解讀水文地質因素對地質災害的影響

趙建宇，楊彩婷

（甘肅省地質礦產勘查開發局水文地質工程地質勘察院，甘肅 張掖 734000）

由于我國地域廣闊，復雜的地質狀況已成為我國地形的主要特征。一旦自然災害發生，會導致不同地形不同影響的地質災害。根本上來說，水文地質學研究的是巖石圈、水圈、大氣層、生物圈和人類活動相互作用下的地下水量和水質的時空變化，以及如何利用這些規律來消除破壞并為人類服務。由于地下水不規則流動，水文地質造成的大多數地質災害都會對公民的產生和安全造成影響。為了防止地質災害的不斷發生，本文討論了水文地質因素對地質災害的影響并提出了一些解決方法。

1 水文地質結構的主要運動特征

大家稱為水文地質的環境一般是指在自然界中地下水的涌動和流動。地下水資源一般存儲在層腔中，也叫非飽和區域。一般來說，地下水具有三大特點：縫隙、孔洞和溶洞水。地下水也是農業、工業、采礦和城市用水中的重要水資源和重要灌溉水源。然而，在某些情況下，地下水可能引起各種各樣的自然災害，主要是關于人們的過度和不當使用引起的。如果這種情況持續下去，很容易引起地下水泄漏的現象，一旦操作不當會引起大面積的泄漏。地下水會下漏成漏斗，并在地下水使用非常集中的地區引起沉降。在實際人們生活中，大部分的工業和生活污水都會流向地下。地下水的污染是必然的，地下水資源關乎到人們的生命健康，一定不能讓被污染的地下水混入到飲用地下水資源。

2 分析由水文地質影響的地質災害

2.1 分析砂土液化災害中水文地質因素

影響著砂土液化災難現象的主要因素是水文地質因素。沙的液化意味著，由于振動，處于飽和狀態的松散粉末和細沙土結構會立即被破壞，從而顯示出流體。同時，土壤中的孔隙狀水從下部的砂運動到上部的砂，最終形成砂土液化現象。例如，在沉積物的頂層顆粒相對稀疏的區域中，發生沙子流動性的現象，并且沙子上部的滲透性的影響進一步導致水的噴發和沙子的冒出。

2.2 分析水文地質因素影響下的巖溶地面沉陷災害

由于水文地質因素，巖溶土壤的塌陷也是主要的自然災害之一。喀斯特土壤崩塌災害發生條件通常很困難。巖性應包含可溶性巖石，這是巖溶土壤塌陷的主要基礎，應該有消除巖溶洞穴的空間，這些巖溶的存在給我們貢獻了優質的土壤。他們必要的空間條件之一是表面上必須有厚度一定的表面層，可以是巖石層或土壤層。巖溶地下水的水力條件特別輕易就能改變，在巖溶地下水相對較淺且高度圓形的地區，水文地質學對巖溶塌陷的影響最為明顯。巖溶地下水的動態條件容易改變，并導致地下水的不平衡運動，在該運動中地下水流會聚，導致廣泛的侵蝕。這股力量破壞了洞穴底部最初的穩定結構，并最終導致了喀斯特地貌的土壤災害。在喀斯特地區，土壤崩塌災害的風險主要體現在以下幾個方面：就礦山而言，崩塌將為礦井注水提供傳輸渠道。嚴重威脅采礦。在某種程度上，地面塌陷會導致路基受損。在城市建筑物中，地面的跌落通常會導致建筑物，公共設施的損壞和交通線的干擾。對大壩的影響情況來看，地面塌陷導致大壩突然坍塌或漏水。同時，漏水經常在下游居民區造成嚴重損失和經濟損失。從耕種方面來看，農作物被破壞，糧食產量減少，人為造成更大的損失，處理過的土壤落入下沉孔，導致處理面積的減少，并且在無法實現回填或不可行回填的區域中無法種植農作物。

2.3 分析水文地質因素引起的地面沉降災害

關聯到地面沉降發生的原因有許多，比如地震、水文地質和人為因素，但是比起這些，水文因素才是造成地面沉降的主要原因。超量的使用地下水會降低地下水位，如果同時又無法及時補給，這很難平衡支出和補給量（沉降的主要原因）。 地面沉降對社會發展有著不良影響。當公路和鐵路等關鍵交通設施發生災難時，交通運營不僅會受到影響，而且嚴重危害交通路線上人民的生命安全。由于地下水位的變化，原始的地質結構因塌陷而會被破壞，恢復也變得非常困難。

2.4 分析由水文地質因素引起的地基變形災害

地基類的基礎變形災難主要是由水文地質因素對建筑物基礎的影響所致。 近年來，城市規模不斷擴大，建筑物數量逐年增加，在為建筑物建造地基時，最常見的地基問題之一是地基柔軟無法支撐地基以上部分，對于軟土的土壤來說，它的結構穩定性差，承受水文地質因素影響的能力一定，特別是軟土的結構還具有一定量的觸變性的特征。

關鍵是原生的土壤易受振動的影響，很容易破壞原始的穩定結構，從而使其轉變為弱化狀態。例如在建筑物的施工和地基施工過程中未正確固定土壤的軟土層，則在使用地基期間，地基很容易會受到水文地質因素的影響，進而引起地基的偏移改變。當發生地基變化導致的災害時，建筑物的穩定性將受到嚴重損害，一般為建筑物墻壁的裂縫。如果地基偏移嚴重，建筑物可能會倒塌，導致造成更多人員傷亡。水文地質變化對地表結構的影響會在地基變形期間造成災難。由于我國城市化的發展進程中，正在建造越來越多的建筑物。在建設項目期間，項目規模將增加。我國的基礎建設項目也在不斷增長。建筑地基中碰見最多最難處理的就是軟土問題。軟土的基本結構不穩定，對水文地質變化的抵抗力非常一般，特別是軟土的結構是觸變性的。一旦發生地震，土壤層對結構變化非常敏感并會被削弱。 如果建筑的地基發生嚴重變形，將對建筑物的穩定性造成毀滅打擊，這可能會反映在建筑物墻壁的裂縫、基礎變形和嚴重塌落中[1]。

3 防治水文地質因素引發地質災害的對策

3.1 保護好地質環境，防止人為破壞

更好地對植被進行保護。因為我國的植被覆蓋率比較高，折讓土壤表面可以得到更好的保護。當在雨水破壞了地面植被時，雨水很容易沖擊到地面，導致土壤表層土壤侵蝕，并破壞表層結構。我國農業生產和工業生產的地下水不能直接排放到地面、田野或河流中。必須首先處理工業和農業生產中的廢水，然后再利用。隨著更多的廢水排放到地表，廢水可能會逐漸流向地面，并且廢水的長期滲透會破壞地下水循環系統，從而揭示水文地質在該領域發生重大變化。行動實施科學規劃和嚴格檢測。建設大型項目需要科學的教育和監督，應該進行有效的計劃。避免在惡劣的條件下建設大型項目，因為大型項目可能會造成水文地質損害。對此，我們應該立刻停止有關于可影響水文地質變化的項目，并對正在進行的項目進行全面評估。

3.2 重視緊急救援工作的實施

在發生地質災害的時刻，我國的救援水平要不斷提升。在地質救災中，我國人民解放軍、武警、士兵和消防員應發揮我們的一切可用力量，并盡最大努力開展災害救援行動。另外，請務必準備專業設備、通訊設備和運輸設備。必須定期開展地質災害救災演習和培訓，不斷提升我國的應變能力和應對地質災害的能力。還應注意能夠在基層應對和管理地質災害，并且我們能夠改善縣和鄉村對地質災害的應對能力。在汛期，加強專業偵察員的監視、調查和派遣，以密切監視和探索可能發生地質災害的地區尤其重要。 還必須定期組織應急演練和培訓，以防止地質災害的威脅并保護人員和財產。 發生地質災害時，有必要確保人員和財產安全。最大限度地減少緊急救援期間地質災害的影響。在處理不同類型的地質災害時，使用的處理方法也不同。這就要求救援人員及時采取行動，確保人民生命安全。還應在容易發生事故的區域放置清晰的警告標志，以時刻提醒人民提高安全防護意識[2]。

3.3 強化預防工作，進行實時監測

由于我國對水文地質并不十分重視，一直沒有加強對水文地質探討研究，因此地質災害和嚴重的物質破壞在我國是很普遍的問題。我國現在已經加強了對水文地質災害的監測，并且還加強了地質災害的預防，也在容易發生地質災害的地區制定了危機管理措施，能夠實時監測了地下水流動的變化。萬一出現了緊急事故，應采取緊急措施。在處理地質災害時，每個有關的部門都要負責且有危機感。對于各個地區的地形特點，管理人員應制定具體詳細的應急備案，來防止水文地質造成嚴重的地質災害。在已發生的地質災害中，人們必須迅速采取撤離行動，避免造成重大人員傷亡，同時應向部隊宣傳地質災害的預防意識，并應在短時間內采取緊急措施以最大程度地減少損失。在開展水文地質調查和保護工作中，需要不斷加強水文地質監測和管理，主要需要在兩個方面，監測和管理。一是加強施工過程的監督管理，避免施工過程中出現錯誤現象。二是提高對施工人員的監督管理的重視程度，督促所有施工人員都能做好工作，大力提高施工效率，以確保工程總體質量。建立健全的科學管理和控制體系，防止出現盲角，進行全面的技術監督和控制，及時發現和解決問題。必須確保監視設備的質量滿足監視和控制要求，而且很不容易發生重大故障，必須及時進行維護和維修工作。還必須對水文地質工程進行監督，并及時提供信息和數據，以供監督和質量管理部門檢查。制定并實施嚴格的科學指導方針和計劃，減少建筑工人的錯誤操作，確保施工程序和技術合規，提高施工管理效率和水平。持續不斷的進行地下水水質管理、控制和監測，有效地幫助員工確定污染的具體位置，充分的了解地下水污染情況。還應該有一個用于地下監測和管理的預警系統，方便地質學家可以隨時檢查地下水質量。預防和控制地下水污染。特別是在一些地質災害頻繁的地區，地質學家需要加強實時監控和管理工作，以避免出現緊急的狀況，在出現問題時還可以及時發出預警，方便相關人員可以及時采取保護措施。例如，在雨季，經常出現陰雨天氣，必須由負責的員工進行大量的地下處理、分析、檢測工作。一旦流量超過規定的范圍時，要及時進行管理和控制，來防止地質災害，從而保護人民的生命安全。

3.4 對資源進行科學的開發和利用

地下水資源在農牧業或工業生產中對灌溉的需求很大。然而，當大量的地下水資源被開采和利用時，某些地區很容易出現地下水快速下降的趨勢，這反過來又建立了地下通道并更容易滲入地下。不僅不能大量開發地下水資源，而且不能大量開發地下石油、天然氣和礦產資源。隨著大量地下水被開發和開采，這將很容易引起大規模的水文地質變化和地質災害。因此我國有關部門要及時建立科學資源開發利用體系，并采取補救措施，確保地下資源的開發利用，同時又不損害地質環境。有效的預防性保護計劃必須及時，以確保有效的地質保護[3]。

在開發和利用大面積的地下礦產、油氣資源以及水資源之后，有必要及時補償沉降值，可能的話還可以創建人工湖，利用和科學引入外部河流，最大可能降低對地下水的影響。開挖的地質結構被填滿，盡量實現科學發展和資源利用，減少因不科學開發和利用而引起的水文地質變化，防止重大地質災害的發生。當前我國的地下水資源已經飽和，過量的地下水也將改變地質結構，產生強大的土壓力，最終造成地質災害。我國有關部門要合理利用水資源，增加用水強度、增加水循環、減少地質災害的可能性。我們還有必要進行科學、智能地水資源保護和使用，合理規劃開發地下水，保持地表穩定結構，為我國經濟的快速發展做出貢獻。

4 結束語

在進行水文地質調查和防護任務期間，也要避免人為破壞，要以身作則的保護地質環境，不斷加強預防工作和進行實時監測。強調搶險作業和科學開發利用資源，保護水文地質環境，預防地質災害[4]。