探討水文地質(zhì)勘察在環(huán)境地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

張樅

摘 要：環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害近幾年在不斷增多，給國家和人民帶來了不可估量的損失，因此，加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和調(diào)查，從一定程度上減小災(zāi)害帶來的損失是很有必要的。本文通過環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)勘察中水文地質(zhì)的作用和內(nèi)容進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，為環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和控制提供重要參數(shù)信息和依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：環(huán)境地質(zhì)，水文地質(zhì)，勘察，應(yīng)用

1 引言

環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害給經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失，保護(hù)地質(zhì)環(huán)境成為不可忽視的內(nèi)容。其中，地下水的日漸緊缺、水質(zhì)的下降、超負(fù)荷開采造成的地表沉降等一系列環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，都是對(duì)水資源的不合理分配和利用造成的，因此，水文地質(zhì)問題在環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害中占有很大比例。縱觀這些地質(zhì)災(zāi)害，其中，水的問題導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害占據(jù)主導(dǎo)地位，無論是在城市、經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)中，還是在礦區(qū)開采、重要交通干線建設(shè)中，水的作用因素貫穿在整個(gè)建設(shè)過程中，時(shí)刻影響工程安全和穩(wěn)定。因此，加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的勘察和監(jiān)控，對(duì)較好的控制和預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害具有十分重要的作用。

2 水文地質(zhì)勘察的作用

環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害在人類的發(fā)展演變中不斷進(jìn)行，從未停止過。在各式各樣的地質(zhì)災(zāi)害中，大部分災(zāi)害的形成都離不開地下水的參與。地下水與巖土體相互作用產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害具有復(fù)雜性、多樣性、廣泛性、嚴(yán)重性等特點(diǎn)，分別體現(xiàn)在類型、機(jī)理、分布等方面。目前，對(duì)地下水導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的重視程度和研究投入嚴(yán)重不足，對(duì)地下水的影響分析還在起步階段，定性分析和定量分析還是研究的薄弱環(huán)節(jié)。

因此，在環(huán)境地質(zhì)勘察、監(jiān)測(cè)過程中，要重視對(duì)地下水導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害，加強(qiáng)該方面的認(rèn)識(shí)，并且加大研究水文地質(zhì)問題的投入。實(shí)踐證明，水文地質(zhì)問題在環(huán)境地質(zhì)勘查監(jiān)測(cè)中始終是一個(gè)重要且易于被忽視的問題。地下水始終參與地質(zhì)災(zāi)害的形成，影響巖土體的特性，如果對(duì)于建筑工程來將，還影響工程的穩(wěn)定性。為提高環(huán)境地質(zhì)勘察、監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和可靠性，必須將水文地質(zhì)勘察作為重中之重，從水文地質(zhì)的影響范圍、評(píng)價(jià)內(nèi)容上進(jìn)行分析判斷，以備更好的預(yù)防控制地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生以及環(huán)境惡化問題。

3 不同區(qū)域環(huán)境地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容

不同區(qū)域條件下的環(huán)境地質(zhì)勘察內(nèi)容不盡相同，結(jié)合以往的環(huán)境地質(zhì)勘察工作，都是由于對(duì)地下水的危害評(píng)價(jià)不足，導(dǎo)致的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，因此在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，提供科學(xué)的對(duì)水文地質(zhì)評(píng)價(jià)依據(jù)，就會(huì)提高地質(zhì)災(zāi)害勘察監(jiān)測(cè)的可靠性和安全性。水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的不同區(qū)域，主要考慮以下幾點(diǎn)：

1）重點(diǎn)評(píng)價(jià)干旱地區(qū)地下水資源的開發(fā)保護(hù)。我國雖然水量豐富，但是干旱地區(qū)面積占全國四分之一以上，降水量稀少，礦產(chǎn)資源相對(duì)豐富的西北西南地區(qū)最大的制約因素就是水資源問題。預(yù)測(cè)水資源的減少可能造成的地質(zhì)危害，提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

2）城市建設(shè)中的地下水污染和過量開采造成的地表沉降問題。水是人類賴以生存的資源，雖然是可再生資源，但是受到污染導(dǎo)致的無法正常使用問題需要研究解決。工業(yè)三廢的外排、生活垃圾的隨意處理都會(huì)導(dǎo)致重金屬元素滲出，以各種遷移方式進(jìn)入地下水和地表水中，引起土壤的質(zhì)量惡化，作物的吸收，一步步損害人體健康。同時(shí)，監(jiān)測(cè)地下水位的變化，給地面造成的沉降影響。地面沉降也是城市環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害之一，過量的抽取地下水，集中開采，導(dǎo)致含水層的固結(jié)、壓密、收縮，從而使地表下沉。根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察，為城市地下水的質(zhì)量、數(shù)量的變化提供參數(shù)和資料。

3）沿海城市地區(qū)的過度抽取地下淡水資源，導(dǎo)致的海水入侵問題，也是地質(zhì)災(zāi)害之一。沿海地區(qū)的地下淡水資源和海水本身是一個(gè)平衡的關(guān)系，過度開采和抽取，導(dǎo)致地下淡水資源的水頭壓力減小，平衡被打破，造成海水向陸地侵蝕，給陸地帶來巨大損失。查明沿海地區(qū)水文地質(zhì)條件時(shí)，要查明地下水的自然分布狀況，分析預(yù)測(cè)由于過度抽取引起地下淡水資源的變化情況，把握由這種變化導(dǎo)致的海水侵蝕程度的變化。

4）礦區(qū)的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)：地面巖溶塌陷是由于地下水的不斷侵蝕，造成礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中不斷受到水的沉降侵蝕，導(dǎo)致的類似空隙傳遞，久而久之空隙發(fā)育到地表。這種環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的水文地質(zhì)勘察，應(yīng)該組織專業(yè)人員進(jìn)行專門的長(zhǎng)期的水文地質(zhì)勘察，以得到變化侵蝕與地下水的變化規(guī)律。

5） 在建設(shè)大型項(xiàng)目時(shí)的工程地質(zhì)問題，如城市改造、開發(fā)區(qū)的興建。對(duì)缺乏地質(zhì)環(huán)境資料的地區(qū)，當(dāng)水文地質(zhì)條件對(duì)特殊工程影響較大，如工程地基評(píng)價(jià)、基礎(chǔ)抗浮和工程降水等，宜進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察。

以上不同區(qū)域的水文地質(zhì)勘察內(nèi)容都包括：地下水水位、類型、變化幅度、各種含水層和隔水層的厚度、分部組合關(guān)系、承壓層的水頭等，在環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測(cè)勘察過程中，掌握地下水對(duì)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害帶來的影響，提高環(huán)境地質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，針對(duì)地下水作用不同區(qū)域的環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提供必要的水文地質(zhì)資料。

4 地下水賦存形式和災(zāi)害研究

地下水和巖土相互作用表現(xiàn)出來的各種性質(zhì)，稱之為巖土水理性質(zhì)，影響巖土體的強(qiáng)度。以下內(nèi)容對(duì)地下水的賦存形式及對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響進(jìn)行分析。

4.1 地下水的賦存形式

地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種。

1）結(jié)合水可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種，都是指被分子力吸附在巖土顆粒周圍，形成極薄的水膜，不受重力影響。強(qiáng)結(jié)合水具有極大的粘性和彈性，兩者主要存在于粘土中，砂土中含量較少。

2）毛細(xì)管水，是保持在巖土毛細(xì)管空隙中的地下水，受毛細(xì)管力和重力的作用，可細(xì)分為孤立毛細(xì)管水、懸掛毛細(xì)管水、真正毛細(xì)管水。毛細(xì)管水在砂土和粉土中含量較高，在砂礫層次之，在粘土中最少。

3）重力水，是指在重力作用下能在巖土空隙、裂隙中自由運(yùn)動(dòng)的水。由于重力水在天然和人為因素的影響下，在巖土中的滲流活動(dòng)明顯，影響巖土的水理性質(zhì)。水文地質(zhì)勘查中所指的地下水一般是重力水，是研究巖土水理性質(zhì)的重點(diǎn)對(duì)象。

4.2 地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害

地下水引起的地質(zhì)災(zāi)害，一是由于地下水位的升降變化引起的，二是由于地下水的動(dòng)水壓力引起的。

首先，地下水位變化造成的危害分為水位上升造成的危害、水位下降造成的危害、水位頻繁升降變化造成的危害。水位上升易造成土壤鹽堿化、沼澤化，加大腐蝕；在一些地質(zhì)條件差的地區(qū)易發(fā)生滑坡、崩塌；工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)會(huì)造成砂土液化，出現(xiàn)管涌、流砂等現(xiàn)象。地下水位的下降，會(huì)導(dǎo)致地面沉降，地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害，水質(zhì)惡化、水資源枯竭等問題也會(huì)發(fā)生。地下水位的頻繁波動(dòng)，導(dǎo)致穩(wěn)定巖土體層的巖體膨脹伸縮而失去整體性，導(dǎo)致變形破壞。其次，由于人為作用破壞了地下水的天然動(dòng)力平衡狀態(tài)，在浮動(dòng)的動(dòng)水壓力條件下，經(jīng)常出現(xiàn)突涌、流砂、管涌等危害。

5 結(jié)束語

水文地質(zhì)在環(huán)境地質(zhì)勘察中起著至關(guān)重要的作用，要重視地下水帶來的地質(zhì)災(zāi)害，就必須加大力量投入水文地質(zhì)勘察的研究工作，得到地下水對(duì)地質(zhì)災(zāi)害形成的重要性和影響、誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的參數(shù)信息，為環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和控制提供重要依據(jù)。因此，切實(shí)做好地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的水文地質(zhì)勘察工作，充分發(fā)揮其在環(huán)境地質(zhì)勘察中的作用，是環(huán)境地質(zhì)勘察不容忽視的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 武強(qiáng).我國礦山環(huán)境地質(zhì)問題類型劃分研究[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì)， 2003，（05）

[2] 莊嚴(yán).城建中的環(huán)境地質(zhì)問題及其防治[J].浙江水利科技，2005，（02）

[3] 蔣輝.環(huán)境地質(zhì)學(xué)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2008