劉 濤
(廣東省有色金屬地質局九四〇隊,廣東 清遠 511520)
我國幅員遼闊,經緯度跨度比較大,每個地區的地貌特征差異性也比較大,地勢起伏大,地形切割強烈,地質構造較為復雜,地質環境脆弱因此地質災害的影響因素非常復雜。地質災害不僅會環境帶來極大的破壞,還會威脅人們的生命財產安全,嚴重影響經濟社會的發展。地質災害受水文地質條件影響大,加強水文地質因素的研究,了解其發生的規律,有助于找到可實施的防治措施。
水文地質指自然中地下水的各種變化和運動的現象。地下水的運動變化復雜,受地形地貌、巖土層、人類活動等影響大,地區差異明顯。在我國地下水是極其重要的一部分,其水質優秀,動態比較穩定,具有極大的持續調蓄能力,能夠為我國的城市建設,農業生產以及工業發展提供穩定的水源。地下水也是自然界水循環中最重要的亞系統,地下水存在于地表以下的巖土層空隙中,補給主要為自然降水以及地表水,地下水一般都會流入湖泊,沼澤,河流以及大海;部分通過大氣蒸發排泄。一定條件下,由于地下水的動態變化會誘發山體崩塌或滑坡、地面沉降等地質災害。由于部分地區地下水超量開采、工農業污染,導致地下水的水質惡化,或造成地面沉降、地面塌陷等,因此一定要科學的系統的去研究地下水的結構運動以及變化。
想要做好有效的保護措施,一定要了解地質災害的主要高發區域,在國內每年都有固定的幾個區域發生地質災害,影響極其大。從全國地質災害的發生情況來講,一般的地質災害高發區域會在云貴高原一帶,秦巴山地以及隴中南山地等地區。對于這些地區一定要加強地質災害的防治工作,有效開展相應措施,以此來減少地質災害的發生,保障資源不被破壞,群眾不會受到傷害。

圖1 地質災害風險預警圖
地下水的動態變化會導致地基變形,當地基巖土體為填土、淤泥質土等軟土時,地下水升降會在地基中會出現較高的孔隙水壓力,易導致地基變形或基坑崩塌。由于土體本身力學性質較差,軟土層工程性質較差,具有孔隙比大、壓縮性較高、強度較低等特點,土體受到地下水浸泡和震動后工程力學性質降低,以此降低了巖土體原本有的強度,地基或基坑穩定性下降[1]。在軟土層上面施工,易導致建筑地基不穩,后續會也帶來許多安全隱患。
造成地面沉降災害的因素有很多,例如人為因素,地震因素,水文地質因素等等,而水文地質因素就是其中之一。在生活當中大量開采地下水則會導致地下水位不斷的下降,同時地下水得不到相應的補充,其開采速度遠遠大于補充速度,保證不了地下水的平衡,這就會導致地面逐漸下沉。地面沉降的危害是非常大的,若發生在群眾較多的地方,會影響人們的生命安全;若發生在一些交通安全的主要樞紐,還會影響正常的交通運行;如果發生在一些建筑工地上,則會影響整個建筑的工程質量,因此一定要加強對于地下水的保護。
水文地質條件還會影響邊坡的穩定性,造成崩塌、滑坡等地質災害。由于人類經濟活動形成了大量人工邊坡,破壞了山體原有的植被,加上部分山體巖土體工程性質較差,在降雨、地震等激發條件下,發生崩塌、滑坡等地質災害,威脅坡腳人民群眾的生命財產安全[2]。地下水對邊坡的作用是一個動態過程,水位上升使巖土體浸泡及孔隙裂隙充水飽和,增加巖土的含水量、增大巖土體容重、軟化巖土、降低巖土體抗剪強度,比重增大,同時地下水還會影響巖土體之下的軟弱面,降低了接觸面的抗滑性質,與此同時,地下水位的上升增大了地下水的動水和靜水壓力,使斜坡穩定系數減小,導致崩塌、滑坡等地質災害的發生。
巖溶塌陷也是比較常見的自然災害,其主要分布在碳酸巖地區,其會破壞城市中的建筑物、市政設施損毀、路基被破壞、農作物被毀、糧食減產、水土流失、耕地面積減少等,危害性大,治理難度大,成本高,其最主要的因素為水文地質條件。巖溶塌陷區域,靠近地表地下水活動以垂直運動為主,巖溶發育垂向為主,地下水交替強烈,巖溶發育最強烈;中部,地下水以水平運動為主,巖溶一般較發育;在深部地下水交替能力和溶解能力減弱,巖溶發育弱~巖溶不發育,偶見輕微小晶洞。同時構造因素是巖溶發育的主控因素之一,構造強烈地區,地下水發育,地下水補給、排泄通暢,侵蝕速度較快,尤其是活動斷裂影響范圍內,地下水豐富,巖溶普遍發育,巖溶塌陷發生頻率也明顯偏高。
水文因素還會導致泥石流災害的發生,在溝谷地區由于人類的活動或以往崩塌/滑坡等,造成土石方的大量堆積,如遇暴雨導致溝谷兩側邊坡巖土體地下水位抬升,巖土體處于飽和狀態,土石易沿溝谷隨水流沿溝谷下泄,導致泥石流的發生,嚴重影響人們的正常生活,導致較大人員傷亡和財產損失。
控制地質災害的發生,需要及時做好水文預報工作,水文地質因素具有突發性以及不可控性,若在此過程中能夠有效精準的預報水文地質的情況,則會減少許多地質災害的發生,一方面能夠減少損失,另一方面能夠提高安全系統。想要及時做好水文預報工作,首先要收集地質災害的資料以及相關的事件,對這些資料和事件進行分析,分析地質災害發生的概率,再根據這些災害構建相關模型,進一步了解地質災害發生的范圍及影響,再根據這些現狀制定相應措施,能夠有效降低自然災害的發生。與此同時,還需要做好地質災害的監測工作,通過現階段的互聯網科技技術以及監控技術,實時開展災害監控工作,多種科技相結合,分析地形地貌,實現監控預警,不僅能夠提高水文預報的準確性,還能提高效率。
及時做好生態保護工作也是控制地質災害發生的有效措施,由于水文因素的不可控制性區積極開展水文工程,一方面可以在地質災害多發區設置排水溝,這種方法也是為了預防崩塌、滑坡和泥石流的發生。在很多地區每年降水就會發生山體滑坡以及泥石流,而在這些地區設置好排水溝能夠將雨水引流到其他地方,一方面能夠降低雨水對山體的沖刷,另一方面還能將雨水利用起來,引流在田地之中,還能灌溉農作物[3]。除此之外還應對河道進行清理,避免因為合理的堆積物太多,導致堵塞增加災害的發生率。做好生態保護工作的另一方面,還應加大植被種植,據可靠數據表明,在斜坡表面,增加植被種植,能夠有效減少地面流量,從而達到降低地質災害發生的目的。
進行24小時監控,能夠有效降低地質災害的發生,由于水文地質的突發性,因此必須要對地質災害的高發區做好24小時實時監控。通過監控能夠在第一時間采取緊急措施處理。尤其是一些山區,這些都是地質災害的突發地區,加強這些地區的防范工作,針對這些地區的地形地貌做出相關的監測工作能夠有效降低地質災害的發生。
人為破壞其實是影響地質災害發生的原因之一,因此要降低地質災害的發生,一定要防止人為的破壞。例如污水排放,相關部門一定要加強污水排放的處理,不能將污水直接排放到河流以及田地等地區,應將這些物理合理處理,再進行循環利用。除此之外,還應控制人為的伐木。增加植被覆蓋面積,能夠有效減少地質災害的發生,大量伐木會導致植被破壞降低,保護性及地表結構也會遭到破壞,在雨水的沖擊之下,會導致水土流失嚴重,極容易引發地質災害,因此必須控制人為的植被破壞。
受水文因素影響,發生地質災害需要做好緊急處理,當地質災害發生之后,工作人員必須采取緊急措施,把災害的不利因素控制到最小。工作人員也應當根據不同的地質災害,作出不同的防范措施。每一種地質災害造成的影響以及發生的原因都不一樣,因此需要根據不同的地質災害做出不同的處理。例如地基變形,地面下沉等問題,需要及時設置災害警告,防止行人在路上受到安全影響。
綜上所述,水文因素是導致地質災害發生的主要原因,由于水文因素的不確定性以及突發性,會造成許多影響。例如山體滑坡,地基變形,地面塌陷等,因此需要針對這些地質災害采取相應措施。通過科學有效的防治,實現對地質災害的監管,進一步推動社會可持續發展。