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

李 友

（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，山東 泰安 271000）

1 水文學(xué)概況

通常，水文學(xué)指的是自然中水的流動(dòng)和變化，這些流動(dòng)和變化的水最終會(huì)被儲(chǔ)存在地質(zhì)空隙中，如溶洞水和巖石空隙等。眾所周知，地下水是指存在于地表以下空隙中的水資源，它主要來自于大氣降水和地表水的滲透，還有一部分來自于河流等方面的滲透。與此同時(shí)，地下水在水資源中的位置也極其重要，因?yàn)樗粌H具有較強(qiáng)的調(diào)蓄功能，而且地下水的分布范圍也十分廣泛，是大多數(shù)地區(qū)農(nóng)業(yè)用水和生活用水的重要來源[1]。而地下水又構(gòu)成了水循環(huán)系統(tǒng)，這也是自然界循環(huán)中的重要組成部分，而自然界又是人類賴以發(fā)展和生存的家園。

2 水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響分析

2.1 造成熔巖崩塌

熔巖崩塌是地質(zhì)災(zāi)害中比較常見的問題，而造成熔巖崩塌一般需要滿足一定的條件才能形成。巖溶洞穴多為開孔型，內(nèi)巖的主要成分多為碳酸鹽，巖溶洞穴上部的土壤通常也較松軟。巖層下部巖流較強(qiáng)，對(duì)石山石塊可產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊力，甚至?xí)斐梢欢ǖ钠茐?。隨著水流長期流動(dòng)，洞穴底部結(jié)構(gòu)將受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致巖層底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越來越小，同時(shí)承載力也越來越小，當(dāng)承載力減至一定限度時(shí)，將導(dǎo)致自然塌陷。通常在陡河運(yùn)動(dòng)帶會(huì)發(fā)生熔巖塌陷，主要原因是這些帶沉積巖層厚度較薄，巖石埋藏深度較小，在長時(shí)間地下水流運(yùn)動(dòng)的作用下，極易產(chǎn)生塌陷問題，從而嚴(yán)重威脅著人們的生命及人身安全。

2.2 引起砂土液化

砂的液化主要是由于砂土受到臨界地震力的影響，使其內(nèi)部的蓬松粉體內(nèi)含水率急劇增加，從而使細(xì)砂在極短的時(shí)間內(nèi)受到破壞而呈現(xiàn)液態(tài)形態(tài)。在受沖擊力作用時(shí)，含水量較大的砂土中含水量越大，含水量越高，含水壓力越大；隨著周期性的地震運(yùn)動(dòng)積累到一定的極限，砂土中的空隙水壓越來越高，就更容易使大量的顆粒產(chǎn)生懸浮運(yùn)動(dòng)，從而近似于液體狀態(tài)[2]。不同地質(zhì)條件下，砂土發(fā)生液化的程度也有很大的差別，正是由于這一差別導(dǎo)致了地質(zhì)破壞的發(fā)生。例如有些沉積物顆粒較粗，其顆粒水壓隨著土層的增加而增大，當(dāng)水壓力大于覆蓋層的壓力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致帶大量沙粒的地下水向地面噴射，也就是一般所說的噴水冒砂，這種現(xiàn)象通常發(fā)生在盆地地帶，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性大大增加。

2.3 造成地面下沉問題

現(xiàn)階段，因過度開采地下水而引起地面沉降問題發(fā)生的概率越來越大。此外，由于人類在進(jìn)行工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，會(huì)開采和利用地下礦產(chǎn)、石油以及深層地下水等，因此，這些活動(dòng)很可能導(dǎo)致地面下沉問題的出現(xiàn)。這主要是因?yàn)樯盥竦叵碌奶畛湮锉蝗颂涂樟?，?dǎo)致地表土層出現(xiàn)下沉問題，下沉的土層來填補(bǔ)被掏空的底下水層。地面沉降問題多由人為因素引起，例如，國內(nèi)大面積地面沉降多是由人類過度開采引起。正因?yàn)槿祟悓?duì)各種資源的大量開采，使地下的物質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞，加之地下水的運(yùn)動(dòng)沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充，從而使其結(jié)構(gòu)推動(dòng)了平衡，造成了地面的嚴(yán)重沉降問題。而且地面沉降的發(fā)生會(huì)對(duì)地面建筑物、人民生命財(cái)產(chǎn)等造成一定的損害。

2.4 引起地基變形

工程建設(shè)和相關(guān)工程項(xiàng)目開發(fā)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到地基變形等問題，給工程建設(shè)帶來很大的困難。對(duì)工程建設(shè)來說，一般都是在軟土層上進(jìn)行地基施工，而對(duì)軟土層來說，其地質(zhì)構(gòu)造實(shí)際上并不穩(wěn)定，而且極易受地下水移動(dòng)力的影響而更加不穩(wěn)定。就是由于軟土的穩(wěn)定性問題而使地質(zhì)工程受到影響。而且在水文地質(zhì)條件較差的情況下，也會(huì)給工程帶來很大的影響。因?yàn)檐浲辆哂衅洫?dú)特的觸變特性，極易受到地下水運(yùn)動(dòng)的沖擊而使其強(qiáng)度下降，在其作用下，長時(shí)間會(huì)逐漸被稀釋。在軟土地基的早期承壓階段，地基中會(huì)發(fā)生一些較大壓力空隙水柱，其周圍會(huì)出現(xiàn)明顯的擠壓作用，然后因空隙水壓作用使地基中的壓力受到破壞，從而在相對(duì)較低的位置產(chǎn)生水柱，而水柱的數(shù)量又會(huì)隨著水量的增加而減少。就是因?yàn)檫@樣的地下水運(yùn)動(dòng)，使基礎(chǔ)層空隙水位發(fā)生變化，從而引起變形。

3 水文地質(zhì)因素引起的地質(zhì)災(zāi)害的防治與防治

3.1 加強(qiáng)調(diào)查力度，實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

水文學(xué)因素是不斷發(fā)展變化的，當(dāng)其達(dá)到一定的條件時(shí)，就會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害問題。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)單位應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)水文地質(zhì)因素調(diào)查工作，例如，通過先進(jìn)的技術(shù)加強(qiáng)對(duì)地下水深度及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便更好地監(jiān)測(cè)地下水運(yùn)動(dòng)變化的程度，避免水溫變化程度大引起的不必要的地質(zhì)災(zāi)害。在地下水開采方面，結(jié)合國家的相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格控制好開采指標(biāo)，盡量避免過度開采；尤其在雨水季節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水的流速、流速等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并采取相應(yīng)的防治措施，以防止因水文地質(zhì)因素引起的嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害問題。

3.2 控制有關(guān)資源的開發(fā)和使用

因受當(dāng)今化學(xué)、農(nóng)業(yè)等因素的影響，而使水文地質(zhì)因素受到不同程度的影響。在地下水被過度開采的情況下，一定會(huì)導(dǎo)致某一地區(qū)的深層地下水大量減少，從而導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大面積的空洞，進(jìn)而引起地面沉降問題。此外，還有地下礦產(chǎn)、油氣等資源的過度開采，造成水文地質(zhì)因素發(fā)生重大變化，從而引發(fā)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害問題。為此，政府有關(guān)部門應(yīng)結(jié)合目前的資源開發(fā)狀況，有針對(duì)性地制定相關(guān)科學(xué)、合理、可行的資源開發(fā)利用控制手段，盡量避免因資源過度開發(fā)而對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。例如，開采地下資源后，對(duì)有空洞或已有沉降的地區(qū)要做適當(dāng)?shù)某涮钐幚恚蛘邔?duì)人工湖泊等進(jìn)行有效的充填，這樣才能有效地避免對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞，保證地質(zhì)結(jié)構(gòu)的整體性，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的開發(fā)利用，使開發(fā)與自然協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.3 環(huán)境保護(hù)的有效發(fā)展措施

第一、保護(hù)好植被。對(duì)地表保護(hù)而言，采用植被覆蓋方式能起到良好的保護(hù)作用。比如，在雨水季節(jié)，如果地表植被受到嚴(yán)重破壞，那必然會(huì)出現(xiàn)使地表受到嚴(yán)重雨水沖刷而引起土壤侵蝕，進(jìn)而對(duì)地表結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞。為此，應(yīng)重視植被的保護(hù)，采取科學(xué)合理的植樹造林和砍伐措施，以更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。第二、嚴(yán)格污水排放管理。不管是生活污水，還是工業(yè)廢水，都要經(jīng)過嚴(yán)格的處理，并達(dá)到一定的排放標(biāo)準(zhǔn)后才可以排放到規(guī)定的區(qū)域，這樣才能有效地避免因污水引起的地下水循環(huán)結(jié)構(gòu)的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致某一地區(qū)水文地質(zhì)條件發(fā)生變化，從而引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。第三、落實(shí)各項(xiàng)勘測(cè)，科學(xué)規(guī)劃相關(guān)工程。一些工程項(xiàng)目的施工中，要充分做好勘察工作，盡量減少因地質(zhì)條件因素引起的地質(zhì)災(zāi)害問題。如果修建新的水庫和高樓，必然會(huì)對(duì)水文地質(zhì)條件產(chǎn)生一定程度的影響。因此，在進(jìn)行工程建設(shè)之前，技術(shù)人員通過使用先進(jìn)的技術(shù)以及手段充分做好勘察工作，同時(shí)，要科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃，避免因水文地質(zhì)條件不符合要求而引發(fā)重大地質(zhì)災(zāi)害問題。

3.4 加強(qiáng)緊急情況處理

在地質(zhì)災(zāi)害防治方面，要切實(shí)加強(qiáng)相關(guān)應(yīng)急處置措施和預(yù)案。在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，要及時(shí)有效地組織有關(guān)人員采取應(yīng)急處置措施，盡量控制好災(zāi)害范圍，最大程度減少損失。同時(shí)，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的不同類型，制定相應(yīng)的應(yīng)急處理預(yù)案，并采取相應(yīng)的防治措施，才能更好地控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。此外，還要始終堅(jiān)持以人為本，全力保障人民生命安全，只有在保證人民生命安全的前提下，才能進(jìn)一步開展相關(guān)救助工作。

3.5 防止人為因素的破壞

第一，要保證植被的覆蓋面積，該覆蓋面積對(duì)地表有很好的保護(hù)作用。如果是雨天，地表植被受到一定的破壞，從而導(dǎo)致地表的水土受到一定的破壞，地表構(gòu)造受到一定的破壞，地表受到雨水的沖擊，其表層水土流失比較嚴(yán)重，地表土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，很容易造成地質(zhì)災(zāi)害。第二，必須做到禁止污水排放。就像工業(yè)生產(chǎn)過程中以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水一樣，不能直接排入地下，河流中也不能排入農(nóng)田。工業(yè)生產(chǎn)過程中和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水必須首先經(jīng)過處理，保證污水達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后才可以進(jìn)行排放或者再循環(huán)使用。第三，要做好科學(xué)合理的規(guī)劃和嚴(yán)密的勘探工作。在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，技術(shù)人員必須嚴(yán)格、科學(xué)地監(jiān)測(cè)和探測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況，大型工程建設(shè)極易引起水文地質(zhì)變化，因此，必須做好監(jiān)測(cè)勘探工作，對(duì)可能引起水文地質(zhì)變化的工程建設(shè)，必須加以禁止，以防止其造成危害人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

3.6 對(duì)資源的合理、科學(xué)開發(fā)利用

身為農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)過程中，水資源起著至關(guān)重要的作用，工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)灌溉需要大量的水資源，但是我國地下水資源有限，如果過度開采，將使地下水?dāng)?shù)量急劇減少，造成某些地區(qū)水文地質(zhì)條件發(fā)生一定變化，從而直接導(dǎo)致地表塌陷問題。不僅要合理地開采利用地下水，而且所有的自然資源都要進(jìn)行合理、科學(xué)的開采，如果過度開采，就會(huì)直接引起當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的變化，從而使得導(dǎo)致災(zāi)害出現(xiàn)的概率大大增加。所以，政府相關(guān)部門可以制定部分相關(guān)的政策制度，盡可能在合理科學(xué)的開采應(yīng)用中，保證當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件不會(huì)發(fā)生變化，避免部分不可預(yù)見的因素導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。大規(guī)模的地下資源開采后，必須針對(duì)地面沉降問題，及時(shí)進(jìn)行人工湖泊的開發(fā)和直接填埋，合理利用外部河流，直接引流人工湖泊，進(jìn)行地下掏空地質(zhì)需要的填埋作業(yè)?？茖W(xué)合理地開發(fā)地下資源，盡可能地對(duì)水文地質(zhì)做好保護(hù)工作，使因開采不科學(xué)或不合理而引起的水文地質(zhì)變化得以改善，有效地保護(hù)民眾的財(cái)產(chǎn)和生命安全。

4 結(jié)論

總而言之，為了更好的保障社會(huì)安全有序的健康發(fā)展，相關(guān)單位必須對(duì)地質(zhì)水文環(huán)境進(jìn)行更深入的研究與分析，詳細(xì)的了解地質(zhì)水文情況，同時(shí)，找出影響水文地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的因素，并采取行之有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救，盡量避免因水文地質(zhì)因素引起的地質(zhì)災(zāi)害問題。相關(guān)部門必須提起對(duì)水文地質(zhì)勘察的重視程度，做好地質(zhì)災(zāi)害的防范措施，從而保證人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。