蘭天 鄭夢琪 田明剛
1.山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司,中國·山東 濟南 250100
2.中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院,中國·山東 濟南 250100
地質(zhì)災(zāi)害不僅對周邊的自然環(huán)境造成破壞,形成各類的災(zāi)害現(xiàn)象,如泥石流、地面沉陷、山體滑坡等,給當?shù)厝嗣竦纳】祹硪欢ǔ潭鹊耐{,更不利于當?shù)亟?jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。水文地質(zhì)災(zāi)害是形成地質(zhì)災(zāi)害的主要因素,大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害都與水文地質(zhì)災(zāi)害有著密不可分的聯(lián)系,所以對水文地質(zhì)的勘測工作一定要保證正確和合理,對水文地質(zhì)災(zāi)害的研究調(diào)查應(yīng)非常重視,才能從根本上有效減少地質(zhì)災(zāi)害的影響作用。相關(guān)部門和人員應(yīng)在了解和分析水文地質(zhì)災(zāi)害的形成特點、形成因素以及種類等方面的基礎(chǔ)上,得出有關(guān)的、科學(xué)合理的應(yīng)對策略,能夠有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害工作的不利影響,為進一步促進地質(zhì)災(zāi)害的防范工作提供更多的科學(xué)依據(jù)。
引起地面發(fā)生下沉的原因主要有兩種;一種是自然因素;另一種則是人為因素。自然因素通常是指地殼構(gòu)造運動引起的地震、軟弱土層或者海平面上升而引起地面下沉等[1]。而人為因素則是指人們過于集中地開采地下資源。例如,對地下水資源、油氣資源以及地下礦產(chǎn)資源在短時間內(nèi)大規(guī)模大量的開采,不合理的開采行為會造成水文地質(zhì)條件發(fā)生不良的改變,地下水循環(huán)系統(tǒng)受到不同程度上的破壞,而地表水補給不總,就容易形成一種地下水漏,進而引起地面下沉現(xiàn)象。地面下沉?xí):Φ降孛娼煌ㄔO(shè)施的安全,也會造成地下水資源受到污染,給人們生活用水帶來不便。
溶巖坍塌也是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)害之一,它的形成具有一定的特性條件。首要條件是溶洞洞口是打開的,同時內(nèi)部的巖石成分主要由鹽酸鹽組成,溶洞表層土壤厚度溶洞坍塌的影響也較為重要,一般厚度越大,溶洞不容易塌陷,厚度較小就會造成塌陷。另外,巖石上的土壤覆蓋較為松軟,在底下巖石受到水文地質(zhì)災(zāi)害的影響。例如,地下水流動的長期的沖刷,造成溶洞底層巖石結(jié)構(gòu)的牢固性受到破壞,久而久之就會造成溶巖坍塌。
砂土液化產(chǎn)生的主要原因之一就是受到水文地質(zhì)條件變化的影響,通常砂石液化引發(fā)是在發(fā)生地震災(zāi)害過程中,由于地震的震動力,會直接破壞砂土細沙和松散粉末的水分飽和度,使得細沙孔隙的水壓變大,孔隙水壓積累到某種程度時,砂土層的結(jié)構(gòu)性質(zhì)就會產(chǎn)生形態(tài)的轉(zhuǎn)變,表現(xiàn)出一種液化流動的狀態(tài)。一方面,砂土液化會大大減小砂土層的支撐能力,造成地表直接坍塌。另一方面,如果土層粉末的顆粒物質(zhì)含量較多,砂土在發(fā)生液化的過程中,砂土表層覆蓋層滲透力減弱,很容易發(fā)生土層冒水的現(xiàn)象。
水文地質(zhì)對地表建筑的直接影響是地基變形,隨著中國社會經(jīng)濟的發(fā)展以及城市化水平的提高,城市的建筑物數(shù)量逐年增多,建筑工程的規(guī)模也在不斷擴大。大規(guī)模建筑物在建設(shè)地基過程中,由于地基軟土性質(zhì)的原因極容易發(fā)生地基變形災(zāi)害。具體分析而言主要因為軟土土壤地基的土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對較差,很難承受水文地質(zhì)的影響,在地基使用過程當中,容易地下水運動的作用影響,原有的土層結(jié)構(gòu)遭到破壞,由強變?nèi)?,地基空隙水位由此發(fā)生移動,造成地基發(fā)生變形。地基變得傾斜,直接影響著建筑物的整體穩(wěn)定性以及墻體牢固性,容易造成建筑墻體出現(xiàn)裂痕等現(xiàn)象,嚴重的還會引起建筑物的崩塌,危害著人們的生命財產(chǎn)安全。
首先,應(yīng)加強對植被的保護力度,植被可以很好保護地表土壤。如果植被的覆蓋面積不夠,地表土壤很難得到保護,尤其是在雨季,大雨的沖刷受力,使得植被較少的地表結(jié)構(gòu)受到嚴重破壞,容易引起地質(zhì)災(zāi)害。其次,應(yīng)加強對生活污水以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)污水排放的標準。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者工業(yè)生產(chǎn)所排放的污水如果沒有一定的標準,亂排放到周邊的河流和田地當中,很容易引起污水滲透到地表底下,破壞地底下的水循環(huán)系統(tǒng),使得當?shù)厮牡刭|(zhì)產(chǎn)生變化,不利于水文地質(zhì)的穩(wěn)定性。因此所有的污水排放前應(yīng)當按照相關(guān)的規(guī)定和標準進行嚴格處理,保證地底下水循環(huán)系統(tǒng)的有效性[2]。最后,加強工程規(guī)劃的合理性以及工程勘察工作的科學(xué)性。每一項工程在建設(shè)的前期準備工作中,都應(yīng)當包括對工程周邊的水文地質(zhì)的監(jiān)測和勘察工作,建筑工程要做到合理規(guī)劃,對于有可能影響當?shù)厮牡刭|(zhì)狀態(tài)的工程,或者超過當?shù)厮牡刭|(zhì)條件的建筑工程必須及時停止并做好修改方案。只有嚴格的建筑前提勘察和評估,才能有效避免因人為因素造成水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。
水文地質(zhì)災(zāi)害具有不確定性特點,很多時候并不能及時預(yù)測和監(jiān)測出來,同時由于中國對水文地質(zhì)的重視程度不夠,水文地質(zhì)監(jiān)測的力度和相關(guān)的設(shè)備沒有準備到位,從而造成水文地質(zhì)監(jiān)測工作仍然有許多不完善的地方,不利于水文地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和控制。因此,首先對于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)應(yīng)實行24 小時實時監(jiān)測系統(tǒng),對地下水運動以及水質(zhì)的實時狀態(tài)進行有效監(jiān)測,同時還應(yīng)設(shè)置專門的預(yù)警系統(tǒng),對于可能發(fā)生的緊急問題能夠及時監(jiān)測并發(fā)出預(yù)警警告,讓有關(guān)的人員能夠及時有效進行處理,水文地質(zhì)的及時處理能夠大大減小地質(zhì)災(zāi)害帶來的不利影響。例如,一方面對于出現(xiàn)溶洞坍塌或者砂石液化的現(xiàn)象,可以進行及時的加固,并同時設(shè)置警告標示,避免出現(xiàn)人員傷亡的事故[3]。另一方面,還應(yīng)加強管理人員以及施工人員的監(jiān)管力度,制定相關(guān)的操作行為規(guī)范制度,要求管理人員以及施工人員在制度要求下,嚴格規(guī)范自身的行為準則,避免因人為因素而導(dǎo)致的水質(zhì)污染等問題。
為保護地下水資源的合理利用,防止因大量開發(fā)地下水資源而導(dǎo)致水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,引起地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合當?shù)貙嶋H情況的基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的地下水資源的開發(fā)政策,做好地下水資源的利用和開發(fā)的相關(guān)計劃和保護措施。一方面,進一步保證地下水資源是在合理的范圍內(nèi)被開發(fā),保證地質(zhì)條件不因地下水資源開采而被破壞或者發(fā)生轉(zhuǎn)變。另一方面,針對地下礦產(chǎn)、油氣資源的集中開采過程中,可能發(fā)生的地表沉降或者變形等情況,相關(guān)部門以及人員應(yīng)及時進行維修或者補救措施。例如,建立人工湖,利用先進技術(shù)加大對周邊外部河流水的引入,減少對地下水資源的過量開采,有效避免因地下水資源的枯竭而導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害。合理有效地進行地下水資源利用規(guī)劃,能進一步維持地表結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而大大降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。
綜上所述,水文地質(zhì)是引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的重要影響因素,水文地質(zhì)對地質(zhì)災(zāi)害的影響有很多,相關(guān)的部門應(yīng)結(jié)合實際情況,科學(xué)合理地采取必要的控制和預(yù)防措施。在對水文地質(zhì)產(chǎn)生原因的勘察和分析前提下,采取合理監(jiān)測措施,科學(xué)開發(fā)利用資源等措施,有效保護水文地質(zhì),進一步降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保護中國生態(tài)環(huán)境,更好促進中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。