淺談水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響及應(yīng)對(duì)措施

(西安工業(yè)大學(xué) 陜西 西安 710021)

一、水文地質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)

水文地質(zhì)主要指的就是自然界中地下水的各種運(yùn)動(dòng)和變化的現(xiàn)象，這些不同的地下水運(yùn)動(dòng)情況，構(gòu)成了水文地質(zhì)環(huán)境變化的主要因素。地下水是水資源的重要組成 部分，地下水的水量比較穩(wěn)定，能夠常年為城市建設(shè)發(fā) 展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)定的水源。不過，地下水在一定的條件下，其結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。例如，地下水在一些 外在因素的影響下，可能會(huì)引起沼澤化、滑坡、地面下沉 等地質(zhì)災(zāi)害。按照地下水的不同來源，地下水的補(bǔ)給形式有地表水 的滲入和大氣降水。另外，地下水還可以通過地下暗河滲 透的方式，對(duì)河流、沼澤以及湖泊等進(jìn)行補(bǔ)給，地下水也可能直接流入海洋。地下水的上層部分，在土壤中有一部分水分直接蒸發(fā)掉了，還有一部分被植物的根系吸收，最后散發(fā)到空氣中去，促進(jìn)地球上水資源的循環(huán)。在這個(gè)過程中，由于受到一些地形、地貌的影響，地下水的運(yùn)動(dòng)可能會(huì) 導(dǎo)致滑坡、溶蝕以及地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害。

二、水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響

(一)巖溶塌陷

巖溶塌陷是水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響 結(jié)果之一，它的形成條件必須有開口型溶洞和溶隙的特定碳酸鹽巖，松散覆蓋層還要達(dá)到厚度要求，這些條件都極易改變地下水 的動(dòng)力條件，從而在一定程度上破壞地下水運(yùn)動(dòng)的平衡。那么，水文地質(zhì)對(duì)巖溶塌陷來說，造成的影響主要是形成巨大水流沖刷力，嚴(yán)重破壞溶洞底層結(jié)構(gòu)的牢固性，最終出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。

(二)砂土液化

砂土液化也是水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響結(jié)果，對(duì)于砂土液化來說，在飽水細(xì)砂土和疏松粉在臨界發(fā)生 地震的作用力下，瞬間破壞，急劇產(chǎn)生的液態(tài)流動(dòng)現(xiàn)象。實(shí)際上，飽和砂土一旦受到振動(dòng)，基本上都趨于密實(shí)，隨后使孔隙水壓驟增，然后在不停息振荷載的作用下，孔隙水壓不斷累積而使土粒懸浮起來，最終接近液體。據(jù)了解，根據(jù)不盡相同的地質(zhì)條件，砂土也會(huì)產(chǎn)生不同的液化結(jié)果，同樣會(huì)不同程度地破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。比如，在沉積顆粒比較粗的地段，大大增加了液化土層的孔隙水壓力，使其超過蓋層的強(qiáng)度，然后地下水可以攜帶砂粒沖破蓋層 而噴出地表，即這樣就出現(xiàn)了噴水冒砂的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。

(三)地面沉降

地面沉降。水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響還表現(xiàn)在地 面沉降。通常來講，造成地面沉降因素很多，幾乎無法數(shù)清，除了自然因素，還有人為因素，自然因素會(huì)讓地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)造成沉降、地震活動(dòng)、海面上升等現(xiàn)象;人為因素則體現(xiàn)在過量開采深層地 下水和地下熱水，以及開采油氣資源而引發(fā)的地面沉降現(xiàn)象。所 以，地面沉降主要是因?yàn)榈叵滤拈_采，隨著地下水位的變化，地 面沉降速率和發(fā)展趨勢(shì)隨之變化，最終形成地面沉降層位與開采 量的對(duì)應(yīng)結(jié)果。也就是說，地下水的過量開采，或者無節(jié)制地開 采都是引起地面沉降的主要原因。

(四)地基變形

地基變形。水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害影響的又一后果集中體現(xiàn)在地基變形。在現(xiàn)代建筑施工過程中，軟土地基是地質(zhì)開發(fā)最為常見的問題，因?yàn)檫@種土體結(jié)構(gòu)本身缺乏穩(wěn)定性，無法牢靠地受地下水運(yùn)動(dòng)影響。比如說，軟土存在觸變特性，一旦振動(dòng)原狀土，將會(huì)嚴(yán)重破壞結(jié)構(gòu)的連接，而且土的強(qiáng)度被降低后，將會(huì)很快導(dǎo)致土成為稀釋狀態(tài)，與此同時(shí)，在加載初期，地基中存在較高的孔隙水壓力，使地基強(qiáng)度深受影響。軟土除排水固結(jié)以外，在剪應(yīng)力作用之下，土體也會(huì)緩慢產(chǎn)生剪切變形的情況。

三、防治水文地質(zhì)因素導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害的主要對(duì)策措施

由于一些不利的水文地質(zhì)因素導(dǎo)致了地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生，因此，在防治過程中，就需要加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)因素的勘測力度，做好監(jiān)督檢查工作，對(duì)于經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域，要制定應(yīng)急處理預(yù)案，減少人為因素的破壞等，以下為常用的防治措施手段。

(一)加強(qiáng)勘測力度，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測

水文地質(zhì)因素處在不斷的變化之中，如果達(dá)到一定的條件，則會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。因此，從這個(gè)角度來講，要加大對(duì)水文地質(zhì)因素的勘測力度，如地下水的深度、流動(dòng)狀況等，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保水文地質(zhì)因素不發(fā)生較大程度的變化。地下水的開采，不能超過規(guī)定的限制指標(biāo)。在多雨季節(jié)，地下水的流速、流量情況，要做到24小時(shí)不間斷的監(jiān)測，并提前做好相應(yīng)的預(yù)防控制措施，盡量避免水文地質(zhì)因素變化導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害。

(二)要進(jìn)行科學(xué)合理的開發(fā)利用

水文地質(zhì)因素受到現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大，人們?cè)谶M(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉時(shí)，需要大量的地下水。如果大量的超采地下水，則會(huì)導(dǎo)致一定區(qū)域內(nèi)深層地下水大量減少，從而形成地下“漏斗”，容易導(dǎo)致地面沉降。除了地下水資源之外，地下的礦產(chǎn)資源、油氣資源等，如果大量的開采，也會(huì)導(dǎo)致水文地質(zhì)因素發(fā)生較大變化，容易誘發(fā)一系列地質(zhì)災(zāi)害。因此，要制定科學(xué)合理的開發(fā)利用措施，對(duì)地下資源的開發(fā)利用要在不破壞地質(zhì)環(huán)境的情況下進(jìn)行，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。在大量開采地下水資源、油氣資源 以及礦產(chǎn)資源后，要對(duì)地面沉降地段進(jìn)行填充，或者開發(fā)人工湖等，通過引入外界的河流水填充地下被挖空的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，做到合理的開發(fā)利用，盡量避免因?yàn)椴缓侠黹_發(fā)利用導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害。

(三)保護(hù)水文地質(zhì)環(huán)境，避免人為因素破壞

水文地質(zhì)因素導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害很多，因此，要保護(hù)好水文地質(zhì)環(huán)境，避免人為因素破壞。第一，保護(hù)好植被，植被的覆蓋對(duì)于保護(hù)地表具有十分重要的作用。在雨季，如果地表的植被受到破壞，則會(huì)導(dǎo)致大量的雨水沖刷地表，造成地表土層的流失，破壞地表結(jié)構(gòu)。第二，工農(nóng)業(yè)污水的排放，不能直接排放到河流、田間以及地下。污水要經(jīng)過處理后進(jìn)行循環(huán)利用，如果大量的污水排放到地表，就會(huì)導(dǎo)致污水不斷向地下滲透，長時(shí)間的積累就會(huì)破壞正常的地下水循環(huán)結(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致局部的水文地質(zhì)條件發(fā)生變化。第三，科學(xué)勘測，合理規(guī)劃。在建設(shè)較大規(guī)模的工程時(shí)，一定要做到科學(xué)勘測，合理規(guī)劃。

四、結(jié)語

水文地質(zhì)異?？倳?huì)造成不同程度的地質(zhì)災(zāi)害，一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，不管是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還是人民生活的正常進(jìn)行，或者是土地資源開發(fā)利用，都會(huì)受到影響，其破壞力也是不堪設(shè)想的。所以，我們首先要從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，清楚地認(rèn)識(shí)地下水運(yùn)動(dòng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害造成的不同影響，潛移默化的過程中，可以為相關(guān)部門制定防治措施提供可靠的依據(jù)。此外，合理地解決水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響，可以保證現(xiàn)代化城市交通建設(shè)的順利實(shí)施。