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(duì)，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(jìn)行。可持續(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(lái)新的啟示，提出新的挑戰(zhàn)與要求，需要從業(yè)者根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整工作策略，降低地質(zhì)工作對(duì)環(huán)境的影響。本文就此展開(kāi)論述。

1 地下水對(duì)地質(zhì)工作的影響分析

1.1 對(duì)巖土工程的影響

地下水在特定環(huán)境中會(huì)發(fā)生變化，一旦水位頻繁升降將會(huì)對(duì)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^(guò)一定限度，將會(huì)導(dǎo)致粉土與細(xì)粉飽和液化問(wèn)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(huì)導(dǎo)致土壤出現(xiàn)沼澤化的情況，從而對(duì)各種建筑物造成不同程度的腐蝕。

1.2 地下水動(dòng)水壓力影響巖土工程

地下水存在一定的動(dòng)水壓力，這種壓力在穩(wěn)定環(huán)境下很微弱，因此不會(huì)對(duì)地質(zhì)工程造成多大的影響。但不同的礦山活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，由于周邊環(huán)境的變化，平衡容易被打破，動(dòng)水壓力就會(huì)增強(qiáng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成一定的工程危害。比如常見(jiàn)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(duì)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(huì)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(huì)逐層對(duì)相應(yīng)的構(gòu)造造成影響，導(dǎo)致沉降問(wèn)題的產(chǎn)生。當(dāng)土層處于地下水位以下時(shí)，將會(huì)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(huì)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(xiàng)目中的重要性

在水文地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)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(bào)告。地質(zhì)人員通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的進(jìn)一步調(diào)查，能更詳細(xì)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(duì)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(duì)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(guò)程中，調(diào)查人員需要對(duì)含水層的地質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)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(duì)包氣狀況進(jìn)行仔細(xì)勘察，一旦包氣呈現(xiàn)出薄弱性變化，將對(duì)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(duì)地下水流梯度進(jìn)行檢查，并根據(jù)實(shí)際的檢查結(jié)果，對(duì)地下水位變化的原因進(jìn)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(huì)巖體的收縮，最終引發(fā)底層建筑的裂縫問(wèn)題，最終降低建筑工程的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。因此，在水文地質(zhì)工程中，仔細(xì)分析水位變化的原因是非常重要的工作，將會(huì)對(duì)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(huì)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(guò)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(duì)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(kāi)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(jià)值的材料。之后，調(diào)查人員在收集資料之后，需要及時(shí)對(duì)巖土水理性質(zhì)進(jìn)行分析，并借助計(jì)算機(jī)軟件以及相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備，模擬場(chǎng)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(guò)這種方式，可以及時(shí)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(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)勘察存在的缺點(diǎn)，對(duì)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(lái)，各國(guó)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(guò)程中，需要提升精確度，并做好合理開(kāi)采，保證開(kāi)采過(guò)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(guò)這種方式，可以解決不同地域之間資源藏量差異的問(wèn)題。并且在實(shí)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(kāi)展極為困難。但是借助全球定位系統(tǒng)能有效利用無(wú)線信號(hào)和衛(wèi)星定位等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行快速、準(zhǔn)確反饋，并且利用智能接收端可以及時(shí)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(lái)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(cè)，在地質(zhì)勘察項(xiàng)目中啟用時(shí)間較短，但在具體應(yīng)用中對(duì)金屬礦藏資源的勘探意義重大，同時(shí)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(shì)明顯。該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)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(guò)程中是否存在二次漩渦流對(duì)地層電性分布狀況進(jìn)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(dá)技術(shù)。是在一定頻率或者電磁波的沖擊下對(duì)地質(zhì)基本情況進(jìn)行勘察。在具體工作時(shí)，需要借助地面的發(fā)射設(shè)備及時(shí)將電磁信號(hào)傳送到地下，利用地下的目標(biāo)連接天線，之后對(duì)電磁波的基本情況進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)條件的預(yù)測(cè)。當(dāng)前這種技術(shù)對(duì)于短距離的探測(cè)具有非常重要的價(jià)值。

3.2 質(zhì)量控制

第一，通過(guò)全面的地質(zhì)勘察工作，可以對(duì)工程區(qū)域進(jìn)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(diǎn)防控區(qū)，成立專門調(diào)查小組，對(duì)地址災(zāi)害發(fā)生的規(guī)律、強(qiáng)度和需要采取的防控措施進(jìn)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(duì)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(duì)調(diào)查的結(jié)果，可以引入先進(jìn)的預(yù)警技術(shù)，并建立有效的預(yù)警機(jī)制，對(duì)于整個(gè)控制區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)控與監(jiān)測(cè)，對(duì)于可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提前制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，將經(jīng)濟(jì)損失控制在一定的范圍內(nèi)。

第三，因?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害具有極大破壞性，而對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)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(cái)產(chǎn)損失。所以，當(dāng)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，最好的應(yīng)對(duì)措施就是結(jié)合位置和地理等因素，提前制定針對(duì)性的處理措施，并優(yōu)化處理設(shè)備，利用先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)揮相應(yīng)的作用。在施工過(guò)程中，不可避免的會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成影響。但在開(kāi)采之前，做好勘察工作，對(duì)周邊的水文地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行深入研究，形成有效的報(bào)告。并根據(jù)報(bào)告的內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際情況，制定科學(xué)的開(kāi)采計(jì)劃，在設(shè)備和技術(shù)的運(yùn)行過(guò)程中，注意輸入環(huán)保節(jié)約的理念，可以在源頭上降低對(duì)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(duì)于內(nèi)部的有害物質(zhì)進(jìn)行初步的預(yù)測(cè)，從而提前做好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，一旦在開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，立即采取相應(yīng)的措施，可以大幅度降低對(duì)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(wèn)題的出現(xiàn)。

第四，結(jié)合當(dāng)前區(qū)域的環(huán)境特征，對(duì)地質(zhì)勘察技術(shù)和勘察方式進(jìn)行針對(duì)性分析，可以更加詳細(xì)、客觀地還原調(diào)查區(qū)域內(nèi)部環(huán)境的數(shù)據(jù)，同時(shí)制定科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)措施，提升應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的能力，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)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(jìn)一步掌握當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、地質(zhì)地貌，對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面防控。地質(zhì)工作人員需要轉(zhuǎn)變意識(shí)，提升對(duì)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，從而全力做好防控工作。

3.3 加強(qiáng)對(duì)地下水性質(zhì)的綜合研究

為進(jìn)一步消除地下水對(duì)地質(zhì)勘察工作的影響，提升施工的安全穩(wěn)定性，需要對(duì)地下水的綜合性能進(jìn)行全面研究，從而通過(guò)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(wèn)題，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決，從而有效降低對(duì)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(guò)有效的預(yù)防，可以將地面徑流問(wèn)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(kāi)展的過(guò)程中，需要根據(jù)具體的環(huán)境對(duì)流土問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)防治。就以地下水的開(kāi)挖以及打樁等問(wèn)題，都應(yīng)該結(jié)合工程實(shí)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(guò)集中排水、基坑支護(hù)的方式，對(duì)地下水位的變化以及回灌問(wèn)題進(jìn)行有效防治。在具體的預(yù)防過(guò)程中，可以通過(guò)控制地下水的流動(dòng)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(jìn)行固化處理，從而改善巖土的穩(wěn)定性。在處理過(guò)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(duì)巖土和建筑的危害，有效控制巖土的流動(dòng)程度。

第三，堵截技術(shù)。通過(guò)有效堵截，可以對(duì)地下水的補(bǔ)給來(lái)源進(jìn)行相應(yīng)的控制和阻斷。在堵截過(guò)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(duì)地下水的轉(zhuǎn)移途徑進(jìn)行阻擋。通過(guò)這種方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水的有效控制，將礦區(qū)的地下水以及動(dòng)水壓力控制在一定范圍內(nèi)，降低對(duì)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(duì)工程作業(yè)的影響。排主要指的是及時(shí)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(xiàng)技術(shù)運(yùn)用之后，對(duì)于礦區(qū)內(nèi)的地下水問(wèn)題如果依然沒(méi)有得到緩解，可以實(shí)施保留技術(shù)。這種技術(shù)指的是不對(duì)地下水進(jìn)行處理，根據(jù)礦山的實(shí)際情況，在開(kāi)采技術(shù)和施工的工藝方面進(jìn)行改良。當(dāng)前利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備可以對(duì)作業(yè)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管理，做好參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析工作，從而預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的方式進(jìn)行解決，對(duì)于施工風(fēng)險(xiǎn)較高的環(huán)節(jié)，可以利用機(jī)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(yǔ)

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(kāi)展，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，協(xié)調(diào)各方面之間的關(guān)系，切實(shí)發(fā)揮自身的作用，保證地質(zhì)工作的順利開(kāi)展。希望通過(guò)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。