■陳和軍

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊　新疆　昌吉　831100）

地下水對環(huán)境地質(zhì)造成的影響探析

■陳和軍

（新疆地礦局第二水文工程地質(zhì)大隊新疆昌吉831100）

地下水是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，過量開發(fā)或排除地下水所造成的地下水位下降，會引起一系列嚴重的環(huán)境地質(zhì)問題。主要是水文循環(huán)平衡破壞、生態(tài)環(huán)境退化、水巖（土）力學平衡破壞以及滲流場平衡破壞等問題。本文對地下水引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題進行了簡要的分析，并提出了如何改善的措施。

地下水危害環(huán)境地質(zhì)

1　地下水位

1.1地下水位測定

眾所周知，不存在水力聯(lián)系的各含水層具有各自的水位(潛水位或承壓水位)。在已廢止的1994版勘察規(guī)范中，由于歷史原因只要求測定初見水位和穩(wěn)定水位，后者規(guī)定在終孔后24小時測定。實際上測得的是混合水位，不能反映出各含水層的水位及其差異。在現(xiàn)用的市勘察規(guī)范中明確規(guī)定應(yīng)分層測定地下水位，并要求確保測定前止水質(zhì)量以保證測定水位的可靠性，對此，不少單位的對策是可取的，在勘探孔附近挖一個深度1m左右小坑或小洞直接測定初見水位，待次日進場時測定穩(wěn)定水位，并取潛水樣；用具有測孔隙水壓力功能的多橋探頭，結(jié)合靜力觸探測試保證探頭在孔內(nèi)穩(wěn)定測試時間，同時測定各含水層的承壓水位；在勘探孔內(nèi)分層埋置孔隙水壓力探頭，分層測定各含水層的穩(wěn)定水位；有些單位則利用場地群孔勘探之便，在相應(yīng)的鉆孔中用傳統(tǒng)的埋管止水方法，分別在每一個孔中只測定一個含水層的地下水位。此法可免為測穩(wěn)定水位使鉆孔施工等待時間過長之不足。

1.2地下水位動態(tài)

潛水位主要受大氣降水/蒸發(fā)影響，豐水季節(jié)偏高，旱季偏低，規(guī)范推薦埋深在0.5m~1.5m是可行的。但要注意由于工程填、挖方活動，使現(xiàn)場測定水位可能小于0.5m或低于1.5m(埋、填方時)。在勘察時應(yīng)記錄實際水位埋深，同時進行分析。原因可能是布置的觀測孔離地表水體距離過遠，超出地表水位周期漲落對岸側(cè)潛水位的影響范圍。眾所周知，地表水位周期性漲落對附近地下水位影響是隨著距離增大而減小直至消失；潛水位觀察孔觀察時間安排欠合理?；蛴^測次數(shù)過少，觀測間隔不均勻，或未及時測定相鄰地表水位。

2　地下水對工程造成的危害

2.1地下水升降變化引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，第一種是水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素影響，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象；第二種是地下水位下降引起的巖土工程危害。

2.2地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當?shù)叵滤殿l繁時.不僅使巖上的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的滲透，會將土層中的鐵、鋁成分淋失，土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程帶來較大的麻煩。

2.3地下水動壓力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻已有較詳細的論述，這里不再重復。

3　地下水超采對環(huán)境地質(zhì)造成的危害

3.1水文循環(huán)平衡破壞，生態(tài)環(huán)境退化

地下水是水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，過量開采地下水會破壞原有的水文循環(huán)。地下水集中排泄形成大泉，常構(gòu)成名勝古跡的精華，由于地下水位深降，千古傳頌的名泉（如濟南的趵突泉、太原的晉祠泉）或不復存在，或成了涓涓細流。由于地下水位深降，由地下水供應(yīng)的河水基流也減少以至消失，干旱半干旱地區(qū)的地表徑流也隨之衰減；地下水位降低使由淺埋地下水所維持的沼澤濕地被疏干，從而造成水棲候鳥及某些野生動物如河貍、麋鹿等棲息地的衰亡，將會導致有關(guān)生物群消亡。半干旱地區(qū)，尤其是干旱地區(qū)的平原盆地地區(qū)，地下水位下降，包氣帶變厚的同時水分供應(yīng)不足，導致植被衰退。表土裸露且缺乏水分粘結(jié)，易遭風蝕，從而造成土地沙化，導致生態(tài)環(huán)境全面退化。

3.2地面沉降，坍塌

充盈于巖土空隙中的地下水，與巖土共同構(gòu)成一個力學平衡系統(tǒng)，孔隙水壓力與巖石骨架的有效應(yīng)力共同與總應(yīng)力相平衡。開采地下水引起水位下降后，由于孔隙水壓力降低，而總應(yīng)力沒有改變，因此有效應(yīng)力增加，巖土骨架因此發(fā)生釋水壓密。砂礫層基本呈彈性變形，地下水位復原時地層回彈；而粘性土層則為塑性變形，地下水位恢復時粘性土層的壓密基本不再回彈。因此，開采孔隙承壓含水系統(tǒng)會導致土層壓密，引起地形標高的降低，即地面沉降；地面塌陷主要發(fā)生在平原隱伏巖溶區(qū)，該類地區(qū)為上覆松散沉積物的巖溶化巖層分布區(qū)，當抽排巖溶水使其水位低于松散沉積物時，由于失去水的付托力的支撐，在下部隱藏有溶洞處，松散沉積物會坍落于洞穴中，在地表形成大量塌陷挖坑和漏斗，表現(xiàn)為地面塌陷。

4　結(jié)束語

在我國很多城市，地下水資源是主要利用的水資源類型，但是隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，地下水資源被過度開采，從而產(chǎn)生了諸多如地面塌陷、地面沉降、海水倒灌等問題，而且危害程度比較深，因此，要求要引起高度重視，減弱危害的擴展，進而保證我們的正常生活用水。這就需要加強對地下水資源過度開采的遏制，加強地下水在水文地質(zhì)勘查工作中的重視，提高建筑質(zhì)量，對造成問題的影響因素進行信息收集和分析，結(jié)合勘察地區(qū)和建筑工程的實際情況，制定相應(yīng)的解決措施，保證水文地質(zhì)勘察工作的真實有效，以減少地下水過度開采對環(huán)境地質(zhì)產(chǎn)生的影響。

[1]殷勇，城市地下水開發(fā)引起的環(huán)境地質(zhì)問題芻議 [J].地下水，2013.

[2]陳元明，地裂縫發(fā)生發(fā)展過程中地下水的作用及防治對策 [J].中國西部科技，2013.

[3]王哲成，地下水超采引起的地裂縫災(zāi)害的研究進展 [J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2013.

P641.4+3[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-6-1