可持續(xù)發(fā)展理念下的水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)工作分析

韋 健

（黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七〇三隊，黑龍江 哈爾濱 150300）

水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)主要研究與地下水相關(guān)的內(nèi)容，關(guān)系到人們生產(chǎn)、生活進行?？沙掷m(xù)發(fā)揮理念的形成，給水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)工作帶來新的啟示，提出新的挑戰(zhàn)與要求，需要從業(yè)者根據(jù)實際情況調(diào)整工作策略，降低地質(zhì)工作對環(huán)境的影響。本文就此展開論述。

1 地下水對地質(zhì)工作的影響分析

1.1 對巖土工程的影響

地下水在特定環(huán)境中會發(fā)生變化，一旦水位頻繁升降將會對巖土工程造成重大影響，具體表現(xiàn)為巖土變形以及建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤坏纳党^一定限度，將會導(dǎo)致粉土與細粉飽和液化問題的出現(xiàn)，引起不同程度的管涌和流砂。另一方面，地下水的變化也會導(dǎo)致土壤出現(xiàn)沼澤化的情況，從而對各種建筑物造成不同程度的腐蝕。

1.2 地下水動水壓力影響巖土工程

地下水存在一定的動水壓力，這種壓力在穩(wěn)定環(huán)境下很微弱，因此不會對地質(zhì)工程造成多大的影響。但不同的礦山活動開展過程中，由于周邊環(huán)境的變化，平衡容易被打破，動水壓力就會增強，嚴(yán)重時會造成一定的工程危害。比如常見的基坑突涌、管涌等，最終影響工程的質(zhì)量和安全性。

1.3 地下水影響巖土的物理力學(xué)性質(zhì)

地下水位與巖土物理力學(xué)性質(zhì)之間聯(lián)系敏迷，對于粘性土壤和軟質(zhì)巖土以及風(fēng)化狀態(tài)的巖土更容易受到地下水的影響。通常情況下，在地質(zhì)工程基地中，地下水位的變化會影響建筑物的穩(wěn)定性。在基礎(chǔ)底面的地下水一旦水位發(fā)生變化，將會逐層對相應(yīng)的構(gòu)造造成影響，導(dǎo)致沉降問題的產(chǎn)生。當(dāng)土層處于地下水位以下時，將會影響土層的水解和氧化作用，在上層土層的重力作用下，承載力就會提高，引起巖土物理力學(xué)性能的變化。

2 地質(zhì)調(diào)查在水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)項目中的重要性

在水文地質(zhì)調(diào)查過程中，經(jīng)常會存在地下水上升或者下降的情況，因此為保證后續(xù)工作的安全性，提升工程的安全效益，需要提前做好相應(yīng)的調(diào)查工作，并形成科學(xué)的數(shù)據(jù)報告。地質(zhì)人員通過對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的進一步調(diào)查，能更詳細的了解和掌握地下水變化狀況和原因。地下水的基本情況對于滑坡等災(zāi)害的發(fā)生也具有重要的影響，因此做好地質(zhì)調(diào)查對于地質(zhì)災(zāi)害的處理也具有非常重要的意義。

在地質(zhì)調(diào)查的過程中，調(diào)查人員需要對含水層的地質(zhì)狀態(tài)進行詳細的分析，明確地下水的基本形態(tài)，并分析該區(qū)域的滲透能力以及地下水的水流特征；第二，調(diào)查人員需要對包氣狀況進行仔細勘察，一旦包氣呈現(xiàn)出薄弱性變化，將對土壤飽和度產(chǎn)生影響，最終引起地下水的上升；第三，調(diào)查人員需要對地下水流梯度進行檢查，并根據(jù)實際的檢查結(jié)果，對地下水位變化的原因進行分析。通常情況下，地下水位的變化如果不存在規(guī)律，將會巖體的收縮，最終引發(fā)底層建筑的裂縫問題，最終降低建筑工程的穩(wěn)定性和強度。因此，在水文地質(zhì)工程中，仔細分析水位變化的原因是非常重要的工作，將會對后續(xù)工程的繼續(xù)造成直接影響，因此應(yīng)該引起相關(guān)部門管理人員的重視。

地下水的變化將會引起不同程度的地質(zhì)災(zāi)害，因此在勘察工程中地質(zhì)調(diào)查就變得十分重要了。通過水文地質(zhì)調(diào)查可以更好幫助建設(shè)單位掌握水文地質(zhì)條件參數(shù)的變化規(guī)律，對于預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害具有非常重要的意義。具體而言，水文地質(zhì)調(diào)查工作的順利開展可以為工程建設(shè)單位提供有效的數(shù)據(jù)信息，從而為后續(xù)的水文地質(zhì)情況分析提供有價值的材料。之后，調(diào)查人員在收集資料之后，需要及時對巖土水理性質(zhì)進行分析，并借助計算機軟件以及相應(yīng)的測量設(shè)備，模擬場地的基本情況，并結(jié)合地表水的相互作用得出最終的結(jié)論。通過這種方式，可以及時掌握工程中流沙的基本情況、邊坡的穩(wěn)定性以及土層的變化情況，從而有效彌補現(xiàn)場勘察存在的缺點，對于治理地質(zhì)災(zāi)害具有非常重要的意義。

3 具體應(yīng)用及質(zhì)量控制

3.1 技術(shù)應(yīng)用

3.1.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

近年來，各國的工業(yè)的發(fā)展消耗了大量的資源，因此全球資源的數(shù)量在迅速減少。因此在資源勘察的過程中，需要提升精確度，并做好合理開采，保證開采過程的安全性。當(dāng)前由于GPS技術(shù)的快速發(fā)展，為地質(zhì)調(diào)查提供了一種新的技術(shù)手段，通過這種方式，可以解決不同地域之間資源藏量差異的問題。并且在實際工程中，地層結(jié)構(gòu)也存在一定的復(fù)雜性，因此地質(zhì)勘察工作的開展極為困難。但是借助全球定位系統(tǒng)能有效利用無線信號和衛(wèi)星定位等技術(shù)優(yōu)勢，對勘察結(jié)果進行快速、準(zhǔn)確反饋，并且利用智能接收端可以及時獲取勘察的數(shù)據(jù)。由于技術(shù)的不斷成熟，這種技術(shù)在地質(zhì)勘察中發(fā)揮的作用也越來越明顯。

3.1.2 TEM技術(shù)的應(yīng)用

TEM技術(shù)，即瞬變電磁技術(shù)。該技術(shù)最早應(yīng)用于航空探測，在地質(zhì)勘察項目中啟用時間較短，但在具體應(yīng)用中對金屬礦藏資源的勘探意義重大，同時在地質(zhì)災(zāi)害勘察、水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)和環(huán)境勘察等方面優(yōu)勢明顯。該技術(shù)在應(yīng)用時主要采用電磁設(shè)備，將發(fā)射出的脈沖電磁快速傳入地下，然后按照電磁傳送過程中是否存在二次漩渦流對地層電性分布狀況進行分析和判斷。

3.1.3 GPR技術(shù)的應(yīng)用

GPR技術(shù)，即地質(zhì)雷達技術(shù)。是在一定頻率或者電磁波的沖擊下對地質(zhì)基本情況進行勘察。在具體工作時，需要借助地面的發(fā)射設(shè)備及時將電磁信號傳送到地下，利用地下的目標(biāo)連接天線，之后對電磁波的基本情況進行分析，從而實現(xiàn)對地質(zhì)條件的預(yù)測。當(dāng)前這種技術(shù)對于短距離的探測具有非常重要的價值。

3.2 質(zhì)量控制

第一，通過全面的地質(zhì)勘察工作，可以對工程區(qū)域進行標(biāo)記，將極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域設(shè)置為重點防控區(qū)，成立專門調(diào)查小組，對地址災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律、強度和需要采取的防控措施進行具體分析。借助現(xiàn)代技術(shù)手段和科學(xué)儀器、設(shè)備等獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)控和防御工作全面把關(guān)，全程把控。

第二，針對調(diào)查的結(jié)果，可以引入先進的預(yù)警技術(shù)，并建立有效的預(yù)警機制，對于整個控制區(qū)域的地質(zhì)情況進行監(jiān)控與監(jiān)測，對于可能出現(xiàn)的情況進行預(yù)測，并提前制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，將經(jīng)濟損失控制在一定的范圍內(nèi)。

第三，因為地質(zhì)災(zāi)害具有極大破壞性，而對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時間和強度監(jiān)控極其困難，所以不可避免的或造成一定程度的人員傷亡和財產(chǎn)損失。所以，當(dāng)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)時，最好的應(yīng)對措施就是結(jié)合位置和地理等因素，提前制定針對性的處理措施，并優(yōu)化處理設(shè)備，利用先進的技術(shù)，發(fā)揮相應(yīng)的作用。在施工過程中，不可避免的會對周邊的環(huán)境造成影響。但在開采之前，做好勘察工作，對周邊的水文地質(zhì)環(huán)境進行深入研究，形成有效的報告。并根據(jù)報告的內(nèi)容，結(jié)合實際情況，制定科學(xué)的開采計劃，在設(shè)備和技術(shù)的運行過程中，注意輸入環(huán)保節(jié)約的理念，可以在源頭上降低對周邊環(huán)境的影響。務(wù)必做到因地制宜，結(jié)合礦產(chǎn)資源的類型，對于內(nèi)部的有害物質(zhì)進行初步的預(yù)測，從而提前做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，一旦在開采過程中出現(xiàn)問題，立即采取相應(yīng)的措施，可以大幅度降低對周邊環(huán)境的影響。這就需要礦山企業(yè)選擇合適的控制方法，調(diào)整傳統(tǒng)環(huán)境控制的不足，將環(huán)境破壞控制在合理范圍內(nèi)，有效預(yù)防環(huán)境問題的出現(xiàn)。

第四，結(jié)合當(dāng)前區(qū)域的環(huán)境特征，對地質(zhì)勘察技術(shù)和勘察方式進行針對性分析，可以更加詳細、客觀地還原調(diào)查區(qū)域內(nèi)部環(huán)境的數(shù)據(jù)，同時制定科學(xué)合理的應(yīng)對措施，提升應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害的能力，加強對地質(zhì)環(huán)境的綜合評價，通過地質(zhì)調(diào)查的方式，可以更好的掌握相應(yīng)的水文數(shù)據(jù)，提升建設(shè)工程的規(guī)范性和安全性。另一方面，還需要做好資料的整理與收集工作，進一步掌握當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、地質(zhì)地貌，對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進行全面防控。地質(zhì)工作人員需要轉(zhuǎn)變意識，提升對地質(zhì)環(huán)境保護的重視程度，從而全力做好防控工作。

3.3 加強對地下水性質(zhì)的綜合研究

為進一步消除地下水對地質(zhì)勘察工作的影響，提升施工的安全穩(wěn)定性，需要對地下水的綜合性能進行全面研究，從而通過全面勘察，掌握地下水的基本情況，并根據(jù)不同礦區(qū)的地下水存在的具體問題，采取針對性的措施進行解決，從而有效降低對礦山工程的影響。具體需要做好以下方面的工作：

第一，防技術(shù)的應(yīng)用。通過有效的預(yù)防，可以將地面徑流問題控制在一定范圍內(nèi)，從而保證施工的安全性。自預(yù)防工作開展的過程中，需要根據(jù)具體的環(huán)境對流土問題進行重點防治。就以地下水的開挖以及打樁等問題，都應(yīng)該結(jié)合工程實際，合理安排施工的頻率，從而減少流土的出現(xiàn)。還應(yīng)該通過集中排水、基坑支護的方式，對地下水位的變化以及回灌問題進行有效防治。在具體的預(yù)防過程中，可以通過控制地下水的流動情況以及更換土質(zhì)的方式提升預(yù)防效果。

第二，固結(jié)技術(shù)。這種技術(shù)的應(yīng)用需要以巖土的具體情況為基礎(chǔ)，采用一定的技術(shù)進行固化處理，從而改善巖土的穩(wěn)定性。在處理過程中，需要充分考慮到巖土的不穩(wěn)定性特征，使用特定的凝固材料和冷凍技術(shù)，從而減少地下水滲透對巖土和建筑的危害，有效控制巖土的流動程度。

第三，堵截技術(shù)。通過有效堵截，可以對地下水的補給來源進行相應(yīng)的控制和阻斷。在堵截過程中根據(jù)工程類型的差異，可以使用設(shè)置幕墻或者打樁的方式設(shè)定一定的障礙，從而對地下水的轉(zhuǎn)移途徑進行阻擋。通過這種方式可以實現(xiàn)對地下水的有效控制，將礦區(qū)的地下水以及動水壓力控制在一定范圍內(nèi)，降低對后續(xù)工程施工的影響，提升施工的安全性。

第四，降排技術(shù)。降指的是采用一定的措施降低地下水的水位，從而將地下水的水位控制在作業(yè)面以下，降低地下水的水位變化對工程作業(yè)的影響。排主要指的是及時將作業(yè)范圍內(nèi)的地下水排出，從而降低液相比例。

第五，保留技術(shù)。在以上各項技術(shù)運用之后，對于礦區(qū)內(nèi)的地下水問題如果依然沒有得到緩解，可以實施保留技術(shù)。這種技術(shù)指的是不對地下水進行處理，根據(jù)礦山的實際情況，在開采技術(shù)和施工的工藝方面進行改良。當(dāng)前利用先進的技術(shù)和設(shè)備可以對作業(yè)的整個過程進行監(jiān)督管理，做好參數(shù)的統(tǒng)計分析工作，從而預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，并采取相應(yīng)的方式進行解決，對于施工風(fēng)險較高的環(huán)節(jié)，可以利用機械加工的方式取代傳統(tǒng)的人工方式，提升施工的安全穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

總之，可持續(xù)發(fā)展理念下水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)工作的開展，需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整，協(xié)調(diào)各方面之間的關(guān)系，切實發(fā)揮自身的作用，保證地質(zhì)工作的順利開展。希望通過文中論述，可以為類似研究提供借鑒，大幅度提升地質(zhì)工作質(zhì)量。