水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的運(yùn)用\t

摘要：開展水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查，不僅能為生態(tài)修復(fù)研究提供強(qiáng)大助力，還能為未來制定修復(fù)方案奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改善?；诖?，首先分析傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工作中存在的難點(diǎn)，其次介紹水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容及方法，最后詳細(xì)分析水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查；生態(tài)修復(fù)；生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：P621；X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）02-0-03

Application of Water Engineering and Environmental Geological Survey in Ecological Restoration

LI Jianjin

（Hunan Chemical Geological Engineering Survey Institute Co.， Ltd.， Changsha 410000， China）

Abstract： Conducting water engineering and environmental geological survey can not only provide strong support for ecological restoration research， but also lay a solid foundation for developing restoration plans in the future， thereby promoting the improvement of the ecological environment. Based on this， first analyze the difficulties in traditional ecological restoration work， then introduce the content and methods of water engineering and environmental geological survey， and finally analyze in detail the application of water engineering and environmental geological survey in

ecological restoration.

Keywords： water engineering and environmental geological survey; ecological restoration; ecosystem

隨著工業(yè)化與城市化進(jìn)程的加快，生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯，生態(tài)修復(fù)已成為維護(hù)地球生態(tài)平衡、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查作為地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)交叉融合的重要領(lǐng)域，在生態(tài)修復(fù)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。通過對水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)條件的綜合調(diào)查與分析，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查能夠精準(zhǔn)識別生態(tài)受損區(qū)域的地質(zhì)特征與環(huán)境問題，為制定科學(xué)的生態(tài)修復(fù)方案提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

1 傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工作的難點(diǎn)

1.1 難以確定修復(fù)目標(biāo)

不同區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)具有獨(dú)特的自然環(huán)境，包括氣候、水文、地貌、土壤條件等。在制定修復(fù)目標(biāo)時(shí)，必須充分考慮這些區(qū)域差異，因地制宜地制定具體方案。生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和不確定性也是確定修復(fù)目標(biāo)的一大障礙。生態(tài)系統(tǒng)的變化往往受到多種因素的影響，包括自然因素和人為因素，這些因素的變化使得生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)難以預(yù)測，從而增加了確定修復(fù)目標(biāo)的難度。此外，生態(tài)系統(tǒng)的功能和價(jià)值具有多重性，不利于確定修復(fù)目標(biāo)[1]。

1.2 難以進(jìn)行客觀評價(jià)

不同地區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)的特征和需求各不相同，使得每個(gè)修復(fù)項(xiàng)目都需要根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r制定獨(dú)特的目標(biāo)和方案[2]。然而，這種獨(dú)特性導(dǎo)致修復(fù)效果難以用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量和比較。生態(tài)修復(fù)是一個(gè)長期且復(fù)雜的過程，可能需要數(shù)十年甚至更長時(shí)間才能看到明顯的成效。因此，在制定修復(fù)目標(biāo)和評價(jià)修復(fù)效果時(shí)，需要考慮時(shí)間尺度，這進(jìn)一步增加了評價(jià)的難度。另外，缺乏廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)化評價(jià)指標(biāo)也是傳統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工作難以進(jìn)行客觀評價(jià)的一個(gè)重要原因。不同修復(fù)項(xiàng)目可能采用不同的指標(biāo)，導(dǎo)致結(jié)果難以比較和綜合評價(jià)。

1.3 生態(tài)修復(fù)難度大

生態(tài)修復(fù)難度大主要體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)受損后的自我恢復(fù)能力極其有限，往往需要人工干預(yù)才能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。然而，人工修復(fù)過程中，如何準(zhǔn)確把握生態(tài)系統(tǒng)的受損程度和恢復(fù)潛力，制定科學(xué)合理的修復(fù)方案，是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。此外，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的生物群落和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，一旦遭到破壞，就會導(dǎo)致連鎖反應(yīng)，使得修復(fù)工作更加困難。例如，土壤污染可能導(dǎo)致植被死亡，進(jìn)而引發(fā)水土流失、生物多樣性減少等一系列問題，這些問題相互交織，使得修復(fù)工作難以一蹴而就。另外，氣候、地形等環(huán)境因素對生態(tài)修復(fù)工作產(chǎn)生較大的影響[3]。

2 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查概述

2.1 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查是水利工程項(xiàng)目中至關(guān)重要的前期研究工作，旨在為工程設(shè)計(jì)和施工提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。該調(diào)查的核心內(nèi)容主要包括對項(xiàng)目區(qū)域地質(zhì)條件的詳細(xì)勘查、對地下水運(yùn)動(dòng)特征的分析以及對環(huán)境影響的評估。水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查需對區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行全面分析，了解區(qū)域內(nèi)的巖土層結(jié)構(gòu)、巖性特征、地層分布、斷層及褶皺等地質(zhì)構(gòu)造特征。這些地質(zhì)信息不僅能夠揭示地下土層的穩(wěn)定性，還能為水利工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)。地下水狀況是水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的重要組成部分。調(diào)查過程中，通過鉆孔、井探、水文地質(zhì)試驗(yàn)等手段，深入分析地下水位、流向、流速、補(bǔ)給源及水質(zhì)等因素，評估其對工程的影響，尤其是對水庫、壩體等結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性影響。

2.2 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查方法

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的基本方法包括地面調(diào)查、鉆探取樣、物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)等。在地面調(diào)查階段，調(diào)查人員需要通過分析區(qū)域地形地貌，初步了解目標(biāo)區(qū)域的巖土類型、地質(zhì)構(gòu)造、斷層分布等。此外，需要結(jié)合遙感技術(shù)和地質(zhì)雷達(dá)等現(xiàn)代化工具，進(jìn)行大范圍、非接觸式的地質(zhì)信息獲取，提升勘查精度和效率。鉆探取樣是水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的核心環(huán)節(jié)。通過鉆探獲得地下巖土層的詳細(xì)信息，包括巖性、孔隙度、滲透性、層厚等重要參數(shù)，從而為地下水資源評估和土壤穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用包括水文地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用、工程地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用以及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用。

3.1 水文地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用

3.1.1 地下水動(dòng)態(tài)檢測

地下水作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其動(dòng)態(tài)變化會直接影響水源地、濕地、森林及草地等生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與保護(hù)。在生態(tài)修復(fù)過程中，通過系統(tǒng)的水文地質(zhì)調(diào)查，尤其是地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測，可以精確掌握地下水的水位、流速、流向、補(bǔ)給與排泄等參數(shù)，為修復(fù)措施的制定與實(shí)施提供數(shù)據(jù)支持。通常采用地下水監(jiān)測井、滲流試驗(yàn)以及水文模型模擬等技術(shù)手段進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)檢測。在監(jiān)測井布設(shè)方面，需要根據(jù)水文地質(zhì)條件、生態(tài)修復(fù)需求及地下水流動(dòng)特點(diǎn)，合理選擇監(jiān)測點(diǎn)位與深度，以確保數(shù)據(jù)的代表性和準(zhǔn)確性。通過定期測量地下水位的變化，可以判斷地下水的補(bǔ)給和排泄情況，進(jìn)而評估生態(tài)修復(fù)區(qū)水資源的穩(wěn)定性與可持續(xù)性。

3.1.2 水資源合理利用

在生態(tài)修復(fù)過程中，水資源的高效與可持續(xù)利用是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能、維持生態(tài)平衡的核心因素之一。通過系統(tǒng)的水文地質(zhì)調(diào)查，可以準(zhǔn)確評估地下水和地表水的時(shí)空分布、儲量、補(bǔ)給能力及其與生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系，為水資源的科學(xué)配置提供可靠依據(jù)。水文地質(zhì)調(diào)查通過地質(zhì)鉆探、地下水位監(jiān)測、滲透性試驗(yàn)等手段，詳細(xì)分析水文地質(zhì)條件，獲取水資源的儲量及其動(dòng)態(tài)變化信息。這些數(shù)據(jù)有助于評估水資源的可用性與穩(wěn)定性，為制定科學(xué)的水資源管理方案提供支持。在生態(tài)修復(fù)中，合理利用水資源需要考慮地下水與地表水的協(xié)調(diào)關(guān)系，以避免過度開采地下水造成水位下降、地面沉降等不利影響，同時(shí)避免過度利用地表水。水文地質(zhì)調(diào)查還可以通過水文模型模擬地下水流動(dòng)與分布特征，預(yù)測不同用水方案對水資源的影響，優(yōu)化水資源的分配與調(diào)度。在干旱和半干旱地區(qū)，地下水的合理開發(fā)利用尤為重要，水文地質(zhì)調(diào)查為地下水的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)，確保了水資源在滿足生態(tài)修復(fù)需求的同時(shí)，不破壞當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定。

3.1.3 水土保持與地下水保護(hù)

水土流失是生態(tài)破壞的重要表現(xiàn)形式，尤其在干旱、半干旱地區(qū)，水土流失對土地質(zhì)量和地下水資源的影響極為顯著。通過水文地質(zhì)調(diào)查，可以深入分析區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)條件，特別是地下水的分布與流動(dòng)特征，為水土制定保持措施提供科學(xué)依據(jù)。在水土保持過程中，地下水作為水源的主要組成部分，其水質(zhì)與水量的穩(wěn)定性直接關(guān)系到修復(fù)區(qū)的生態(tài)功能與水土保持效果。通過對地下水位、滲透性、補(bǔ)給與排泄動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，可以評估地下水的可持續(xù)利用能力，避免地下水過度開采引發(fā)地面沉降、土壤鹽堿化等問題，從而減少水土流失的風(fēng)險(xiǎn)。水文地質(zhì)調(diào)查能夠追蹤污染源，評估地下水污染的傳播途徑與擴(kuò)展范圍，確保地下水資源的長期可用性。水文地質(zhì)調(diào)查還可以通過建立水文模型，模擬地下水流動(dòng)和水土流失過程，為制定精確的水土保持策略提供理論支持，保障生態(tài)修復(fù)的可持續(xù)性。通過綜合考慮水土保持與地下水保護(hù)，水文地質(zhì)調(diào)查為生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，是水土保持與地下水保護(hù)緊密結(jié)合的關(guān)鍵工具。

3.2 工程地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用

3.2.1 地質(zhì)災(zāi)害防治

在生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中，地質(zhì)災(zāi)害如滑坡、崩塌、泥石流等自然災(zāi)害不僅威脅修復(fù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境，還可能對區(qū)域的安全與社會經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響。因此，開展系統(tǒng)的工程地質(zhì)調(diào)查，對于識別潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患、評估其發(fā)生的可能性及后果具有至關(guān)重要的作用。通過對地質(zhì)構(gòu)造、巖土工程性質(zhì)、地形地貌特征及地下水狀況的詳細(xì)勘查，可以準(zhǔn)確識別地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)，評估不同類型地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與頻率，為制定生態(tài)修復(fù)區(qū)域的工程措施提供數(shù)據(jù)支持。工程地質(zhì)調(diào)查通過分析歷史災(zāi)害資料、地質(zhì)鉆探和地震監(jiān)測等手段，能揭示潛在的地質(zhì)災(zāi)害機(jī)制與觸發(fā)因素，進(jìn)而為制定防治措施提供理論依據(jù)。

3.2.2 巖土體穩(wěn)定性評估

在生態(tài)修復(fù)工程中，巖土體的穩(wěn)定性直接關(guān)系到修復(fù)效果的持續(xù)性與安全性，尤其在山區(qū)、丘陵以及其他地質(zhì)條件復(fù)雜的區(qū)域，巖土體失穩(wěn)可能導(dǎo)致山體滑坡、崩塌、土壤侵蝕等一系列地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和區(qū)域的安全。工程地質(zhì)調(diào)查通過勘察巖土體的力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、地質(zhì)構(gòu)造以及地下水條件等，可以識別潛在的不穩(wěn)定巖土體及其變形機(jī)理。通過現(xiàn)場調(diào)查、鉆探取樣、實(shí)驗(yàn)室分析等手段，評估巖土體的抗剪強(qiáng)度、承載力以及變形特征，從而揭示其穩(wěn)定性和可能的失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的應(yīng)用

3.3.1 地質(zhì)環(huán)境評價(jià)

地質(zhì)環(huán)境評價(jià)是指通過系統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查與分析，評估自然環(huán)境中各類地質(zhì)因素對生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的影響及其潛在風(fēng)險(xiǎn)，為生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。在生態(tài)修復(fù)過程中，地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性和適宜性直接影響修復(fù)效果的持久性與安全性，特別是在荒漠化、礦區(qū)廢棄地以及受災(zāi)區(qū)域的修復(fù)中，地質(zhì)環(huán)境評價(jià)顯得尤為重要。通過全面調(diào)查地形、地貌、巖土體性質(zhì)、地下水、土壤類型等因素，環(huán)境地質(zhì)調(diào)查能夠識別生態(tài)修復(fù)區(qū)內(nèi)可能存在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，如滑坡、崩塌、土壤侵蝕等，進(jìn)而評估其對生態(tài)修復(fù)過程的潛在影響。地質(zhì)環(huán)境評價(jià)還涉及土壤質(zhì)量、植被恢復(fù)的適宜性等內(nèi)容，能夠確定修復(fù)方案的科學(xué)性和實(shí)施的可行性。精準(zhǔn)的地質(zhì)環(huán)境評價(jià)可以為修復(fù)區(qū)域的土地利用規(guī)劃、植物種植、工程設(shè)施建設(shè)等提供指導(dǎo)，減少不適宜的地質(zhì)條件導(dǎo)致的修復(fù)失敗或資源浪費(fèi)，保障生態(tài)修復(fù)的長期效益。

3.3.2 土壤環(huán)境治理與修復(fù)

環(huán)境地質(zhì)調(diào)查能夠系統(tǒng)評估土壤的理化性質(zhì)、污染程度及其與地下水、巖土體的相互關(guān)系，為制定土壤修復(fù)方案提供科學(xué)依據(jù)。在土壤污染治理過程中，地質(zhì)調(diào)查通過對土壤樣本的采集與分析，識別污染物的類型、分布和濃度，確定土壤中重金屬、有機(jī)污染物或其他有害物質(zhì)的來源與擴(kuò)散途徑。通過對土壤力學(xué)特性、土壤酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量等的檢測，能夠?yàn)橥寥佬迯?fù)方法的選擇提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié)論

水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的運(yùn)用不僅為制定修復(fù)方案提供了科學(xué)依據(jù)，也為生態(tài)系統(tǒng)的全面恢復(fù)與可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過對水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)條件的深入調(diào)查與分析，能夠更加精準(zhǔn)地識別生態(tài)受損區(qū)域的問題，從而采取針對性的修復(fù)措施。水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查在生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用還促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)與環(huán)境科學(xué)的交叉融合，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

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收稿日期：2024-12-07

作者簡介：李建金（1988—），男，湖南長沙人，工程師。研究方向：地質(zhì)水工環(huán)。