基于特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)要點(diǎn)

吳小鵬

摘要：在基礎(chǔ)建設(shè)的各項(xiàng)工程中，如何選用最優(yōu)方案改造工程地質(zhì)環(huán)境，防治施工中出現(xiàn)地質(zhì)問(wèn)題，降低地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，是必不可少的舉措。在特殊地質(zhì)條件下，根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)條件的特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)環(huán)境、水文地質(zhì)勘察的流程實(shí)施規(guī)范，采用單井抽水的模式，對(duì)相關(guān)條件參數(shù)實(shí)施有效測(cè)定，對(duì)諸多方面的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行整合，對(duì)多層地質(zhì)間水文聯(lián)系進(jìn)行計(jì)算，最終完成其調(diào)查評(píng)價(jià)。本文在研究、調(diào)查基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)度實(shí)施驗(yàn)證，以確立該調(diào)查評(píng)價(jià)模式的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：特殊地質(zhì)條件；環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1.環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)的重要性

在特殊的地質(zhì)條件下，施工將面臨許多技術(shù)難題。詳細(xì)掌握環(huán)境和水文地質(zhì)條件是保證工程安全順利進(jìn)行的前提。項(xiàng)目開(kāi)工前，施工企業(yè)將對(duì)工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在水文地質(zhì)評(píng)價(jià)中，應(yīng)詳細(xì)分析土壤環(huán)境和巖石結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)中反映土壤和巖石的特性，評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件下可能發(fā)生的災(zāi)害，確定是否會(huì)對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生影響，制訂科學(xué)的防災(zāi)規(guī)劃。施工企業(yè)可以根據(jù)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，制訂出完善的建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，明確基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)和重點(diǎn)，提高相關(guān)企業(yè)的施工效率[1]。

2.環(huán)境水文地質(zhì)的研究方法

2.1區(qū)域地殼穩(wěn)定性研究

區(qū)域地殼穩(wěn)定性對(duì)所在城市經(jīng)濟(jì)和安全有直接的影響，是市政工程策劃必須論證的課題，是市政工程設(shè)計(jì)規(guī)劃以及技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)合理性的重要保障。以某區(qū)域?yàn)槔?，根?jù)資料顯示某區(qū)域存在一道斷裂帶，由此根據(jù)某區(qū)域的具體情況，在200m處規(guī)劃第一級(jí)緩沖區(qū)，為了萬(wàn)無(wú)一失又建筑了第二級(jí)緩沖區(qū)，第二緩沖區(qū)是圍繞第一級(jí)緩沖區(qū)向周圍擴(kuò)大300m。以此為依據(jù)把研究區(qū)域劃分為三個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表1。

2.2地基穩(wěn)定性研究

在市政的規(guī)劃階段，地基的穩(wěn)定性是面臨的一個(gè)主要問(wèn)題。問(wèn)題的癥結(jié)在于巖土的強(qiáng)度變形?？紤]到具備多層地下室的超過(guò)6層的多層建筑以及超高建筑，通常不超過(guò) 6m的基礎(chǔ)埋深，由此分析6m切面的地基深度。即在6m的切面位置呈現(xiàn)4個(gè)土層，但實(shí)際的巖土類型為兩個(gè)，在承載力值劃分上也為三類，針對(duì)上面的諸多條件，該工程區(qū)域判定為中等和較差的區(qū)域的地基等級(jí)，市政工程只能規(guī)劃單層和多層建筑，不適宜超高層建筑，見(jiàn)表2。

2.3地面穩(wěn)定性研究

地面穩(wěn)定性也稱為地球表面穩(wěn)定性，具體的指標(biāo)是地球內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)對(duì)地球表面的作用以及人類的行為的影響過(guò)程中的相對(duì)穩(wěn)定性，其中經(jīng)濟(jì)行為的影響較大。外力引起的地質(zhì)災(zāi)害可以造成生命財(cái)產(chǎn)損失，主要包括山崩、滑坡、泥石流等。人類活動(dòng)和行為引起的地質(zhì)災(zāi)害表現(xiàn)為沉降、海水入侵等。以上這些地質(zhì)災(zāi)害都會(huì)嚴(yán)重影響市政工程和城市的整體發(fā)展。有觀點(diǎn)把這些災(zāi)害的產(chǎn)生總結(jié)為三方面的原因：地表的坡度、地面沉降、地下水的埋深程度。但實(shí)際情況并不是那么簡(jiǎn)單，而是很多因素導(dǎo)致的，但在類型上可以分為自然因素和人為因素兩大類。在我國(guó)的北方更有地下水的凍融因素等，見(jiàn)表3。

高程的降低可以表現(xiàn)為地面沉降，也可稱之為地沉或者地面下沉，這些統(tǒng)統(tǒng)歸納為地殼表面某些區(qū)域內(nèi)整體下降運(yùn)動(dòng)。難以察覺(jué)的、緩慢地向下運(yùn)動(dòng)的垂直性是地面沉降的特點(diǎn)，水平位移的現(xiàn)象只是極少的或者幾乎不存在，對(duì)幾千平方千米范圍的影響極小。由于人類的工程活動(dòng)是地面沉降的主要因素，發(fā)生的區(qū)域多半是特定地質(zhì)環(huán)境的工業(yè)化和城市化的地方，給這些區(qū)域的城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)保和人類的各種活動(dòng)造成[2]。從所掌握的數(shù)據(jù)顯示，該區(qū)域具備相同的地面沉降，沒(méi)有明顯的分異程度?？梢园凑战y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)處理。

3.特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查

當(dāng)前的環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查，我國(guó)還沒(méi)有出臺(tái)相對(duì)完善的規(guī)范規(guī)程，本文基于特殊地質(zhì)條件下，從以下四個(gè)方面進(jìn)行環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的詳細(xì)研究。

3.1規(guī)范化

為了確保調(diào)查的全面性，必須根據(jù)環(huán)境、水文地質(zhì)條件特征以及時(shí)刻變化的規(guī)律，整理相關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)，確保調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)的系列化和規(guī)范化，同時(shí)嚴(yán)格規(guī)范調(diào)查流程。

3.2合理性

應(yīng)該把不同的技術(shù)和措施應(yīng)用在地質(zhì)調(diào)查中，靈活地制作圖紙和標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量報(bào)告，最精準(zhǔn)地掌握環(huán)境水文在特殊地質(zhì)條件下的狀況，然后結(jié)合掌握的數(shù)據(jù)，對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行高度地概括和總結(jié)。具體的內(nèi)容包括：水利工程發(fā)展規(guī)劃、地下水流量、水田總面積、礦井分布規(guī)律、礦產(chǎn)資源賦存量等。另外，要根據(jù)本地區(qū)的生物組成規(guī)律、地質(zhì)特征、生態(tài)狀況等，認(rèn)真調(diào)查勘察環(huán)境中的水田地區(qū)，探索區(qū)域內(nèi)地質(zhì)干旱的情況，詳細(xì)分析地質(zhì)水文對(duì)環(huán)境是不是構(gòu)成影響。另外，更要對(duì)特殊水文地質(zhì)條件的水質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，準(zhǔn)確判斷其污染趨勢(shì)，把影響環(huán)境地質(zhì)水文的隱患挖掘出來(lái)，以此制訂科學(xué)合理的環(huán)境水文保護(hù)方案。

3.3全面性

根據(jù)上面的環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查設(shè)計(jì)，以下將在地面進(jìn)行水平基準(zhǔn)線的設(shè)置，并精心設(shè)計(jì)地下環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查方案，對(duì)礦井周圍環(huán)境進(jìn)行深入探索，綜合考慮開(kāi)發(fā)后的礦井占用地質(zhì)區(qū)域，針對(duì)其位置分布和相關(guān)的開(kāi)采狀態(tài)，讓地質(zhì)調(diào)查全方位開(kāi)展。要綜合地下水源質(zhì)量、流速等，全面掌握地下的水文地質(zhì)地下實(shí)際情況。另外，根據(jù)各種技術(shù)使用模式以及調(diào)查范圍，對(duì)調(diào)查內(nèi)容實(shí)施嚴(yán)格記錄。

3.4特殊性

對(duì)地表水文地質(zhì)數(shù)據(jù)實(shí)施調(diào)查，檢查特殊地質(zhì)條件下是否存在危害水文地質(zhì)質(zhì)量的重金屬和化學(xué)物質(zhì)，用化學(xué)pH試紙檢測(cè)區(qū)域樣品的酸堿度，同時(shí)嚴(yán)格檢測(cè)水文地質(zhì)調(diào)查區(qū)上、中、下游水源水質(zhì)。如果某些物質(zhì)的容量以及濃度超標(biāo)，就預(yù)示著該區(qū)域存在金屬污染。為了提升特殊地質(zhì)條件下環(huán)境水文地質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展能力，根據(jù)實(shí)際情況和環(huán)境地質(zhì)條件的特殊性，設(shè)計(jì)了不同的合理措施。最后，根據(jù)相關(guān)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)水文地質(zhì)測(cè)量報(bào)告，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做詳實(shí)記錄。

4.評(píng)價(jià)手段

4.1對(duì)條件參數(shù)實(shí)施測(cè)定

遵照本文介紹的相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)水文地質(zhì)在特殊條件下的調(diào)查方案。借助水文地質(zhì)參數(shù)顯示地質(zhì)特征的規(guī)律，對(duì)環(huán)境水文地質(zhì)質(zhì)量實(shí)施分析，出水量和地下水滲透系數(shù)構(gòu)成最基本的水文地質(zhì)參數(shù)，體現(xiàn)在下面三個(gè)方面。

（1）利用單井抽水的方式，對(duì)不一樣維度水量數(shù)據(jù)模型進(jìn)行構(gòu)建，構(gòu)建不同維度的水量數(shù)據(jù)模型，對(duì)含水量在地層中的變化情況實(shí)施精確的總結(jié)，由于外界因素對(duì)水文測(cè)定參數(shù)影響較大，所以在檢測(cè)的時(shí)候根據(jù)允許的經(jīng)濟(jì)條件，合理布置地質(zhì)觀測(cè)井，借此對(duì)其中的地質(zhì)參數(shù)多解性問(wèn)題進(jìn)行解決。工程過(guò)程中必須對(duì)地質(zhì)水文環(huán)境進(jìn)行維護(hù)，基于干擾地質(zhì)層的因素諸多，而且在檢測(cè)過(guò)程中面臨較多的邊界困擾，所以對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)抽水檢驗(yàn)的工作務(wù)必在降水進(jìn)行，通過(guò)對(duì)地下水的優(yōu)化措施對(duì)參數(shù)測(cè)定中的地下水流速進(jìn)行有效管控。

（2）各抽水井的布置必在抽水試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行，不能低于三到五個(gè)，觀察抽水井內(nèi)水位在1min、5min、15min后的變化狀態(tài)，因?yàn)樗淖兓淮?，所以抽水工作不?huì)影響檢測(cè)，同時(shí)在井內(nèi)設(shè)置不同深度的觀測(cè)點(diǎn)，在此前提下對(duì)相關(guān)目標(biāo)參數(shù)函數(shù)進(jìn)行構(gòu)建，然后制作數(shù)據(jù)表格記載。環(huán)境水文地質(zhì)在垂直于水平狀態(tài)下的水量滲透數(shù)值主要是通過(guò)對(duì)不同層位深度檢測(cè)得到的，然后采用最小二乘法求得該地區(qū)環(huán)境水文地質(zhì)參數(shù)，與最終獲取的結(jié)果數(shù)據(jù)相擬合，完成環(huán)境水文地質(zhì)參數(shù)檢測(cè)的任務(wù)。

4.2計(jì)算手段

地質(zhì)間的水力聯(lián)系會(huì)直接影響后期的環(huán)境應(yīng)變，同時(shí)該因素最關(guān)鍵的作用還在于左右評(píng)價(jià)環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，更可以對(duì)特殊地質(zhì)條件實(shí)施整合，有效計(jì)算多層地質(zhì)間水力聯(lián)系，最終完成對(duì)環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查的評(píng)價(jià)。利用瑞典科學(xué)家早期創(chuàng)立的生態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)措施，按照試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)地表環(huán)境中水文地質(zhì)所表現(xiàn)性質(zhì)和行為特征，其中包含物理性質(zhì)和金屬元素蘊(yùn)藏，從而有效評(píng)價(jià)環(huán)境表層沉淀的金屬顆粒物，綜合評(píng)估諸多生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值。計(jì)算公式如下。

Rr=β？（） Km-Rf

從該計(jì)算公式中，以Rr表示環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值；隱患識(shí)別設(shè)定為K；m表示的是地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)；β代表的是諸多外界影響因素；環(huán)境水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征設(shè)定為R；環(huán)境水文地質(zhì)關(guān)鍵控制因素設(shè)定為f。按照上面的公式，對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施斷定，如果計(jì)算結(jié)果處于相關(guān)環(huán)境可調(diào)節(jié)的區(qū)間，就可以斷定評(píng)價(jià)結(jié)果是完全可以實(shí)施的，倘若突破可調(diào)區(qū)間，則是務(wù)必對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)修正后二次計(jì)算，直到數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)需求得以滿足，徹底實(shí)現(xiàn)特殊地質(zhì)條件下水文地質(zhì)調(diào)查的評(píng)價(jià)目標(biāo)[3]。

5.論證分析

通過(guò)本文的設(shè)計(jì)的試驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇是隨機(jī)進(jìn)行的，目標(biāo)是典型特征的環(huán)境水文地質(zhì)區(qū)域，利用上文采用此調(diào)查模式獲取的不同區(qū)域的調(diào)查結(jié)果。有兩種得到數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)的方法，其中本文設(shè)置的為實(shí)驗(yàn)組的形式，另外的對(duì)照組是傳統(tǒng)的方式。為了確保該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的公正、客觀，完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程均為其他因素控制相同的狀態(tài)下，采用多次評(píng)價(jià)結(jié)果的模式，對(duì)多組數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行計(jì)算，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄，對(duì)兩種方式評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)度進(jìn)行比較。通過(guò)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，廣泛采用本文介紹的評(píng)價(jià)方式和結(jié)果，數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)的精準(zhǔn)度可以大大提升，因此該方式具備相當(dāng)高的實(shí)用價(jià)值，在以后的相同的特殊條件下的環(huán)境、水文地質(zhì)調(diào)查中，該方式可以大力應(yīng)用[4]。

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，以特殊地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，不僅對(duì)環(huán)境、水文地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行研究，還對(duì)地質(zhì)調(diào)查的流程進(jìn)行了規(guī)范，大大提升了工程區(qū)域市政工程建設(shè)的安全性，通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法在具體的使用中，可以確保相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果，在今后的水文地質(zhì)調(diào)查中得到更多的應(yīng)用，不僅可以讓地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的可預(yù)測(cè)性得到提高，更能最大限度減少工程中的各種隱患，為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)提供有力的保障。

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