生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下水工環(huán)地質(zhì)勘查要點(diǎn)研究

鄧強(qiáng) 耿昭 靳如夢 周曉萌

（1.中國地質(zhì)工程集團(tuán)有限公司，北京 100093；2.烏魯木齊千易禾工程管理咨詢有限公司，新疆烏魯木齊 860063；3.中國地質(zhì)工程集團(tuán)有限公司，新疆烏魯木齊 860063）

0.引言

“山水林田湖草生命共同體”概念的提出，強(qiáng)調(diào)了我國城市進(jìn)行生態(tài)保護(hù)及工程修復(fù)方面的核心思想。通過構(gòu)建有機(jī)一體化自然生態(tài)系統(tǒng)，探索符合不同地方特色的資源應(yīng)用實(shí)踐方案，優(yōu)化地質(zhì)勘查作業(yè)技術(shù)，具有重要意義。

1.生態(tài)環(huán)境背景下水工環(huán)地質(zhì)勘查概述

現(xiàn)代文明的發(fā)展常常伴隨著資源的“虧空式”開采，將生態(tài)環(huán)境作為代價換取社會的進(jìn)步，這是一種不健康的發(fā)展模式，所造成的損害無法挽回。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘查行業(yè)發(fā)展目標(biāo)是有效協(xié)調(diào)人類發(fā)展與自然環(huán)境之間的需求關(guān)系，通過合理的開采規(guī)劃發(fā)揮能源的最大效用，降低對生態(tài)環(huán)境的影響。傳統(tǒng)地質(zhì)勘查作業(yè)過程中，對施工區(qū)域內(nèi)的環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，若不合理的操作引發(fā)山體滑坡等自然災(zāi)害、破壞地表植被、改變動植物生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響了區(qū)域自然生態(tài)平衡。實(shí)際工作環(huán)節(jié)，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)主要包括水文地質(zhì)勘查、環(huán)境地質(zhì)勘查以及工程地質(zhì)勘查3種，工作重點(diǎn)是合理評估能源開采工程的合理性及風(fēng)險程度。水文地質(zhì)勘查的工作內(nèi)容包括對地下水的相關(guān)信息進(jìn)行收集與整理，明確水位的實(shí)際分布情況，并且要在此基礎(chǔ)上完成對其余區(qū)域的相關(guān)性判斷。環(huán)境地質(zhì)勘查主要是對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與預(yù)測，將環(huán)境保護(hù)作為工作重心，避免過度開發(fā)造成區(qū)域性生態(tài)環(huán)境惡化。工程地質(zhì)勘查主要包括對工程項(xiàng)目施工建設(shè)所涉及的內(nèi)容進(jìn)行分析，通過對施工環(huán)境地質(zhì)條件、板塊構(gòu)造以及地震活動的分析，完成當(dāng)?shù)貛r石類型的準(zhǔn)確劃分，確保工程施工的安全性。例如，通過水工環(huán)地質(zhì)勘查能夠有效了解區(qū)域范圍內(nèi)的板塊構(gòu)造，判斷其地質(zhì)條件是否滿足能源開采條件。在經(jīng)濟(jì)一體化的人類社會背景下進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查探究，要考慮到生態(tài)環(huán)境健康，將土地資源作為研究對象，全面掌握土地資源數(shù)據(jù)。水工環(huán)勘查工程的工作重點(diǎn)是對勘查區(qū)域內(nèi)的環(huán)境變化趨勢進(jìn)行預(yù)測監(jiān)督，堅決杜絕過度開采、開發(fā)等情況，繞過脆弱地質(zhì)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)能源的綜合發(fā)展[1]。

水工環(huán)地質(zhì)勘查的核心內(nèi)容是項(xiàng)目分析，包括區(qū)域板塊結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件等，將巖石類型進(jìn)行劃分，規(guī)劃重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域，完成環(huán)境質(zhì)量的綜合評價。利用各種現(xiàn)代化技術(shù)手段，將能源開發(fā)作業(yè)對環(huán)境造成的損害情況降到最低，重視環(huán)境保護(hù)，減少能源浪費(fèi)，革新工作人員的工作理念，盡量在達(dá)到理想勘查效果的同時，避免環(huán)境被直接破壞。實(shí)際操作環(huán)節(jié)，在生態(tài)環(huán)境背景下的水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)所造成的破壞效果，主要是自然環(huán)境與社會環(huán)境兩個方面：一方面，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的工作范圍較廣，使得其注定會對自然環(huán)境造成損壞，集中表現(xiàn)在勘查作業(yè)周圍的植被破壞，以及水源、地質(zhì)資源的污染情況。在作業(yè)過程中，涉及大量現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的使用，若操作人員技術(shù)不到位，或是采用錯誤的操作方法，將會引發(fā)泥石流等自然災(zāi)害；另一方面，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)極易造成古跡等社會環(huán)境的破壞，勘查作業(yè)勢必要對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入挖掘，這對未知的地下古跡環(huán)境會帶來未知的影響，而古跡的社會及文化價值不言而喻。此外，在部分人口密度較大的區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè)時，為避免對周圍居民的生命造成傷害，常會組織居民進(jìn)行群體遷移，過程中牽扯到多方利益，還有可能污染居民原有生活環(huán)境。

2.生態(tài)環(huán)境背景下水工環(huán)地質(zhì)勘查工作流程案例研究

我國礦產(chǎn)資源豐富，這為礦業(yè)發(fā)展提供了有利條件，實(shí)際開采作業(yè)環(huán)節(jié)，要考慮到能源開采對周圍環(huán)境的影響效果，結(jié)合自然環(huán)境因素，事先進(jìn)行地質(zhì)勘查預(yù)測。以我國某地區(qū)水工環(huán)地質(zhì)勘查項(xiàng)目為案例，為確保勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性及安全性，采用智能勘查的方式，利用電子感應(yīng)器控制水利環(huán)境狀態(tài)，將地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為廣泛數(shù)據(jù)錄入報警系統(tǒng)中，重視勘查作業(yè)安全。根據(jù)不同階段的地質(zhì)勘測要求，完成地質(zhì)資料的收集整理，以及水工環(huán)地質(zhì)勘查流程優(yōu)化，將數(shù)據(jù)代入公式：

Ej=Yp（D-a）/b

式中，Ej為水工環(huán)地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)，Yp為當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的容量，D為項(xiàng)目作業(yè)費(fèi)用，a為地質(zhì)填圖指標(biāo)，b為礦石地質(zhì)資源成本。

計算出地下開采計算比為4.225，考慮到排水作業(yè)要求，完成水文地質(zhì)勘查、工程地質(zhì)勘查以及環(huán)境地質(zhì)勘查。將勘查結(jié)果進(jìn)行處理，選擇合適的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化比例及勘查范圍，由于水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)的目的性較強(qiáng)，可以借助GPS技術(shù)完成礦區(qū)選取，結(jié)合壓環(huán)定位技術(shù)，提高勘測效率。

本勘查案例中，采用了遙感技術(shù)、水文地質(zhì)鉆探技術(shù)相結(jié)合的勘探模式，將地面獲取的遙感數(shù)據(jù)傳輸?shù)降刭|(zhì)體反射光譜的終端數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的地形地貌數(shù)據(jù)得出完整的水文地質(zhì)地貌條件。技術(shù)人員進(jìn)入勘測現(xiàn)場前，確保所有設(shè)備處于安全狀態(tài)，在利用上述技術(shù)獲得水工環(huán)地表水水質(zhì)特征后，利用水力鉆探技術(shù)對水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行了研究，并對探測結(jié)果進(jìn)行了對比分析。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性設(shè)立了A、B、C 3個試驗(yàn)站點(diǎn)，比較水工環(huán)地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用前后的誤差率變化，如表1所示。為了保證勘測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要求技術(shù)人員按照規(guī)定的水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定的時間內(nèi)完成地質(zhì)水位的復(fù)量作業(yè)，將水位穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為3h內(nèi)波幅小于13cm[2]。

表1 地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用前后水工環(huán)地質(zhì)勘查結(jié)果誤差率實(shí)驗(yàn)對比

3.生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的有效策略

3.1 普及勘查環(huán)保理念

我國傳統(tǒng)地質(zhì)勘查理念將“高效”作為核心要素，嚴(yán)重破壞了周圍生態(tài)環(huán)境，生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)，要求改變這種不健康的發(fā)展理念，將“保護(hù)環(huán)境”作為新的作業(yè)導(dǎo)向，貫穿整個地質(zhì)勘查工作的全過程。人類社會發(fā)展要依托于自然生態(tài)環(huán)境，環(huán)境保護(hù)是人類生存的基本條件，進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查工作的首要工序便是普及綠色勘查環(huán)保理念，保障人們的身體健康。將環(huán)境保護(hù)作為作業(yè)原則，科學(xué)制定勘查方案，基于可持續(xù)發(fā)展理念獲取地質(zhì)勘查資料，重視環(huán)保技術(shù)研究，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。通過對生態(tài)脆弱區(qū)域的優(yōu)化管理，普及綠色勘查理念，加強(qiáng)對自然生物棲息地生態(tài)環(huán)境脆弱地帶的嚴(yán)格管理，保證自然生物始終擁有理想棲息地，以此達(dá)到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)效果，為促進(jìn)地質(zhì)勘查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。在勘查作業(yè)完成后，派遣專人負(fù)責(zé)勘測區(qū)域的地表形態(tài)恢復(fù)任務(wù)，結(jié)合現(xiàn)代化信息收集技術(shù)，在事故發(fā)生后及時進(jìn)行整改，消除水工環(huán)地質(zhì)勘查工作帶來的安全隱患，最大程度上減弱勘查給自然環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

3.2 革新地質(zhì)勘查技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)勘查過程中會應(yīng)用到大量的勘查技術(shù)和方法，傳統(tǒng)地質(zhì)勘查技術(shù)的工作量較大，如直接對勘查地點(diǎn)進(jìn)行穿孔采樣，極易破壞當(dāng)?shù)厮|(zhì)結(jié)構(gòu)，造成水土流失等問題。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)的背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況，選擇先進(jìn)的勘測技術(shù)，盡量降低對自然破壞的破壞。例如，傳統(tǒng)土質(zhì)勘測要將土體進(jìn)行粉碎，而粉質(zhì)土與碎石的縱波波束變化范圍為1150m/s～1700m/s，不同地質(zhì)之間的波束差異性較大，勘測結(jié)果說服力不足。根據(jù)勘測區(qū)域的土質(zhì)采用新型地質(zhì)三維空間探測技術(shù)能夠避免對自然環(huán)境的破壞，結(jié)合CT技術(shù)進(jìn)行探測技術(shù)改進(jìn)，將勘測間距控制在3.5m～5m，深度控制在40m～50m。勘測鉆孔的過程中不間斷地注入水，緩解機(jī)器對土質(zhì)層的摩擦傷害，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘查技術(shù)革新。此外，從業(yè)技術(shù)人員也要定期參加培訓(xùn)，了解各種行業(yè)新型設(shè)備的使用方法，避免在實(shí)際操作環(huán)節(jié)由于人為因素造成環(huán)境破壞，保證勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。

3.3 優(yōu)化環(huán)境評估機(jī)制

水工環(huán)地質(zhì)勘查作業(yè)過程中，需要對礦山地質(zhì)進(jìn)行大規(guī)模的鉆孔、開挖，對周圍礦山的地表植被、河流水系等自然環(huán)境造成一定破壞。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下，建立完善的環(huán)境評估機(jī)制，能夠?qū)⑺きh(huán)地質(zhì)勘查活動所產(chǎn)生的影響降至最低。將工程項(xiàng)目對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境影響作為評估重點(diǎn)，合理劃分出不同等級的生態(tài)環(huán)境破壞程度，并針對性地制訂解決方案。在評估報告制定時，應(yīng)參考相關(guān)法律法規(guī)，確?？辈楣ぷ髟诜稍试S的范圍內(nèi)開工，最大程度上發(fā)揮評估報告的價值?？碧綔?zhǔn)備階段，技術(shù)人員要合理預(yù)估本次勘查可能給環(huán)境帶來的影響，將所有評估資料進(jìn)行整理，結(jié)成評估報告后上報給管理部門進(jìn)行審批；勘探作業(yè)過程中，勘查人員要根據(jù)評估報告的指導(dǎo)要點(diǎn)開展相關(guān)活動，切實(shí)推動各項(xiàng)工作高效開展，有效避免出現(xiàn)環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞的問題；勘探任務(wù)完成后，工作人員要將實(shí)際作業(yè)對自然環(huán)境造成的影響同評估報告中的結(jié)果進(jìn)行對比，總結(jié)其中的缺點(diǎn)，為未來水工環(huán)地質(zhì)勘查工作提供經(jīng)驗(yàn)。

3.4 規(guī)范處理勘查廢物

作為一項(xiàng)地表作業(yè)工程，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中會產(chǎn)生大量的噪音，以及廢水、廢氣等污染物，優(yōu)化這些廢棄物的處理方式對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著重要意義。管理部門要制定相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)禁將未經(jīng)處理的固體廢棄物直接進(jìn)行排放，要將其處理后進(jìn)行二次利用，如深埋可分解固體垃圾，集中焚燒不可分解固體垃圾等，發(fā)揮土地資源的最大效用。重視水資源保護(hù)，區(qū)分開勘查工程中的生活廢水與化工廢水，采用不同的處理手段，盡量避免使用礦區(qū)地下水，維持勘探區(qū)域的水系平衡，確保處理完成后達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求再進(jìn)行排放。針對勘查工作中產(chǎn)生的噪音粉塵問題，可以通過種植綠植的方式進(jìn)行解決，盡量降低煙塵產(chǎn)生量，借助綠化隔離帶區(qū)分工作區(qū)和生活區(qū)，實(shí)現(xiàn)兩個區(qū)域的有效隔離，降低噪音污染[4]。

3.5 制定生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人認(rèn)識到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性，可持續(xù)發(fā)展逐漸成為各個行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想，在這種大背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘查行業(yè)要將環(huán)境保護(hù)作為核心發(fā)展目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)代化施工技術(shù)有效降低環(huán)境污染。在水工環(huán)地質(zhì)勘查工作開展過程中，作業(yè)重點(diǎn)是建立人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，保證地質(zhì)勘查結(jié)果有效性的同時，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境保護(hù)。作為一項(xiàng)勘探類工程項(xiàng)目，水工環(huán)地質(zhì)勘查工作過程中，現(xiàn)有施工技術(shù)水平無法避免地會對當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境造成一定程度的破壞，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下，要通過生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制降低破壞所帶來的環(huán)境影響，幫助其在最短時間內(nèi)恢復(fù)生態(tài)效益。相關(guān)單位要加大對專項(xiàng)任務(wù)的財力投入，從技術(shù)改革與制度管理兩方面切實(shí)提高生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償效果。將補(bǔ)償制度嚴(yán)格落實(shí)到水工環(huán)勘查工作的每一個環(huán)節(jié)中，在勘測作業(yè)完成后，立即將工作重心轉(zhuǎn)移到自然環(huán)境恢復(fù)上，確保生態(tài)補(bǔ)償任務(wù)落實(shí)到個人，鼓勵工作人員主動參與到恢復(fù)環(huán)境的活動中，保障作業(yè)范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境平衡。若存在無法挽回的生態(tài)破壞情況，要在地質(zhì)勘查工作完成后，明確責(zé)任主體及補(bǔ)償方法，根據(jù)《環(huán)境保護(hù)法》與《自然環(huán)境保護(hù)條例》等相關(guān)條例同當(dāng)?shù)卣块T進(jìn)行協(xié)商配合，必要時可給予一定經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)化發(fā)展。

4.結(jié)語

在生態(tài)環(huán)境保護(hù)大背景下進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘查要點(diǎn)研究是現(xiàn)代化社會發(fā)展的必然趨勢，推動綠色可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，構(gòu)建友好型工業(yè)發(fā)展。在實(shí)際勘查過程中，通過各種有效措施，在優(yōu)化地質(zhì)勘查效果的同時，將勘查作業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。重視環(huán)境保護(hù)工作，工作人員要努力尋找地質(zhì)勘查與環(huán)境保護(hù)之間的平衡點(diǎn)，對于工業(yè)廢棄物進(jìn)行科學(xué)處理，為社會可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。