郭曉偉
(河南省煤田地質局一隊,河南 新鄭 451150)
我國地大物博,有些地區地下水充足,由于地下水的不規則運動,導致水位下降或抬升,這些都有可能引起地質災害的發生。可以說,水文地質不僅僅是自然地理現象,更對地質災害有極大影響。
水文地質主要指地下水的不規則運動以及變化,這是一個自然地理現象。地下水在一般情況下具有穩定性,這也是地下水作為農業灌溉、城市用水、工業礦產用水的主要原因。貯存地下水的具體位置是包氣帶下面的地層空隙,地層空隙包括溶洞、地下裂縫、地下巖石孔隙等。一般情況地下水都比較穩定,但是受一些特殊原因干擾時,也會引起一些地質災害,包括滑坡、沼澤化、地面沉降、鹽漬化等。
形成地下水的方式很多,但主要是通過自然降雨以及地表水的滲入。地下水是在不斷運動的,通過滲透,地下水也可以匯入地表、流入江河湖海中。通過水分的蒸發,水變成蒸汽,再通過降水流入地下,這樣就促進了水循環。
由于對地下水的過度開采以及不合理利用,造成地下水的水位下降,形成地下水漏斗,這樣在進行城市建設過程中,就有可能出現地面沉降的現象;此外,工業污水的隨意排放,對地下水的質量也有很大的影響。
根據已經發生的受水文地質影響發生的地質災害情況總結,水文地質引起的災害主要包括地面沉降、砂土液化、巖溶塌陷以及軟土變形等,其具體的表現如下:
在地面沉降方面,引起發生地面沉降的因素很多,主要有人為因素和自然因素。人為因素主要指人為地對地下水資源進行過度開采,對地下油資源、地下熱水過度使用,這樣都可能導致發生地面沉降現象;自然因素指的是海平面上升或者發生地震活動,以及構造行為造成的沉降或軟土層下降引起的。根據以往的資料可以得出,地下水的開采會導致地下水位下降以及地面沉降,地面發生沉降的速率與地下水水位的下降速率成正比,地下水位下降形成的漏斗與地面沉降形成的漏斗基本上保持一致。由此可見,發生地面沉降的主要原因是由于過度開采地下水。
砂土液化指的是飽含水分的松軟土粉、砂石,由于受到震動,瞬間變成液體的現象。飽含水分的砂土受震動瞬間變成液體,原因主要是震動得這些飽含水分的砂土更加密實,它們之間的水壓力增大,在震動荷載的作用下,當水壓上升到一定程度后,就會使飽含水分的砂土瞬間變成液態。在不同的地址下,砂土液化產生的影響力也不同。比如一個地區,土質中含有的沉積顆粒較大,那么一旦發生砂土液化現象,就會產生噴水冒沙現象,這主要因為這個區域發生砂土液化時,土層中的水壓力增大,促使砂石空隙間的水壓力比土層的強度還大,這樣就會使地下水帶著砂土一起沖出地表。
一些地下具有開口的溶洞,或者是有碳酸鹽質的溶隙溶洞,往往都會有一層較厚的覆蓋層,當覆蓋層的土質較為松散時,由于某些因素改變了地下水運動動力,破壞了地下水運動的平衡,這樣就容易發生巖溶塌陷的現象。
軟土變形在現在主要體現在軟土地基變形上,城市化建設過程中,常常會遇到軟土地基這類情況。軟土結構本身的穩定性就差,要是受到地下水不規則運動的影響,其結構就會變得更加不穩定。由于軟土結構的特殊性,所以水文地質對其的影響更大,當軟土地質受到震動后,就會使軟土結構的鏈接遭到破壞,降低土壤的強度,使土質很快變成稀釋狀態。軟土地基除了受到地下水運動的影響以及震動的影響外,在土體的剪應力長期的作用下,軟土地基也在發生著緩慢的剪切變形。
對于由水文地質引起的地質災害來說,進行應對的策略要堅持預防為主,防治結合的原則,最大程度上將災害的影響縮小。
第一,對于一些地質災害發生頻繁的地區,要進行全天候的實時監控,隨時掌握當地地下水情況,如果發現有異常情況,就要及時通知有關部門進行處理。在春夏降水較多的時節,更要保證對地下水的監控,當地下水水位超過一定界限時,就要采取相應的措施,如調控水流方向和水量等,避免地下水水位上升造成不利的地質災害。
第二,我國地下水存水量趨于飽和,所以為了避免地下水過多而造成地質災害,就要對地下水進行合理的開采,這樣就緩解了地下水對地質結構的沖擊力,減小了發生地質災害的概率,同時也提高了我國水資源的利用率。
第三,當地質災害發生后,相關部門就應該采取有效的措施,將地質災害造成的影響縮小到最低。進行緊急應對災害措施時,一定要堅持以人為本的理念,將人民的生命放在第一位。在災害發生后,還應該及時封堵交通,設置警告,防止更多事故發生。
水文地質發生異常就會引起地質災害,不僅僅對社會的發展以及人民的日常生活造成影響,甚至還會威脅人民生命財產安全。應對地質災害,除了采取應急措施以外,更重要的是在平時加強對地下水的實時監控,以及對地下水合理的開發利用。
[1] 王大純.水文地質學基礎[J].地質出版,2013,12(4):134-147.