水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中運(yùn)用策略

馬 蕾

（甘肅省核地質(zhì)二一三大隊(duì)，甘肅 天水 741020）

1 引言

以資源消耗為動(dòng)力的發(fā)展模式不具備可持續(xù)性，隨著人們使用的資源規(guī)模越來(lái)越大，生態(tài)問(wèn)題也更加嚴(yán)峻，需要進(jìn)一步優(yōu)化當(dāng)前生活環(huán)境。在生態(tài)修復(fù)中進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查，能夠系統(tǒng)化地了解實(shí)際的生態(tài)情況，為生態(tài)修復(fù)奠定有效的發(fā)展基礎(chǔ)。

2 水工環(huán)地質(zhì)概述

水工環(huán)地質(zhì)大致可以分成3個(gè)層面，一是環(huán)境地質(zhì)，二是工程地質(zhì)，三是水文地質(zhì)，應(yīng)當(dāng)深入調(diào)查全部的地質(zhì)資源，對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)判。中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)階段耗費(fèi)了很多的礦產(chǎn)資源，對(duì)我國(guó)地質(zhì)條件產(chǎn)生了較大的負(fù)面作用。為此，必須要科學(xué)運(yùn)用水工環(huán)地質(zhì)，對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行有效保護(hù)，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

3 傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工作難點(diǎn)分析

3.1 難以明確修復(fù)目標(biāo)

生態(tài)毀壞關(guān)系到景觀、水體等多種要素，具體來(lái)說(shuō)，人類在進(jìn)行生產(chǎn)生活過(guò)程中將污染物質(zhì)排放到水中，這些污染難以依托水體自身具有的凈化功能進(jìn)行分解，時(shí)間長(zhǎng)了，水體內(nèi)的生物性質(zhì)發(fā)生改變，水質(zhì)下降，水系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，原本的生態(tài)功能無(wú)法起到切實(shí)的效果。建造水利項(xiàng)目，江河的流程情況發(fā)生變化，水量減少，之前的水文基礎(chǔ)也相應(yīng)發(fā)生了變化，再加上水資源的大量消耗，使得植物數(shù)量縮減，甚至于產(chǎn)生退化，動(dòng)物棲息地遭到損壞，這就使得動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境的格局發(fā)生變更。這一系列的問(wèn)題都將影響到生態(tài)景觀。對(duì)于退化的生態(tài)系統(tǒng)，目前有緩解生態(tài)系統(tǒng)的衰退速度、修復(fù)到退化之前的形態(tài)等多種修復(fù)方法。從根本上而言，將生態(tài)修復(fù)目標(biāo)設(shè)置在哪里，因?yàn)槿鄙傧嚓P(guān)信息的參考，無(wú)法設(shè)定明確的目標(biāo)。

3.2 很難進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)

考慮到生態(tài)修復(fù)工作缺少全面的信息支持，而生態(tài)修復(fù)是面向自然的工作，本身便面臨著很多困難和不能明晰的要素，為此無(wú)論選取哪一種修復(fù)措施都有很大的難度，這就使得工作人員無(wú)法作出客觀性的評(píng)價(jià)。

3.3 生態(tài)修復(fù)難度大

生態(tài)修復(fù)是為了做到生態(tài)的可持續(xù)性發(fā)展，因此相關(guān)人員需要對(duì)當(dāng)前受損環(huán)境予以修復(fù)和改變，讓生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮自身所具有的功能，加快自然系統(tǒng)發(fā)展的歷程。生態(tài)恢復(fù)牽涉到綠地、水體、山地等多種地形，加之生態(tài)退化是很多生態(tài)要素和生態(tài)功能減退誘發(fā)的，為此難以確定生態(tài)系統(tǒng)退化的核心原因。倘若對(duì)主要因素沒(méi)有充分的認(rèn)知，就難以確定恢復(fù)主體以及恢復(fù)方案。

4 水文地質(zhì)調(diào)查工作分析

圍繞生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及修復(fù)水工環(huán)地質(zhì)展開(kāi)深層次的調(diào)研工作，水文地質(zhì)調(diào)查工作已經(jīng)成為核心一環(huán)，由于除了“大氣圈”之外，“水圈”在很大程度上影響著“生物圈”“土壤圈”，它們之間的聯(lián)系較為緊密。而站在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的角度采取調(diào)查工作形式，不再是根據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范開(kāi)展的供水為目標(biāo)的水文地質(zhì)調(diào)查工作，而運(yùn)作的態(tài)勢(shì)需要變更成水資源“構(gòu)成、循環(huán)、轉(zhuǎn)變”[1]，科學(xué)配置，節(jié)約環(huán)保，污染防治，長(zhǎng)時(shí)間采取和水資源承載力等多目標(biāo)分析方面來(lái)。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的基礎(chǔ)研究，各行政區(qū)域、各區(qū)段、各目標(biāo)，以水資源開(kāi)發(fā)應(yīng)用為目的，已經(jīng)提供了一系列水文地質(zhì)工作。這就不難看出，相關(guān)人員已經(jīng)充分獲得區(qū)域、基礎(chǔ)的地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)條件等信息，而后續(xù)的調(diào)研工作中心需要根據(jù)社會(huì)整體開(kāi)展，進(jìn)一步分析城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)劃所面對(duì)的水資源難題，在科學(xué)應(yīng)用，節(jié)約用水上著力開(kāi)展工作，具體包括以下方面：

首先，參照現(xiàn)有資料、信息以及成果，對(duì)其進(jìn)行綜合分析，用計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能分析等相關(guān)理論和模型提供精準(zhǔn)化的預(yù)測(cè)。與此同時(shí)，解析整理出水資源應(yīng)用過(guò)程中現(xiàn)存的難題，在調(diào)查工作中采取針對(duì)性的新工藝和新理論，比如，新型地球物理勘探、空間地理信息機(jī)制、遙感技術(shù)以及GPS技術(shù)等，開(kāi)展水資源評(píng)估、供需均衡分析、持續(xù)性應(yīng)用的戰(zhàn)略抉擇、農(nóng)業(yè)成分控制、污染防治以及節(jié)能減排機(jī)制等，處理好突出難題。

其次，以水的“大循環(huán)”“小循環(huán)”為調(diào)查探索著力點(diǎn)，著重估算此時(shí)所在地區(qū)水資源的實(shí)際“大賬”；調(diào)研分析導(dǎo)致水源枯竭的主要因素，污染因素，區(qū)域超采因素；著重探索地表水以及地下水的補(bǔ)徑排聯(lián)系，解決科學(xué)配置應(yīng)用問(wèn)題。在確保社會(huì)發(fā)展以及人畜生活用水可靠的基礎(chǔ)之上，充分地儲(chǔ)蓄生態(tài)環(huán)境用水，構(gòu)建人地資源的和諧聯(lián)系，保證土地利用農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。

最后，在開(kāi)展地下水調(diào)研工作的過(guò)程中，要求相關(guān)人員依據(jù)各個(gè)地下水系統(tǒng)劃分出不同的空間結(jié)構(gòu)以及分布，合理搭建三維空間結(jié)構(gòu)模型，預(yù)測(cè)維護(hù)及開(kāi)發(fā)方向。分析水源地水文地質(zhì)基礎(chǔ)，地下水埋深的實(shí)際狀況、種類以及當(dāng)前地下水的腐蝕情況，含水層厚度并給出地下水有關(guān)數(shù)據(jù)信息，為進(jìn)一步改善結(jié)構(gòu)，維護(hù)所在區(qū)域農(nóng)地，實(shí)現(xiàn)水資源保護(hù)與可持續(xù)應(yīng)用，為優(yōu)化開(kāi)發(fā)應(yīng)用規(guī)劃提供技術(shù)信息支撐。

5 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的重點(diǎn)工作分析

5.1 涵蓋生態(tài)系統(tǒng)的多方面

水文地質(zhì)包括了地下水的格局、運(yùn)行狀況、所具有的規(guī)律性特點(diǎn)。工程地質(zhì)包括多種類型的地質(zhì)難題探究，環(huán)境地質(zhì)包括人們?cè)谌粘Ｉ钆c工作中對(duì)自然環(huán)境所造成的影響。因此，有關(guān)人員一定要進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)調(diào)研，這就需要進(jìn)行嚴(yán)格化的水體探究，有效運(yùn)用當(dāng)前所擁有的地下水資源，對(duì)環(huán)境、地質(zhì)進(jìn)行深入調(diào)查，確定影響最為突出的各方面因素，采取針對(duì)性措施處理好難題。

5.2 深層次剖析系統(tǒng)情況

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)研對(duì)所調(diào)查區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行全方位的剖析，從而得到比較完整的數(shù)據(jù)，把其當(dāng)作生態(tài)修復(fù)工作開(kāi)展的主要參考，給生態(tài)修復(fù)計(jì)劃的編制打造良好的環(huán)境。水文地質(zhì)的調(diào)研，包含形成因素、水質(zhì)、地質(zhì)、水的方位等。關(guān)于水的典型性，可選取部分樣品，進(jìn)行深入的化學(xué)剖析，進(jìn)一步分析污染放射性因素等。工程地質(zhì)調(diào)查通常聚集巖體調(diào)查、地形調(diào)查與土體調(diào)查。地形包括分水嶺、海拔高度等地貌特征與形成機(jī)理。土體的調(diào)查具體包含外觀色調(diào)、顆粒大小、濕度高低、緊實(shí)水平、可塑性、透水性、礦物組成物質(zhì)等。巖體的調(diào)研以色調(diào)、架構(gòu)、風(fēng)化程度為中心開(kāi)展。環(huán)境地質(zhì)調(diào)研具體包含區(qū)域穩(wěn)定性調(diào)查、生態(tài)情況調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等。地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查具體包含發(fā)展形勢(shì)、出現(xiàn)時(shí)間、巖層結(jié)構(gòu)等，另外還包含泥石流的布局方位、滑坡的布局方位等。生態(tài)環(huán)境調(diào)查具體包含自然保護(hù)區(qū)的格局、毀壞水平等。區(qū)域平穩(wěn)性指的是經(jīng)過(guò)搜集歷史數(shù)據(jù)，研究新構(gòu)造活動(dòng)的情況等[2]。

5.3 對(duì)地質(zhì)災(zāi)害展開(kāi)科學(xué)評(píng)估

水工環(huán)地質(zhì)是探究與預(yù)防自然災(zāi)害發(fā)生的重要前提，相關(guān)人員可以將災(zāi)害的規(guī)模和數(shù)量作為基礎(chǔ)，綜合考慮其他外部要素，對(duì)水工地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而采取針對(duì)性的防治措施。地質(zhì)結(jié)構(gòu)受損會(huì)導(dǎo)致區(qū)域的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)出現(xiàn)變化，這就會(huì)引發(fā)一系列的地質(zhì)災(zāi)害。在地質(zhì)災(zāi)害的防治中，有關(guān)人員需要探討水文、項(xiàng)目及環(huán)境地質(zhì)間的聯(lián)系，為區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的防治提供有用的信息。

水工環(huán)地質(zhì)常常被運(yùn)用到地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性評(píng)估中，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的調(diào)查、勘測(cè)以及對(duì)勘測(cè)結(jié)果的判斷，可以科學(xué)地分析出災(zāi)害的成因和潛在危險(xiǎn)因素，從而指導(dǎo)災(zāi)害的防治。依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)因子進(jìn)行分級(jí)，進(jìn)而明確后續(xù)的實(shí)際工作量以及治理手段。地質(zhì)災(zāi)害會(huì)給出現(xiàn)區(qū)域的總體環(huán)境帶來(lái)不利影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)淖兊叵滤牧鲃?dòng)，造成堵塞。所以，在勘察水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)的時(shí)候，還應(yīng)對(duì)人類活動(dòng)所造成的影響給予足夠的重視，然后再根據(jù)上述因素制定針對(duì)性地防治方案。除此之外，相關(guān)人員還應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的監(jiān)測(cè)程度，在潛移默化中培育監(jiān)測(cè)人員，進(jìn)一步優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù)水平。利用GPS衛(wèi)星定位，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確定位，全面、系統(tǒng)地監(jiān)測(cè)災(zāi)害區(qū)域，而利用RS技術(shù)可以獲得清晰的圖像資料[3]。

5.4 合理劃分修復(fù)區(qū)域

在生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，相關(guān)人員還應(yīng)該依據(jù)實(shí)際狀況及現(xiàn)有的生態(tài)條件，制定可行性較高的治理修復(fù)方案，確保生態(tài)修復(fù)的高效性和持續(xù)性。值得注意的是，通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)，可以為規(guī)劃生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目，確定修復(fù)范圍提供依據(jù)。這種情況下，還能夠結(jié)合各種情形做好防治工作。根據(jù)影響要素，對(duì)區(qū)域進(jìn)行恰當(dāng)劃分，首先，要對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查，了解不同地質(zhì)環(huán)境類型、危險(xiǎn)程度；然后，要對(duì)重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，分析地質(zhì)環(huán)境的變化，并針對(duì)該地區(qū)的環(huán)境地質(zhì)特點(diǎn)，采取切實(shí)可行的防治措施。比如，用物理探測(cè)的方法，確定地下水流的速度和方向。利用TRK技術(shù)對(duì)比實(shí)測(cè)方位與采集到的信號(hào)，從而確定災(zāi)害發(fā)生的位置。生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要求綜合生態(tài)規(guī)劃穩(wěn)步進(jìn)行，從而在完成功能修復(fù)的過(guò)程中，改變周圍地區(qū)的環(huán)境，將規(guī)劃、整治、恢復(fù)等手法結(jié)合在一起，創(chuàng)造出理想的生態(tài)環(huán)境，再結(jié)合周邊居民反饋，掌握恢復(fù)的實(shí)際效果。

5.5 拓展更新技術(shù)

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)研不僅包含對(duì)巖土、環(huán)境、水資源的調(diào)研、勘測(cè)，隨著技術(shù)水平的持續(xù)提升，其應(yīng)用范圍不斷拓展，也嘗試運(yùn)用到水文化學(xué)、生物化學(xué)等多個(gè)方面，伴隨技術(shù)水平的升級(jí)，不但物探技術(shù)能夠給地質(zhì)調(diào)研工作提供大量的可參考信息，衛(wèi)星定位遙感技術(shù)也能夠由水文地質(zhì)調(diào)研逐漸拓展到空氣環(huán)境估測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等多個(gè)方面，水質(zhì)檢測(cè)工藝可以契合精準(zhǔn)性的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而給生態(tài)修復(fù)工作創(chuàng)造更多應(yīng)用及技術(shù)拓展的可能性[4]。

6 工程地質(zhì)調(diào)查工作分析

在進(jìn)行工程建設(shè)的過(guò)程中，相關(guān)人員通常會(huì)圍繞設(shè)計(jì)及施工的專門性項(xiàng)目展開(kāi)勘察工作。值得注意的是，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與封沙育草方面，緩解風(fēng)化問(wèn)題及維護(hù)控制生態(tài)修復(fù)工程中，工程地質(zhì)調(diào)研勘察的主要目的是維持區(qū)域的平穩(wěn)性，解決項(xiàng)目建設(shè)后引發(fā)或誘發(fā)的次生工程地質(zhì)問(wèn)題等。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，調(diào)研探索都市圈城市建（構(gòu)）筑物群，高速公路沿途線路，大型引水項(xiàng)目沿途線路，鐵路沿途線路，集中風(fēng)電場(chǎng)等已建工程地基受到地震影響，砂粉土出現(xiàn)液化問(wèn)題，地下水開(kāi)采誘發(fā)的地面下沉、礦山開(kāi)采區(qū)的地面下沉、滑坡泥石流災(zāi)區(qū)的不平穩(wěn)邊坡、地下室項(xiàng)目建設(shè)自發(fā)誘發(fā)的地應(yīng)力變化等產(chǎn)生平穩(wěn)性問(wèn)題，都是環(huán)境項(xiàng)目地質(zhì)的關(guān)鍵性工作內(nèi)容。

首先，在工程建設(shè)過(guò)程中，相關(guān)人員要提供專門的工程地質(zhì)勘察，搜集一系列的資料。圍繞生態(tài)維護(hù)、恢復(fù)和修復(fù)建設(shè)的工程地質(zhì)勘察目標(biāo)，著重采集并整合上述文件信息，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，全面統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)信息庫(kù)，掌握規(guī)律信息，進(jìn)而整合分析極易影響區(qū)域環(huán)境共性的工程地質(zhì)隱患。

其次，相關(guān)人員還需要緊緊圍繞重要的工程地質(zhì)問(wèn)題，搭建多方面的機(jī)制體系，涵蓋“空間”“資源”“環(huán)境”“災(zāi)害”等多個(gè)要素，在城市集中建筑物群工程地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中，相關(guān)人員要進(jìn)一步查明各個(gè)空間、深度的地下三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)，仔細(xì)評(píng)估資源環(huán)境承載水平以及區(qū)域地下空間資源應(yīng)用的實(shí)際狀況，緊緊圍繞生態(tài)維護(hù)、恢復(fù)和修復(fù)建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展地勘工作，著重解決重大科技攻關(guān)難題，發(fā)展城市地質(zhì)信息管控服務(wù)平臺(tái)，給城市都市圈的集約發(fā)展、智能進(jìn)步、綠色進(jìn)步、低碳發(fā)展以及安全發(fā)展創(chuàng)造有益的技術(shù)條件[5]。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，生態(tài)修復(fù)工作的未來(lái)還十分長(zhǎng)遠(yuǎn)，而伴隨我國(guó)環(huán)境地質(zhì)、工程與水文地質(zhì)間的分隔線逐漸弱化，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)研所包含的工作范疇也在不斷拓寬，采集到的實(shí)際數(shù)據(jù)大幅增加，其所具有的多樣性特點(diǎn)會(huì)加快生態(tài)恢復(fù)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)研工作的進(jìn)程，加之生態(tài)修復(fù)技能水平的不斷提高，生態(tài)修復(fù)將來(lái)一定可以取得比較理想的效果。