 734000）

由于我國地域廣闊，復雜的地質(zhì)狀況已成為我國地形的主要特征。一旦自然災害發(fā)生，會導致不同地形不同影響的地質(zhì)災害。根本上來說，水文地質(zhì)學研究的是巖石圈、水圈、大氣層、生物圈和人類活動相互作用下的地下水量和水質(zhì)的時空變化，以及如何利用這些規(guī)律來消除破壞并為人類服務。由于地下水不規(guī)則流動，水文地質(zhì)造成的大多數(shù)地質(zhì)災害都會對公民的產(chǎn)生和安全造成影響。為了防止地質(zhì)災害的不斷發(fā)生，本文討論了水文地質(zhì)因素對地質(zhì)災害的影響并提出了一些解決方法。

1 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要運動特征

大家稱為水文地質(zhì)的環(huán)境一般是指在自然界中地下水的涌動和流動。地下水資源一般存儲在層腔中，也叫非飽和區(qū)域。一般來說，地下水具有三大特點：縫隙、孔洞和溶洞水。地下水也是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、采礦和城市用水中的重要水資源和重要灌溉水源。然而，在某些情況下，地下水可能引起各種各樣的自然災害，主要是關(guān)于人們的過度和不當使用引起的。如果這種情況持續(xù)下去，很容易引起地下水泄漏的現(xiàn)象，一旦操作不當會引起大面積的泄漏。地下水會下漏成漏斗，并在地下水使用非常集中的地區(qū)引起沉降。在實際人們生活中，大部分的工業(yè)和生活污水都會流向地下。地下水的污染是必然的，地下水資源關(guān)乎到人們的生命健康，一定不能讓被污染的地下水混入到飲用地下水資源。

2 分析由水文地質(zhì)影響的地質(zhì)災害

2.1 分析砂土液化災害中水文地質(zhì)因素

影響著砂土液化災難現(xiàn)象的主要因素是水文地質(zhì)因素。沙的液化意味著，由于振動，處于飽和狀態(tài)的松散粉末和細沙土結(jié)構(gòu)會立即被破壞，從而顯示出流體。同時，土壤中的孔隙狀水從下部的砂運動到上部的砂，最終形成砂土液化現(xiàn)象。例如，在沉積物的頂層顆粒相對稀疏的區(qū)域中，發(fā)生沙子流動性的現(xiàn)象，并且沙子上部的滲透性的影響進一步導致水的噴發(fā)和沙子的冒出。

2.2 分析水文地質(zhì)因素影響下的巖溶地面沉陷災害

由于水文地質(zhì)因素，巖溶土壤的塌陷也是主要的自然災害之一?？λ固赝寥辣浪鸀暮Πl(fā)生條件通常很困難。巖性應包含可溶性巖石，這是巖溶土壤塌陷的主要基礎，應該有消除巖溶洞穴的空間，這些巖溶的存在給我們貢獻了優(yōu)質(zhì)的土壤。他們必要的空間條件之一是表面上必須有厚度一定的表面層，可以是巖石層或土壤層。巖溶地下水的水力條件特別輕易就能改變，在巖溶地下水相對較淺且高度圓形的地區(qū)，水文地質(zhì)學對巖溶塌陷的影響最為明顯。巖溶地下水的動態(tài)條件容易改變，并導致地下水的不平衡運動，在該運動中地下水流會聚，導致廣泛的侵蝕。這股力量破壞了洞穴底部最初的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并最終導致了喀斯特地貌的土壤災害。在喀斯特地區(qū)，土壤崩塌災害的風險主要體現(xiàn)在以下幾個方面：就礦山而言，崩塌將為礦井注水提供傳輸渠道。嚴重威脅采礦。在某種程度上，地面塌陷會導致路基受損。在城市建筑物中，地面的跌落通常會導致建筑物，公共設施的損壞和交通線的干擾。對大壩的影響情況來看，地面塌陷導致大壩突然坍塌或漏水。同時，漏水經(jīng)常在下游居民區(qū)造成嚴重損失和經(jīng)濟損失。從耕種方面來看，農(nóng)作物被破壞，糧食產(chǎn)量減少，人為造成更大的損失，處理過的土壤落入下沉孔，導致處理面積的減少，并且在無法實現(xiàn)回填或不可行回填的區(qū)域中無法種植農(nóng)作物。

2.3 分析水文地質(zhì)因素引起的地面沉降災害

關(guān)聯(lián)到地面沉降發(fā)生的原因有許多，比如地震、水文地質(zhì)和人為因素，但是比起這些，水文因素才是造成地面沉降的主要原因。超量的使用地下水會降低地下水位，如果同時又無法及時補給，這很難平衡支出和補給量（沉降的主要原因）。 地面沉降對社會發(fā)展有著不良影響。當公路和鐵路等關(guān)鍵交通設施發(fā)生災難時，交通運營不僅會受到影響，而且嚴重危害交通路線上人民的生命安全。由于地下水位的變化，原始的地質(zhì)結(jié)構(gòu)因塌陷而會被破壞，恢復也變得非常困難。

2.4 分析由水文地質(zhì)因素引起的地基變形災害

地基類的基礎變形災難主要是由水文地質(zhì)因素對建筑物基礎的影響所致。 近年來，城市規(guī)模不斷擴大，建筑物數(shù)量逐年增加，在為建筑物建造地基時，最常見的地基問題之一是地基柔軟無法支撐地基以上部分，對于軟土的土壤來說，它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，承受水文地質(zhì)因素影響的能力一定，特別是軟土的結(jié)構(gòu)還具有一定量的觸變性的特征。

關(guān)鍵是原生的土壤易受振動的影響，很容易破壞原始的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿趸癄顟B(tài)。例如在建筑物的施工和地基施工過程中未正確固定土壤的軟土層，則在使用地基期間，地基很容易會受到水文地質(zhì)因素的影響，進而引起地基的偏移改變。當發(fā)生地基變化導致的災害時，建筑物的穩(wěn)定性將受到嚴重損害，一般為建筑物墻壁的裂縫。如果地基偏移嚴重，建筑物可能會倒塌，導致造成更多人員傷亡。水文地質(zhì)變化對地表結(jié)構(gòu)的影響會在地基變形期間造成災難。由于我國城市化的發(fā)展進程中，正在建造越來越多的建筑物。在建設項目期間，項目規(guī)模將增加。我國的基礎建設項目也在不斷增長。建筑地基中碰見最多最難處理的就是軟土問題。軟土的基本結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，對水文地質(zhì)變化的抵抗力非常一般，特別是軟土的結(jié)構(gòu)是觸變性的。一旦發(fā)生地震，土壤層對結(jié)構(gòu)變化非常敏感并會被削弱。 如果建筑的地基發(fā)生嚴重變形，將對建筑物的穩(wěn)定性造成毀滅打擊，這可能會反映在建筑物墻壁的裂縫、基礎變形和嚴重塌落中[1]。

3 防治水文地質(zhì)因素引發(fā)地質(zhì)災害的對策

3.1 保護好地質(zhì)環(huán)境，防止人為破壞

更好地對植被進行保護。因為我國的植被覆蓋率比較高，折讓土壤表面可以得到更好的保護。當在雨水破壞了地面植被時，雨水很容易沖擊到地面，導致土壤表層土壤侵蝕，并破壞表層結(jié)構(gòu)。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)的地下水不能直接排放到地面、田野或河流中。必須首先處理工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢水，然后再利用。隨著更多的廢水排放到地表，廢水可能會逐漸流向地面，并且廢水的長期滲透會破壞地下水循環(huán)系統(tǒng)，從而揭示水文地質(zhì)在該領(lǐng)域發(fā)生重大變化。行動實施科學規(guī)劃和嚴格檢測。建設大型項目需要科學的教育和監(jiān)督，應該進行有效的計劃。避免在惡劣的條件下建設大型項目，因為大型項目可能會造成水文地質(zhì)損害。對此，我們應該立刻停止有關(guān)于可影響水文地質(zhì)變化的項目，并對正在進行的項目進行全面評估。

3.2 重視緊急救援工作的實施

在發(fā)生地質(zhì)災害的時刻，我國的救援水平要不斷提升。在地質(zhì)救災中，我國人民解放軍、武警、士兵和消防員應發(fā)揮我們的一切可用力量，并盡最大努力開展災害救援行動。另外，請務必準備專業(yè)設備、通訊設備和運輸設備。必須定期開展地質(zhì)災害救災演習和培訓，不斷提升我國的應變能力和應對地質(zhì)災害的能力。還應注意能夠在基層應對和管理地質(zhì)災害，并且我們能夠改善縣和鄉(xiāng)村對地質(zhì)災害的應對能力。在汛期，加強專業(yè)偵察員的監(jiān)視、調(diào)查和派遣，以密切監(jiān)視和探索可能發(fā)生地質(zhì)災害的地區(qū)尤其重要。 還必須定期組織應急演練和培訓，以防止地質(zhì)災害的威脅并保護人員和財產(chǎn)。 發(fā)生地質(zhì)災害時，有必要確保人員和財產(chǎn)安全。最大限度地減少緊急救援期間地質(zhì)災害的影響。在處理不同類型的地質(zhì)災害時，使用的處理方法也不同。這就要求救援人員及時采取行動，確保人民生命安全。還應在容易發(fā)生事故的區(qū)域放置清晰的警告標志，以時刻提醒人民提高安全防護意識[2]。

3.3 強化預防工作，進行實時監(jiān)測

由于我國對水文地質(zhì)并不十分重視，一直沒有加強對水文地質(zhì)探討研究，因此地質(zhì)災害和嚴重的物質(zhì)破壞在我國是很普遍的問題。我國現(xiàn)在已經(jīng)加強了對水文地質(zhì)災害的監(jiān)測，并且還加強了地質(zhì)災害的預防，也在容易發(fā)生地質(zhì)災害的地區(qū)制定了危機管理措施，能夠?qū)崟r監(jiān)測了地下水流動的變化。萬一出現(xiàn)了緊急事故，應采取緊急措施。在處理地質(zhì)災害時，每個有關(guān)的部門都要負責且有危機感。對于各個地區(qū)的地形特點，管理人員應制定具體詳細的應急備案，來防止水文地質(zhì)造成嚴重的地質(zhì)災害。在已發(fā)生的地質(zhì)災害中，人們必須迅速采取撤離行動，避免造成重大人員傷亡，同時應向部隊宣傳地質(zhì)災害的預防意識，并應在短時間內(nèi)采取緊急措施以最大程度地減少損失。在開展水文地質(zhì)調(diào)查和保護工作中，需要不斷加強水文地質(zhì)監(jiān)測和管理，主要需要在兩個方面，監(jiān)測和管理。一是加強施工過程的監(jiān)督管理，避免施工過程中出現(xiàn)錯誤現(xiàn)象。二是提高對施工人員的監(jiān)督管理的重視程度，督促所有施工人員都能做好工作，大力提高施工效率，以確保工程總體質(zhì)量。建立健全的科學管理和控制體系，防止出現(xiàn)盲角，進行全面的技術(shù)監(jiān)督和控制，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。必須確保監(jiān)視設備的質(zhì)量滿足監(jiān)視和控制要求，而且很不容易發(fā)生重大故障，必須及時進行維護和維修工作。還必須對水文地質(zhì)工程進行監(jiān)督，并及時提供信息和數(shù)據(jù)，以供監(jiān)督和質(zhì)量管理部門檢查。制定并實施嚴格的科學指導方針和計劃，減少建筑工人的錯誤操作，確保施工程序和技術(shù)合規(guī)，提高施工管理效率和水平。持續(xù)不斷的進行地下水水質(zhì)管理、控制和監(jiān)測，有效地幫助員工確定污染的具體位置，充分的了解地下水污染情況。還應該有一個用于地下監(jiān)測和管理的預警系統(tǒng)，方便地質(zhì)學家可以隨時檢查地下水質(zhì)量。預防和控制地下水污染。特別是在一些地質(zhì)災害頻繁的地區(qū)，地質(zhì)學家需要加強實時監(jiān)控和管理工作，以避免出現(xiàn)緊急的狀況，在出現(xiàn)問題時還可以及時發(fā)出預警，方便相關(guān)人員可以及時采取保護措施。例如，在雨季，經(jīng)常出現(xiàn)陰雨天氣，必須由負責的員工進行大量的地下處理、分析、檢測工作。一旦流量超過規(guī)定的范圍時，要及時進行管理和控制，來防止地質(zhì)災害，從而保護人民的生命安全。

3.4 對資源進行科學的開發(fā)和利用

地下水資源在農(nóng)牧業(yè)或工業(yè)生產(chǎn)中對灌溉的需求很大。然而，當大量的地下水資源被開采和利用時，某些地區(qū)很容易出現(xiàn)地下水快速下降的趨勢，這反過來又建立了地下通道并更容易滲入地下。不僅不能大量開發(fā)地下水資源，而且不能大量開發(fā)地下石油、天然氣和礦產(chǎn)資源。隨著大量地下水被開發(fā)和開采，這將很容易引起大規(guī)模的水文地質(zhì)變化和地質(zhì)災害。因此我國有關(guān)部門要及時建立科學資源開發(fā)利用體系，并采取補救措施，確保地下資源的開發(fā)利用，同時又不損害地質(zhì)環(huán)境。有效的預防性保護計劃必須及時，以確保有效的地質(zhì)保護[3]。

在開發(fā)和利用大面積的地下礦產(chǎn)、油氣資源以及水資源之后，有必要及時補償沉降值，可能的話還可以創(chuàng)建人工湖，利用和科學引入外部河流，最大可能降低對地下水的影響。開挖的地質(zhì)結(jié)構(gòu)被填滿，盡量實現(xiàn)科學發(fā)展和資源利用，減少因不科學開發(fā)和利用而引起的水文地質(zhì)變化，防止重大地質(zhì)災害的發(fā)生。當前我國的地下水資源已經(jīng)飽和，過量的地下水也將改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生強大的土壓力，最終造成地質(zhì)災害。我國有關(guān)部門要合理利用水資源，增加用水強度、增加水循環(huán)、減少地質(zhì)災害的可能性。我們還有必要進行科學、智能地水資源保護和使用，合理規(guī)劃開發(fā)地下水，保持地表穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為我國經(jīng)濟的快速發(fā)展做出貢獻。

4 結(jié)束語

在進行水文地質(zhì)調(diào)查和防護任務期間，也要避免人為破壞，要以身作則的保護地質(zhì)環(huán)境，不斷加強預防工作和進行實時監(jiān)測。強調(diào)搶險作業(yè)和科學開發(fā)利用資源，保護水文地質(zhì)環(huán)境，預防地質(zhì)災害[4]。