水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響分析

顏國偉

（甘肅省地礦局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730020）

山土滑坡、崩塌、泥石流、沙漠化、沼澤化等地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對(duì)人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全以及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，造成無法挽回的損失。而許多地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于水文地質(zhì)因素有著極為密切的連續(xù)，所以對(duì)水位地質(zhì)因素進(jìn)行深入研究、分析對(duì)于預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害而言有著極為重大的現(xiàn)實(shí)意義，是推動(dòng)地質(zhì)災(zāi)害防治工作順利開展的重要保障。

1 水文地質(zhì)及其相關(guān)概述

水文地質(zhì)是一種特指自然地下水發(fā)生的各種運(yùn)動(dòng)及其帶來的各種現(xiàn)象與問題。地下水指的是儲(chǔ)存在地質(zhì)層包氣帶之下的巖石裂隙、溶洞等地下層空隙中的水。在水資源組成中，地下水是極為重要部分，分布也較為廣泛，具備潔凈、不易被污染以及便于開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，加上供水量不會(huì)發(fā)生較大的波動(dòng)，受氣候影響程度較輕，儲(chǔ)蓄與調(diào)動(dòng)能力較好，在農(nóng)業(yè)、工礦以及城市建設(shè)發(fā)展方面有著較為重要的應(yīng)用[1]。

然而在相應(yīng)條件下地下水的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鹽漬化、滑坡、地面沉降等災(zāi)害，地下水儲(chǔ)存在地下巖層空隙中，大氣降水與地表水滲入是地下水補(bǔ)充的主要形式，同時(shí)地下水也會(huì)與湖泊、植物等形成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，是地球水循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)，也與溶蝕、滑坡、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害息息相關(guān)。不合理的地下水灌溉會(huì)使土地發(fā)生鹽堿化現(xiàn)象；沿海地下水過度開發(fā)會(huì)使海水入侵導(dǎo)致水質(zhì)惡化；不同地下水層之間出現(xiàn)誘發(fā)水力聯(lián)系造成不同地下水混合，水質(zhì)變得惡化；地下水儲(chǔ)量增加會(huì)使巖溶區(qū)出現(xiàn)地面塌陷、礦坑涌水等問題，造成嚴(yán)重安全隱患。不合理地開發(fā)地下水資源會(huì)使地下水水位下降，進(jìn)而出現(xiàn)較大面積地下水下降漏斗現(xiàn)象，若是地下水用水過于集中，極易出現(xiàn)地面沉降問題，影響建筑的安全穩(wěn)定。除此之外，生活污水與工業(yè)廢水的不斷滲入，將會(huì)對(duì)地下水造成嚴(yán)重污染，因此加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的研究對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防、水資源循環(huán)供給而言有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

2 水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的影響

雖然水文地質(zhì)是一種自然的地理現(xiàn)象，然而卻與地質(zhì)災(zāi)害的形成與觸發(fā)息息相關(guān)。相關(guān)地質(zhì)勘察研究表明，巖溶塌陷、砂土液化、軟土變形是水文地質(zhì)因素已發(fā)的較為常見的地質(zhì)災(zāi)害。

2.1 在巖溶塌陷方面的影響

具備溶隙碳酸鹽巖、開口型溶洞、松散覆蓋層等是形成巖溶塌陷的條件，極易對(duì)地下水動(dòng)力情況造成影響，使地下水運(yùn)動(dòng)平衡被破壞。而地下水地質(zhì)產(chǎn)生的極大水流沖刷是其對(duì)巖溶塌陷產(chǎn)生影響的主要原因，使溶洞底部構(gòu)造穩(wěn)定性受到影響，降低了土體抵抗力，進(jìn)而引發(fā)塌陷。一般來說，山脈斷裂、陡河斷裂之間的突起處，沉積度小、基巖較淺，在多種結(jié)構(gòu)應(yīng)力的作用下極易出現(xiàn)連續(xù)的巖溶塌陷。

2.2 砂土液化方面的影響

砂土液化現(xiàn)象指的是，水分飽和的細(xì)砂土受到臨界地震的作用砂土狀態(tài)被突然間破壞而形成了液態(tài)粉土的現(xiàn)象。在震動(dòng)作用下飽和砂土的密實(shí)性不斷上升，引發(fā)了孔隙水壓力的突然提升，加上受到地震荷載的周期性作用，不斷地提升孔隙水壓力，最后使得土粒呈現(xiàn)出接近液體的懸浮狀態(tài)。不同的地質(zhì)條件砂土液化導(dǎo)致的結(jié)果也不盡相同，所以對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞程度也有所區(qū)別。若是地層的沉積顆粒比較粗，液化土層增加會(huì)使得孔隙水壓力大于上層強(qiáng)度，帶有砂粒的地下水就會(huì)沿著裂縫涌出地表導(dǎo)致噴水冒砂地質(zhì)災(zāi)害問題[3]。

2.3 地面沉降方面的影響

自然因素與人為因素都可能會(huì)導(dǎo)致地面沉降問題。自然因素主要是由于軟土層沉降、地震、海平面上升等地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致的沉降因素；人為因素則主要是對(duì)深層地下水過度開發(fā)，油氣開采、地下熱水資源開發(fā)等都會(huì)發(fā)生地面沉降問題。通常來說，地下水開采大多數(shù)都會(huì)導(dǎo)致地面發(fā)生不同程度的沉降，沉降速度與趨勢(shì)也會(huì)跟著地下水位高低變化而發(fā)生改變。地面呈現(xiàn)沉降的漏斗和地下水位發(fā)生下降的漏斗大致相等，地面沉降層位和開采水量也是成正比關(guān)系?？梢妼?duì)地下水進(jìn)行過度開采是導(dǎo)致地面沉降主要原因。

2.4 地基變形方面的影響

在現(xiàn)代地質(zhì)開發(fā)利用過程中，軟土地基是較為常見的問題。穩(wěn)定性不足是軟土地基的顯著特征，在地下水運(yùn)動(dòng)作用下更加容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)。軟土層對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的危害極大，造成了水文地質(zhì)在軟土地基變形方面的危害作用更加明顯。觸變性使軟土結(jié)構(gòu)的特性之一，在振動(dòng)作用下，結(jié)構(gòu)連接極易受到破壞，軟土強(qiáng)度變低，甚至直接變成稀土。在對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行排水固結(jié)處理時(shí)軟土地基極易變形，此外在剪應(yīng)力作用下也會(huì)出現(xiàn)緩慢的剪切變形狀態(tài)[4]。

3 水文地質(zhì)因素影響的地質(zhì)災(zāi)害防范與處理措施

現(xiàn)階段，“預(yù)防為主、治理為輔、防治結(jié)合”，是針對(duì)水文地質(zhì)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)對(duì)原則，以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害影響的最大限度控制。若是確定災(zāi)害難以避免，則執(zhí)行預(yù)先制定的應(yīng)急處理方案，將災(zāi)害影響與損失控制在最低程度。

3.1 做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)措施

對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害頻繁區(qū)域，有必要設(shè)置全天候的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)施掌握，對(duì)于反饋的異常提醒相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。尤其是山區(qū)地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害較為常見，當(dāng)?shù)卣仨毑粩嗉訌?qiáng)對(duì)區(qū)域抗災(zāi)的指導(dǎo)教育工作，引導(dǎo)當(dāng)?shù)厝罕娮龊孟嚓P(guān)的防范工作。在雨季加強(qiáng)對(duì)地下水流量監(jiān)測(cè)反饋分析，若是水流量超標(biāo)則應(yīng)立即對(duì)水流流量、方向等進(jìn)行調(diào)控，避免地下水運(yùn)動(dòng)過大而破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

3.2 加強(qiáng)對(duì)地下水資源的合理開發(fā)利用

就我國地理?xiàng)l件而言，地下水資源大多時(shí)候是處于飽和狀態(tài)，而地下水的儲(chǔ)存量過大也會(huì)使得地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到的沖擊力變大，也會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。此時(shí)加強(qiáng)對(duì)地下水資源過于豐富的區(qū)域開發(fā)利用，也是對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防范的有效措施，這樣不但能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地下水資源的充分利用，同時(shí)也有效減少了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻率，有助于維護(hù)地表結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[5-7]。

3.3 緊急處理措施

一旦出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害，工作人員應(yīng)立即啟動(dòng)緊急處理機(jī)制，將災(zāi)害影響與損失降到最低，最大限度的保護(hù)人民群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)于不同地質(zhì)災(zāi)害，相應(yīng)的應(yīng)急處理措施也各不相同，但是都必須堅(jiān)持遵循“以人為本”原則，以先人后物的順序進(jìn)行急救。出現(xiàn)巖溶塌陷、砂土液化，則需立即采取有效的加固方法，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，避免地質(zhì)問題進(jìn)一步加重、擴(kuò)大。對(duì)于出現(xiàn)地面沉降、變形現(xiàn)象，首要考慮的是路面上的交通安全，及時(shí)在合適的距離設(shè)置災(zāi)害警告，必要時(shí)封路搶救，避免出現(xiàn)交通事故。

3.4 保護(hù)水文地質(zhì)環(huán)境

由于水文地質(zhì)因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害眾多，所以，必須要做好水文地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)工作，防止遭受人為因素的破壞。首先，做好植被的保護(hù)，因?yàn)橹脖痪哂斜Ｗo(hù)地表的重要作用，如若雨季，地表植被遭受破壞，地表就會(huì)直接被大量雨水沖刷，導(dǎo)致地表土層的流失，使得地表結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞，進(jìn)而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。其次，需要嚴(yán)格控制工農(nóng)業(yè)污水的排放工作，需要通過特殊處理后將污水循環(huán)利用，禁止將污水直接排放至地下、田間以及河流當(dāng)中。如若排放大量污水到地表，就會(huì)致使污水滲透到地下，久而久之便會(huì)導(dǎo)致地下水循環(huán)結(jié)構(gòu)受到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致部分水文地質(zhì)條件出現(xiàn)改變。此外，進(jìn)行進(jìn)行科學(xué)的勘測(cè)與規(guī)劃。如若工程建設(shè)規(guī)模較大，則要求開展科學(xué)的勘測(cè)與規(guī)劃工作。防止在地質(zhì)條件不許可的情況下大規(guī)模建設(shè)工程，防止其會(huì)影響到水文地質(zhì)條件。所以必須要進(jìn)行勘測(cè)與評(píng)估，一律禁止建設(shè)超出水文地質(zhì)環(huán)境承載力的大型工程[8]。

4 結(jié)論

總而言之，水文地質(zhì)因素會(huì)在很大程度上影響到地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，從而影響到人們的日常生產(chǎn)生活質(zhì)量，并且制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以，工作人員應(yīng)當(dāng)要能夠正確認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的影響，并結(jié)合實(shí)際情況來采取有效的地質(zhì)災(zāi)害防范與處理措施，盡可能將地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率降低，并減小地質(zhì)災(zāi)害所造成的負(fù)面影響。