水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)策略初探

高鵬

摘要：本文簡單說明了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的工作原理及原則，以GIS技術(shù)、RTK技術(shù)、重力勘探技術(shù)、水質(zhì)測試技術(shù)為切入點，分析了水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)。同時，提出了水文環(huán)境問題的監(jiān)管、地質(zhì)環(huán)境問題的監(jiān)管以及環(huán)境問題隱蔽性的解決這些災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)勘察；災(zāi)區(qū)防護工程；工程建設(shè)

1.引言

水工環(huán)地質(zhì)是水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)的總稱，在工程建設(shè)中，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查發(fā)揮著重要作用，其為工程施工方案設(shè)計、施工工藝選擇等提供了大量的信息支持，以此達到強化工程建設(shè)質(zhì)量與安全水平的效果。在災(zāi)區(qū)防護工程中，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的現(xiàn)實意義也表現(xiàn)出極高水平?；谶@樣的情況，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)技術(shù)、策略等值得重點探究。

2.地質(zhì)災(zāi)區(qū)的概述

水工環(huán)地質(zhì)主要是對地下水資源、工程建設(shè)和自然環(huán)境的地質(zhì)條件進行調(diào)查評價的一項地質(zhì)工作?，F(xiàn)階段，隨著礦產(chǎn)資源開采過度、資源日益枯竭等問題的嚴重程度逐步提升，水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)形成。在這種類型的“災(zāi)區(qū)”內(nèi)，地下水資源與自然環(huán)境的地質(zhì)條件均得到不同程度的破壞，極容易引發(fā)嚴重的地質(zhì)災(zāi)害問題，在該區(qū)域范圍內(nèi)并不適合直接展開工程建設(shè)，必須經(jīng)過治理后才能夠在更多土地資源應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用。

3.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的基礎(chǔ)工作內(nèi)容及原則分析

3.1水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的基礎(chǔ)工作內(nèi)容分析

在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)的實際展開前，必須要提前完成對水工環(huán)地質(zhì)的監(jiān)測，確定地質(zhì)現(xiàn)實情況，并明確風險點。此時，需要展開的工作任務(wù)主要如下：第一，對鉆孔靜止水位進行嚴格測量，詳細記錄區(qū)域內(nèi)水位數(shù)據(jù)，依照標準實施定時觀察。第二，簡易工程觀測，并編錄鉆孔巖芯地質(zhì)；仔細觀察巖芯并做好記錄工作。第三，長期觀測地表水地下水動態(tài)，確定年度水位峰值以及流量。第四，水質(zhì)全分析，著重檢測水質(zhì)的味、色以及嗅和渾濁度等。第五，預(yù)測地災(zāi)害的風險。全面收集、整理、分析觀測點的數(shù)據(jù)信息，深入展開調(diào)研；依托對圖像、文字信息的分析，第一時間確定異常情況，實現(xiàn)對潛在危險的預(yù)警，達到維護勘察與工程建設(shè)安全水平的效果。

3.2水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)原則與基本要求

3.2.1.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)原則

水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的實際建設(shè)過程中，需要著重關(guān)注以下原則的落實：第一，可持續(xù)發(fā)展原則。明確水工環(huán)技術(shù)的應(yīng)用核心為環(huán)保，在水工環(huán)勘察以及災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中，始終堅持可持續(xù)發(fā)展理念，促使災(zāi)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的社會效益與生態(tài)效益的共同提升，推動工程與自然相協(xié)調(diào)。第二，現(xiàn)實性原則。必須參考災(zāi)區(qū)的現(xiàn)實情況確定水工環(huán)勘察方案與防護工程建設(shè)方案。

3.2.2.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)的基本要求

著重維護區(qū)域環(huán)境，特別是在區(qū)域內(nèi)發(fā)生危害性極高的災(zāi)害時，需要在參考災(zāi)害發(fā)生原因、災(zāi)害破壞程度等內(nèi)容的基礎(chǔ)善，形成針對性的防護方案，提升災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)質(zhì)量。同時，持續(xù)強化水工環(huán)勘察效率效果，盡可能降低由于災(zāi)害導(dǎo)致的負面影響。

4.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)（地理信息處理技術(shù)）是當前水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)過程中常用的一種技術(shù)手段，其主要完成空間數(shù)據(jù)的分析處理，地理信息的收集、歸類與分析，在地質(zhì)勘探與地理信息收集等方面發(fā)揮著重要作用[1]。對于GIS系統(tǒng)來說，其主要具備多種功能，包括數(shù)據(jù)的采集與編輯功能、地理數(shù)據(jù)庫管理功能、制圖功能以及空間查詢與空間分析功能，能夠?qū)⑺惺占降男畔?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地理圖形，為相關(guān)工作人員提供更為直觀的勘測結(jié)果。

4.2 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)（作業(yè)原理圖如圖1），它能夠?qū)崟r地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結(jié)果，并達到厘米級精度，在現(xiàn)階段的水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。實踐中，主要應(yīng)用了實時動態(tài)的距離測繪系統(tǒng)，由衛(wèi)星、一個發(fā)射站以及多個接收站構(gòu)成。在系統(tǒng)實際的運行中，衛(wèi)星發(fā)出信號并由發(fā)射站接收，結(jié)合發(fā)射站的信號位置匹配，將修正過的數(shù)據(jù)傳遞至流動站，以此實現(xiàn)對準確位置信息的獲取。RTK技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RTK定位時要求基準站接收機實時地把觀測數(shù)據(jù)（偽距觀測值，相位觀測值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給流動站接收機，數(shù)據(jù)量比較大，一般都要求9600的波特率，這在無線電上不難實現(xiàn)。

例如，某工程建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)為粘性土，存在山體滑坡。在防護工程中，為了避免區(qū)域中突然發(fā)生滑動，主要應(yīng)用RTK技術(shù)對滑坡體的整個滑坡災(zāi)害過程展開跟蹤式監(jiān)督。實踐中，在堆載區(qū)以上設(shè)置了監(jiān)測點5個，并在滑坡體上布設(shè)了5臺相對應(yīng)的接收機以及1臺全站儀。在本次實踐中，RTK監(jiān)測結(jié)果與全站儀測量的結(jié)果在量級、變形趨勢方面均呈現(xiàn)出一致性，證明RTK技術(shù)的可靠性。

4.3重力勘探技術(shù)

重力勘探技術(shù)主要測量與圍巖有密度差異的地質(zhì)體在其周圍引起的重力異常，以確定這些地質(zhì)體存在的空間位置、大小和形狀，從而對工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)分布情況作出判斷的一種地球物理勘探方法，為水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)的順利實施提供良好的技術(shù)支持。對于重力勘探技術(shù)來說，其實現(xiàn)依據(jù)為牛頓定律，因為地下包含的多種地質(zhì)之間存在著明顯的密度差異，因此對地表布設(shè)的檢測儀器所具有的引力也具有差異性，促使儀器的反映有所不同。一般來說，只要儀器操作環(huán)境中不存在質(zhì)量較大的物體，那么重力勘探技術(shù)的精準程度就能夠保障，其他所有的環(huán)境變化均不會對相應(yīng)儀器的測量產(chǎn)生影響?；诖耍亓碧郊夹g(shù)能夠在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中發(fā)揮出良好作用，即便地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜、惡劣程度較好，也依舊能夠完成對地質(zhì)特點的辨別與確定，為后續(xù)工程建設(shè)工作提供充足、真實的信息參考。

4.4水質(zhì)測試技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)不僅僅要對區(qū)域內(nèi)土壤條件、地質(zhì)環(huán)境展開勘察，還需要進行水文環(huán)境檢測，此時，水質(zhì)測試技術(shù)的應(yīng)用更為常見。在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程中，需要參考實際情況與現(xiàn)實需求，在色譜法、原子光譜分析法、同位素測試、熒光光譜法等方法中選擇合適的測試方法[2]。能夠看出，水質(zhì)測試的方法相對較多，適用范圍更為廣泛，能夠為水工環(huán)調(diào)查人員提供充足、全面、精準的水質(zhì)信息。

例如，水體中的重金屬元素具有不易代謝、易被生物富集等特點，一旦水體中積累了大量的重金屬元素，則會嚴重危害水生態(tài)系統(tǒng)。想要對工程區(qū)域水體中的重金屬元素展開檢測，可以選用原子熒光重金屬監(jiān)測儀器完成對環(huán)境水樣的在線分析。對于原子熒光重金屬監(jiān)測儀器來說，其主要使用一定強度的激發(fā)光源照射含有一定濃度的待測元素的原子蒸氣時，將產(chǎn)生一定強度的原子熒光，測定原子熒光的強度即可得到待測樣品中該元素的含量。儀器相對簡單，靈敏度較高，使用方便，是經(jīng)濟實用的無機元素檢測儀器。通過這樣的方式，可以迅速、精準的確定水體中的重金屬含量、成分，并形成針對性治理策略，維護區(qū)域水環(huán)境的安全性。

5.水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)優(yōu)化策略探究

5.1加大對水文環(huán)境的監(jiān)管力度

水文環(huán)境的是自然生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，為強化水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)全面性，必須要加大區(qū)域內(nèi)水文環(huán)境的監(jiān)管力度。城市化進程的加速、工業(yè)行業(yè)的迅速發(fā)展，均使得城市中的水資源受污染程度加重，威脅著人民的生命安全與機體健康之外，還對我國生態(tài)文明建設(shè)造成嚴重阻礙。對于地下水資源來說，無論是在城市還是非城市區(qū)域，若是水資源難以維持在平衡狀態(tài)下，則發(fā)生傾斜、地表下沉等水文地質(zhì)問題的概率大幅上升，這一原則在災(zāi)區(qū)同樣適用?；谶@樣的情況，在建設(shè)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程中，必須要進一步強化對水文地質(zhì)問題的監(jiān)管，依托對地下水展開全面調(diào)查，確定出災(zāi)區(qū)內(nèi)水資源嚴重不足、水資源相對充足的區(qū)域，并結(jié)合建設(shè)、優(yōu)化供水設(shè)施的模式完成處理。總體而言，需要對水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程中的水文情況展開合理規(guī)劃，以此保證整個防護工程的質(zhì)量以及實效性。

5.2持續(xù)展開地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)管

地質(zhì)環(huán)境中的隱患問題處理是水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中的重要工作，想要保證隱患處理成效達到理想水平，就必須要持續(xù)性展開對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測。自然災(zāi)害的頻發(fā)使災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)的重要性增強，也增加了工程建設(shè)難度。在這樣的條件下，必須要在實際的災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)前深入完成地質(zhì)勘探，為后續(xù)工程建設(shè)活動的展開提供充足支持。實踐中，針對一些自然環(huán)境相對脆弱的區(qū)域，不僅要在防護工程建設(shè)中完成整體性分析，還要結(jié)合相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)實地質(zhì)情況完成地質(zhì)脆弱程度的準確性把握。此時，要求相關(guān)人員在災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)中對重點區(qū)域?qū)嵤┟芮嘘P(guān)注，并引入有效測評與防護處理。另外，對于自然災(zāi)害、環(huán)境問題頻發(fā)的區(qū)域，必須要在全面分析現(xiàn)場實際情況以及環(huán)境狀況的條件下展開建設(shè)施工方案的設(shè)計，以此保證整個工程建設(shè)的順利展開。

5.3重視環(huán)境問題隱蔽性的徹底解決

在水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)中，所包含著的危險點、隱患問題相對較多，且具有極為明顯的復(fù)雜性，促使水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程的建設(shè)難度增高。出于對整體防護工程建設(shè)質(zhì)量的考量，必須要推行對直觀與潛藏環(huán)境問題的全面性處理。實際上，災(zāi)區(qū)防護工程中包含的地質(zhì)環(huán)境問題基本為隱蔽存在的，若是不進行有效與及時性處理，則會為后續(xù)建設(shè)施工工作的進行埋下較大的安全隱患[3]。在水工環(huán)地質(zhì)勘察中，普遍會遭遇復(fù)雜程度極高的地質(zhì)環(huán)境問題，特別是在災(zāi)區(qū)內(nèi)，由于不確定性因素的較多，因此這些地質(zhì)環(huán)境問題更為突出，阻礙著災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)施工的安全、順利、高質(zhì)量展開?；谶@樣的情況，相關(guān)人員必須要強化地質(zhì)勘察力度，針對災(zāi)區(qū)的現(xiàn)實問題形成工程建設(shè)方案，預(yù)防災(zāi)區(qū)內(nèi)常見地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，達到保護人們生命財產(chǎn)安全性的效果。

例如，當災(zāi)區(qū)位于地震多發(fā)區(qū)域，那么在相應(yīng)區(qū)域的防護工程建設(shè)中，相關(guān)人員必須要著重對區(qū)域內(nèi)的地震活動展開分析評價，并形成針對性應(yīng)對措施，整個工作流程如圖2，以此確保防護工程建設(shè)中各項工作的順利、有序展開。

6.總結(jié)

綜上所述，在災(zāi)區(qū)防護工程中，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的展開極為必要，為災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)方案的形成提供充足、真實的水文地質(zhì)信息參考。通過應(yīng)用GIS技術(shù)、RTK技術(shù)、重力勘探技術(shù)、水質(zhì)測試技術(shù)，結(jié)合水文環(huán)境問題的監(jiān)管、地質(zhì)環(huán)境問題的監(jiān)管以及環(huán)境問題隱蔽性的解決，提升了災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)的效率效果，強化了災(zāi)區(qū)的區(qū)域防護。

參考文獻：

[1]秦儉.試論礦區(qū)水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)與對策建議[J].中國金屬通報， 2019（08）： 284+286.

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[3]周華昀.試論水工環(huán)地質(zhì)災(zāi)區(qū)防護工程建設(shè)對策[J].科學技術(shù)創(chuàng)新， 2018（06）： 59-60.