摘要:水文地质就是指地下水的活动情况,我们研究水文地质对于地质环境的影响以及如何在生产和生活中有效的规避损失,同时尽量采取有效措施降低该地区地质灾害发生的频率。地下水的流动情况比较复杂,会受到地质构造运动的长期影响以及地震等突发灾害的短期影响,研究其活动规律能够有效避免在大型工程的建设中发生地质灾害从而造成严重的损失。
关键词:水文地质;因素;地质灾害;影响
1、水文地质概述
水文地质属于地质学的分支学科,具体研究对象如下:(1)地下水分布情况;(2)地下水形成规律;(3)地下水开发利用;(4)地下水的化学成分和物理性质;(5)地下水对矿山开采和工程建设不利影响及其防治措施。通过对这些方面的研究,从而提出预防地质灾害的有效措施,保护周边居民生命安全和财产安全。近年来,随着建设的需要和科学技术的发展,学术界对水文地质又进行了详细分类,包括地下水动力学、区域水文地质学、供水水文地质学、水文地球化学、土壤改良水文地质学以及矿床水文地质学等分支学科。随着水文地质学与地震、环境地质以及地热等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。
通过不断研究发现,地质灾害主要是由于地下水的不规则变化导致的。因此,只有对地下水的变化规律和变化类型进行分析和研究,才能有效预防地质灾害的发生。地下水作为一种重要的水资源,其主要包括岩石孔隙、裂隙以及溶洞水等,且通常储存在地层的空隙中。地下水能够为城市用水、农业灌溉以及工矿等提供水源,是人们生活水源的主要来源之一。但是由于人类对地下水资源的不合理利用和过度开发,导致地下水严重减少,地下水位下降,从而产生地面沉降。由于人们将大量的生活污水和工业废水排入地下,造成地下水污染,严重威胁了水资源。此外,地下水容易受到其他一些外界因素的干扰,导致地下水产生不规则变化和运动,从而发生地面沉降、盐渍化以及滑坡等地质灾害。因此,只有对地下水的变化规律进行深入的研究和分析才能有效预防地质灾害的发生。
2、水文地质因素对地质灾害产生的影响
2.1岩溶塌陷
岩溶塌陷常见于岩溶地区,主要是由于自然、人为等因素的影响,以致于溶洞扩大、失稳,出现塌落的情况。根据调查显示,影响岩溶塌陷的自然因素主要包括降雨、地震、洪水等,再加上人为的抽水、排水等人类活动,加重了岩溶塌陷的发生。岩溶塌陷与可溶岩及岩溶发育程度、岩土层的覆盖层厚度、结构和性质以及地下水的运动等因素有关。
2.2可溶岩及岩溶发育程度
可溶岩是溶岩地面塌陷形成的物质基础,而岩溶洞穴为地面塌陷提供了必要的空间条件。据相关实例调查显示,裸露型、覆盖型以及埋藏型岩溶地区,常见岩溶塌陷。
2.3覆盖层厚度、结构和性质
塌陷体主要为岩土。层上松散盖层,由基岩构造成的塌陷体会沿着溶洞、管道顶板而发生塌陷称为基岩塌陷;而由第四系松散沉积物组成的塌陷体物质的塌陷称为土层塌陷。根据对南方十省区统计,土层塌陷占塌陷总数的96.7%。
2.4地下水活动
地下水运动是产生岩溶塌陷的主要动力。地下水的流动及地下水动力条件的改变是岩溶塌陷形成的最重要动力因素。导致水动力发生变化的原因有水库蓄水、降雨、灌溉渗漏、矿井排水、井下充水、严重干旱、强烈抽水等。其中岩溶地下水的主径流带、地下水位埋藏浅、变幅大的地带、地下水与地表水转移密切的地段以及岩溶地下水的(集中)排泄带等地带较容易发生岩溶塌陷。
2.5砂土液化
砂土液化是指由于砂土受到临界地震作用力的影响,砂土中的疏松粉会变得充满水分,细砂土会在很短的时间内受到破坏,并以液态的形状呈现。在经过震荡之后,饱含水分的砂土就会变得更致密,层层压力使得砂土内部空隙的水压会上升。当地震周期性的运动发生积累到一定程度时,砂土中的空隙水压力会变得很高,这种较高的水压会导致大量的颗粒物质处于悬浮状态,比较接近于液态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以说,不同的地质条件,砂土发生液化的具体程度也有很大差异,这种不同的差异就会导致不同的地质破坏作用。有的地方沉积颗粒很粗,颗粒中的水压会随着土层的不断增加而增大,当水压的力量超过覆盖层的压力时,携带大量沙粒的地下水会从地表冒出来,这种现象就是喷水冒砂,它能够给地质结构造成较大程度的破坏,这种情况一般在盆地中比较常见。
2.6导致地面沉降
沉降就是指分散相和分散介质在不同的作用下进行定向运动,也就是说两种物质在外界因素的影响下出现上部分下降的情况。在水文地质因素中,地面沉降的主要原因是土壤结构的密度不同于地下结构的密度,在地下水和地壳的作用下,就会产生土壤下降。导致地面沉降的因素一般有两种:①自然因素;②人为因素。自然因素就是指地下水文地质结构的运动呈现出不规则的情况,从而导致结构失衡,引发地面沉降。人为因素是指由于人们为了满足生产、生活的需要,过度开采地下水资源,导致地下整体结构不能保持原有的平衡,形成地面沉降。虽然这两种因素都会引发地面沉降,但是自然结构的平衡很少会因为大自然自身因素而造成破坏,因此,人为因素是导致地面沉降的主要原因。
2.7地基变形因素
在施工前要对当地的地质条件进行调查研究,否则一旦在比较松散脆弱的土层上进行地基的施工,就有可能引发塌陷等安全事故,当地水文地质较为特殊,地下水活动情况复杂,不断的侵蚀脆弱的土层,进而影响地基的建设,导致地基变形,承载能力下降,而且该地区发生严重地质灾害的可能性较高,会对工程建设带来巨大的损伤和危害。
3、地质灾害的防范措施及应急处理
对于水文地质原因造成的地质灾害,现阶段较为常用的应对策略是“预防为主,治理为辅,防治结合”,最大限度地控制灾害的发生。如果确实无法避免灾害发生,则需要提前制定应急处理方案,将灾害的破坏范围降到最小。
3.1实时监测
在地质灾害高发地区,必须要安装24h监测系统,以便于更好的掌握地下水运动的具体情况,如果监测到异常信号,需要及时提醒相关人员采取紧急措施处理。如在我国地质灾害多发的山区,政府要加强对该地区的抗灾指导工作,引导当地居民做好全面的防范工作。在雨季,跟踪监测地下水流量的大小,如果水流量超出标准范围则要立即调控水流方向、流量,避免地下水运动造成地质破坏。
3.2开发利用
我国的地理位置较为特殊,地下水资源长期是一种饱和状态,地下水储量过大,对地质结构冲击力也不断增大,这就极易发生地质灾害。积极开发利用地下水是我们防范灾害的有效措施,不仅可以充分的利用地下水资源,也降低了灾害发生的次数,维持了地表结构的稳定。如北方一些城市开始用地下水作生活用水,定期开发利用地下水供应使用;部分地区将地下水用在农田灌溉,提高了水资源利用率。
3.3紧急处理
地质灾害发生后,现场人员要及时采取紧急措施,把灾害不利影响控制到最小,防止出现严重的生命危险,保障财产安全。不同地质灾害所用的应急处理方法也不一样,但地质灾害紧急处理必须坚持“以人为本”,先保障人员安全,然后急救财物。如岩溶塌陷、砂土液化需加固处理,防止塌陷、液化问题加重;地面沉降、变形等则要考虑路面交通安全,及时设置灾害警告或封堵交通,防止意外发生。
4、结语
综上所述,水文地质因素是影响地质灾害的重要因素。而地下水的变化和运动则是导致地质灾害发生的主要水文地质因素。因此,只有对地下水资源进行合理的开发和利用,才能最大程度地减少地质灾害的发生。因此,在地质灾害高发区域,一定要设置24h监测系统,并对地下水进行实时监测,一旦发现异常,及时采取有效的处理措施,只有这样才能最大程度地保障人民的生命安全和财产安全,从而推动中国社会经济的可持续发展。
参考文献:
[1]王智灵,陈韬.水文地质因素对地质灾害产生的影响[J].科技风,2017(6):165.
[2]李红星.水文地质因素对地质灾害的影响分析[J].地球,2015(3):271.
[3]包黠.水文地质因素对地质灾害的影响分析[J].地球,2014(4):5.
论文作者:高海庆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签:地下水论文; 岩溶论文; 水文地质论文; 地质灾害论文; 因素论文; 发生论文; 砂土论文; 《防护工程》2018年第31期论文;