關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法研究

王翔鷹

（江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊(duì)，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

水工環(huán)作為礦山地質(zhì)環(huán)境中的一項(xiàng)重要參數(shù)，主要由水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)三部分組成，無論是任何一部分出現(xiàn)問題，都對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在水工環(huán)問題積累到一定程度時(shí)，很容易造成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，進(jìn)而直接威脅礦山工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)礦山環(huán)境造成不可逆的破壞。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害指的是由于水工環(huán)的協(xié)調(diào)性被破壞，從而導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的情況出現(xiàn)，主要包括：洪水以及干旱等?；谒きh(huán)地質(zhì)災(zāi)害的破壞性以及危害性，這類地質(zhì)災(zāi)害一旦發(fā)生，必然會(huì)在工作人員安全方面以及工程經(jīng)濟(jì)方面造成極大的影響。

因此，必須對(duì)水工環(huán)地質(zhì)條件盡可能的掌握，通過全面的水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)，對(duì)工程方案進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整及完善，最大限度上防止水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生?？紤]到礦山水工環(huán)勘查范圍較廣，在進(jìn)行水工環(huán)勘查中，必須從多角度出發(fā)綜合對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性進(jìn)行合理評(píng)估。評(píng)估結(jié)果的不準(zhǔn)確，會(huì)直接造成礦山施工的危險(xiǎn)性提高。為此，本文進(jìn)行關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法研究，致力于為水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域的研究提供更加廣闊的發(fā)展空間[1]。

1 關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法

為保證水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的準(zhǔn)確性，本文在傳統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，通過增加提取水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征的設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)劃分水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度。本文設(shè)計(jì)的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法共分為3個(gè)主要步驟，具體研究內(nèi)容，如下文所述。

1.1 確定水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估因子

水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法設(shè)計(jì)必須針對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生原因，確定相應(yīng)的危險(xiǎn)性評(píng)估因子，從而根據(jù)危險(xiǎn)性評(píng)估因子的所占比例，完成下一步對(duì)危險(xiǎn)性程度的劃分。傳統(tǒng)評(píng)估方法中評(píng)估因子包括：礦山自身的地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)，本文仍然沿用這三種評(píng)估因子，為了提高本文設(shè)計(jì)評(píng)估方法的準(zhǔn)確性，在評(píng)估因子中增加了以下兩個(gè)評(píng)估因子。在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估過程中，礦山的地形和地貌是評(píng)估不可忽視的危險(xiǎn)性評(píng)估因子之一，在評(píng)估過程中不僅要對(duì)需要開展工程施工區(qū)域內(nèi)的巖層、巖體性質(zhì)等進(jìn)行評(píng)估，還應(yīng)當(dāng)從宏觀的角度出發(fā)，分析施工區(qū)域所在地理位置的地形及地貌。結(jié)合以往勘查所得的地質(zhì)信息，在礦山斜坡等地形結(jié)構(gòu)中，其發(fā)生水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的概率本身就高于其他地形結(jié)構(gòu)[2]。

因此，對(duì)于這種危險(xiǎn)性較高的地形地貌要進(jìn)行重點(diǎn)勘查，可以利用遙感等技術(shù)，對(duì)勘查難度較高的地區(qū)進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查。通過結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)深層進(jìn)行有效勘探，從根本上減少由于忽視地形地貌等外界因素的影響，導(dǎo)致的評(píng)估結(jié)果誤差大，評(píng)估報(bào)告與現(xiàn)實(shí)情況不符的現(xiàn)象出現(xiàn)。在確定水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估因子過程中，可以通過對(duì)采集到的水工環(huán)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害相互影響間產(chǎn)生的連帶反應(yīng)。通過對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率進(jìn)行判斷，大大提高水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估因子確定的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，為避免更加嚴(yán)重的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生[3]。

1.2 提取水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征

在確定水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估因子的基礎(chǔ)上，提取水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征能夠突出水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的嚴(yán)重程度，為劃分水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度提供數(shù)據(jù)支持。提取水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征是水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征包括：水循環(huán)特征、地下水水壓特征以及地下水水位特征三大類。水循環(huán)特征包括：水循環(huán)實(shí)時(shí)狀態(tài)以及水循環(huán)改變條件；地下水水壓包括：地質(zhì)勘查深度及地下水水壓變化；地下水水位包括：水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率以及地質(zhì)勘查效果精準(zhǔn)度。針對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征進(jìn)行專門針對(duì)性的研究，必須基于地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)突出水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害過程性危險(xiǎn)性評(píng)估的特征，對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害生成或潛在的全過程進(jìn)行評(píng)估，致力于將水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害扼殺在搖籃，防止礦山大面積采空區(qū)塌陷以及邊坡滑落等水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害。

1.3 劃分水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度

當(dāng)提取水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估特征后，要通過對(duì)危險(xiǎn)性評(píng)估因子的具體分析，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度進(jìn)行明確的劃分。將本文上述總結(jié)的水工環(huán)地質(zhì)工程建設(shè)特點(diǎn)以及潛在的危險(xiǎn)性評(píng)估因子進(jìn)行綜合的考慮，結(jié)合相關(guān)歷史資料，將礦山水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度進(jìn)行劃分。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度劃分標(biāo)準(zhǔn)表，如表1所示。

表1 水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度劃分標(biāo)準(zhǔn)表

由表1中的數(shù)據(jù)可知，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度劃分主要分為三種。針對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度較低的地區(qū)，只需要配合簡(jiǎn)單的預(yù)防措施即可；針對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度中等的地區(qū)，需要有針對(duì)性的每周進(jìn)行一次評(píng)估，防止水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；針對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性程度高的地區(qū)，需要根據(jù)評(píng)估結(jié)果立即展開相應(yīng)的治理措施。除此之外，通過對(duì)不同等級(jí)的危險(xiǎn)性水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析得出，不同地形地貌的情況下，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性也不盡相同。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性低等的地區(qū)有利于農(nóng)田的形成，且農(nóng)田對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的破壞和污染影響不大。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性中等的地區(qū)可用于進(jìn)行輕度的工程施工，但在施工過程中應(yīng)盡可能降低由于施工導(dǎo)致的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害影響。水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性高等的地區(qū)不建議進(jìn)行任何工程施工，同時(shí)還必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施，防止其水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)一步的惡化。通過上文對(duì)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估，能夠獲得一個(gè)較為完整的水工環(huán)地質(zhì)綜合的數(shù)據(jù)體。因此，有理由相信本文設(shè)計(jì)的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估方法能夠得到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的有效信息，為水工環(huán)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供參考[4]。

2 仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文以仿真實(shí)驗(yàn)的形式針對(duì)設(shè)計(jì)評(píng)估方法與傳統(tǒng)評(píng)估方法進(jìn)行測(cè)試，通過SWETVLY軟件在地質(zhì)模型上進(jìn)行模擬測(cè)試。為有效避免外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，將所有的地質(zhì)參數(shù)設(shè)為初始值。分別采用本文設(shè)計(jì)評(píng)估方法與傳統(tǒng)評(píng)估方法進(jìn)行測(cè)試，設(shè)傳統(tǒng)的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估方法為對(duì)照組。測(cè)試內(nèi)容為比較兩種評(píng)估方法下的危險(xiǎn)性評(píng)估誤差值，危險(xiǎn)性評(píng)估誤差值越高證明該評(píng)估方法的評(píng)估精度越高，從而判斷出評(píng)估效果更好的評(píng)估方法。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)，記錄6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如下圖1所示。

圖1 危險(xiǎn)性評(píng)估誤差值對(duì)比圖

通過圖1可得出如下的結(jié)論，本文設(shè)計(jì)的評(píng)估方法的危險(xiǎn)性評(píng)估誤差值明顯低于實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，可以實(shí)現(xiàn)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性的精準(zhǔn)評(píng)估。通過仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的評(píng)估方法能夠滿足水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方面的總體要求，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)束語

考慮到水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估愈發(fā)的受到重視，基于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的方法研究經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段。因此，本文進(jìn)行的關(guān)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法研究是十分必要的，并具有現(xiàn)實(shí)意義，能夠?yàn)殛P(guān)于水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方面的發(fā)展提供理論支持。對(duì)加大水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害防治理論的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)作用，證明了國內(nèi)目前水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的發(fā)展已經(jīng)踏入了一個(gè)新的時(shí)期。但本文存在不足之處在于沒有對(duì)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的一致性進(jìn)行深入分析，相信這一點(diǎn)可以作為水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估領(lǐng)域日后的研究重點(diǎn)[5]。