張 瀟
(華東冶金地質(zhì)勘查局屯溪地質(zhì)調(diào)查所,安徽 黃山 245000)
在近些年來,我國的區(qū)域經(jīng)濟在逐漸的外開發(fā),在很大程度上是影響了地質(zhì)變遷的,而地區(qū)經(jīng)濟的不斷對外發(fā)展,也因此帶來了諸多問題。如因為人為的原因而導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境惡化頻頻出現(xiàn),在人類不斷發(fā)展進(jìn)步的同時地質(zhì)環(huán)境問題受到了多方關(guān)注,簡單來說只要是區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害,那么它與該地區(qū)的水文地質(zhì)就會存在著直接的聯(lián)系。水文地質(zhì)它通常指的是自然界中地下水的各種變化和運動現(xiàn)象[1]。主要研究的是地下水的分布和形成的規(guī)律,地下水中的資源和合理利用以及它的化學(xué)成分和物理性質(zhì),開采及礦采和工程建設(shè)等的不利影響和防治。而伴隨著現(xiàn)代化建設(shè)和生產(chǎn)的需要,在近些年來,和地震、地?zé)嵋约碍h(huán)境等方面的研究優(yōu)勢相互滲透,同時還形成了若干個新興的領(lǐng)域。
伴隨著世界人口密度的不斷增大,植物被大量破壞,土地被過度的開發(fā)和使用等等的地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生。而我國的地形主要分為三大階梯且西高東低,在第三階梯中山體滑坡、泥石流發(fā)生的很頻繁,第二階梯也是容易出現(xiàn)泥石流和山體滑坡現(xiàn)象,以及在第一階梯中有著不同程度的沉降發(fā)生。
在巖土體和地質(zhì)構(gòu)造這兩方面是節(jié)理和斷層的地帶,很容易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象,這是由于節(jié)理和斷層的完整層理和層面經(jīng)過多重運動后,就極易造成切割面和滑動面,在這樣的情況,山體滑坡和推移就成為了必然性,加之自然天氣的雪上加霜。
人類在采掘礦采資源上的不規(guī)范,預(yù)留的礦柱少繼而造成了地下被踩空,發(fā)生坍塌現(xiàn)象,山體開始炸裂,從而導(dǎo)致山體滑坡。渠道滲漏和山區(qū)水庫等,增加了軟化和浸潤作用,使得泥石流和滑坡的產(chǎn)生。還有在修建公路、靠山建房等開挖邊坡的建筑,產(chǎn)生了人工的高陡邊坡,造成滑坡現(xiàn)象。其次是一些破壞土質(zhì)性的活動,如亂砍亂伐、開采礦時放炮以及堆填等等人為行為,這些也是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要影響因素。
地質(zhì)災(zāi)害不是簡單自然災(zāi)害的次數(shù)和面積,它需要我們對地質(zhì)的環(huán)境進(jìn)行全方位的考慮研究。相對來說一些面積覆蓋不廣的地方會相對安全,可能某些地方的場地密度很大,但也并不是所有部分都是地質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的原因。因此在地質(zhì)災(zāi)害的范圍內(nèi)要進(jìn)行合理化且有效的分析,研究這一地區(qū)的地形特征和巖性。在這些因素中或許不在同一個條件下,但也會產(chǎn)生不同的發(fā)育區(qū)域。
對于擬建場地而言,在對其地質(zhì)災(zāi)害危險性管理現(xiàn)狀進(jìn)行評估時,是在對建設(shè)場地項目立項論證文檔獲取,以及對建設(shè)場地及鄰近區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件資料掌握的基礎(chǔ)上,展開實地調(diào)查。通常情況下,為依據(jù)區(qū)域地質(zhì)條件,對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀、地貌成因類型、巖土體空間分布特征、工程地質(zhì)條件等對地質(zhì)環(huán)境造成的影響情況展開調(diào)查。依據(jù)不同手段,對成果、資料獲取,準(zhǔn)確評估擬建場區(qū)所開設(shè)的建設(shè)項目是否適宜,并對水文地質(zhì)管理現(xiàn)狀提出極具指導(dǎo)意義的結(jié)論。
和現(xiàn)代科學(xué)的新理論、新學(xué)科密切聯(lián)系,例如系統(tǒng)論、控制論、信息論以及相應(yīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和信息科學(xué)等,對于水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展都有著極其重要的影響;現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)聯(lián)系,特別值得一提的是數(shù)值模擬的方法得到了普遍的應(yīng)用,水資源研究的主要內(nèi)容是通過模型來進(jìn)行的,從而水文地質(zhì)學(xué)從定性研究發(fā)展到了定量研究的新階段;對地下水資源的研究,也從數(shù)學(xué)模型發(fā)展到管理模型與經(jīng)濟模型的研究階段[2]。
由于暴雨造成了水文地質(zhì)條件的嚴(yán)重惡化,導(dǎo)致了地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生的情況不在少數(shù)。因此,在地質(zhì)災(zāi)害危險性評估上,水文地質(zhì)條件它主要有地下水、補給、排泄、水質(zhì)水量以及含稅巖等等的條件,但僅僅只考慮這些條件顯然是不夠的,還有大氣降水、地標(biāo)排泄和地表水等,都對于水文地質(zhì)評估地下水有著極其重要的影響,在礦產(chǎn)開采中,還要特別的注意所開發(fā)的礦和侵蝕基準(zhǔn)面上的位置情況。水文地質(zhì)它需要由水文、氣象和地質(zhì)等多個領(lǐng)域共同聯(lián)合來完成。如圖1圖2,均為通過開展靜水壓力和動水壓力試驗,來掌握地下水特征,以避免地質(zhì)災(zāi)害。
圖1 靜水壓力對斜坡穩(wěn)定性造成的影響
圖2 動水壓力對斜破穩(wěn)性影響
在所建設(shè)或是開采的地質(zhì)環(huán)境條件中作出合理化的風(fēng)險預(yù)測,清晰明了的預(yù)測到該項目在開采建設(shè)的過程中是否會產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,又會造成哪種類型的地質(zhì)災(zāi)害。在選擇地質(zhì)災(zāi)害危險性評估辦法中,需要考慮到以工程地質(zhì)分析為主,輔之以圖解法,要使結(jié)構(gòu)面更加的穩(wěn)定和平衡,因為地質(zhì)環(huán)境有及其強的差異性而且評估性也不高。在以山區(qū)為主的一些工程項目中,往往都會選擇在中部偏地下的地勢。不管是哪一種項目,都需要進(jìn)行合理的評估,一定要從源頭上就阻止任何一種的地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn),確保項目能高質(zhì)量的完成。
不同的區(qū)域在水文地質(zhì)條件中有著不同的復(fù)雜程度,因此我們需要不定期或是定期的開展地質(zhì)方面的調(diào)研,了解地下水的真實流速和流向,對區(qū)域水文地質(zhì)的變化形式進(jìn)行重要把控,其次是判定這一動態(tài)變化情況,以此更高效的解決地質(zhì)災(zāi)害危險性這一重要評估,以地質(zhì)、地勢和地貌的詳細(xì)規(guī)則設(shè)定出形式多樣化的地質(zhì)災(zāi)害危險評估指標(biāo)。
首先,對于經(jīng)評估地質(zhì)綜合條件,表現(xiàn)為相對簡單的區(qū)域,經(jīng)掌握巖層厚度情況,通常在7.0m以內(nèi),不同層間巖土無明顯差異,地下水一般在正下方巖層分布。在針對水文地質(zhì)條件進(jìn)行研究時,可對水量供給與排水、地表水滲透、地面表層的充水量等情況進(jìn)行檢測,以此達(dá)到對地下水所具有的邊界條件同相關(guān)巖層間存在的差異性進(jìn)行明確的目的,對不良地質(zhì)區(qū)域與檢測區(qū)域之間的面積比例進(jìn)行計算,但不及5%時,提示此區(qū)域災(zāi)害現(xiàn)象不明顯,施工條件較為理想。
其次,經(jīng)對地質(zhì)綜合條件進(jìn)行評估,呈較復(fù)雜結(jié)果的區(qū)域,對于巖層與表層間所呈現(xiàn)出的厚度而言,一般介于7.0m~12.0m,不同層面的巖石差異性較大,在地質(zhì)穩(wěn)定性上相對不理想,對于地下水分布而言,一般呈較深顯示,受地面供水補水相關(guān)條件不理想原因影響,此種情況下對水文地質(zhì)邊界條件進(jìn)行觀察,呈較模糊狀,可取多種物探設(shè)備應(yīng)用,以對地下水樣本鉆孔獲取,對水質(zhì)與所涉及的其他元素的具體含量進(jìn)行檢測,來完成地質(zhì)質(zhì)量的評估,并進(jìn)行震區(qū)加速度邊界的劃分,依據(jù)地質(zhì)環(huán)境,以及地下水的酸堿性,來對不良地質(zhì)區(qū)域做出判定,評估有無災(zāi)害風(fēng)險。并可對地下水在動態(tài)方面的變化趨向特征同災(zāi)害間的聯(lián)系進(jìn)行掌握,以可進(jìn)一步增強評估災(zāi)害危險的準(zhǔn)確度[3,4]。
再次,經(jīng)對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行觀察,呈較復(fù)雜狀態(tài)的區(qū)域,對于巖層厚度而言,一般在12.0m以上,通過采取設(shè)備,或直接人工監(jiān)測的方式,無法對有無地質(zhì)災(zāi)害隱患做出判斷,此種情況下,需對水文地質(zhì)條件價值充分發(fā)揮,全面展開地質(zhì)富水能力的檢測工作。對邊界有散狀巖層進(jìn)行充分考慮,使與地質(zhì)層之間的交流溝通加大,并對巖層邊坡條件進(jìn)行計算,來對有無在區(qū)域內(nèi)對其它工程開展進(jìn)行分析,依據(jù)評估出的區(qū)域水文地質(zhì)條件,來對巖層邊坡所具有的穩(wěn)定性加以計算,整合綜合判定地質(zhì)的內(nèi)容,可對地質(zhì)災(zāi)害所具有的潛在風(fēng)險進(jìn)行持續(xù)評估,進(jìn)一步對災(zāi)害危險評估中,水文地質(zhì)條件的重要性進(jìn)行證明。
水文地質(zhì)導(dǎo)致各種災(zāi)害發(fā)生的原因非常多,往往水文地質(zhì)環(huán)境會伴隨著多樣性和隨機性而改變,從而促使無法預(yù)測到地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。因此在這些無法預(yù)測中我們可以把這一災(zāi)害的危險性進(jìn)行細(xì)化,對于已經(jīng)發(fā)生了的地質(zhì)災(zāi)害地,要能精準(zhǔn)的判定出此災(zāi)害的發(fā)生是由什么因素所影響,可以在設(shè)備條件允許的情況下,針對受到災(zāi)害地方水文地質(zhì)本身的變動,進(jìn)行可靠的預(yù)測,看該發(fā)生災(zāi)害的地方是否還會產(chǎn)生二次災(zāi)害,要能及時的提出解決的辦法,以達(dá)到細(xì)化評估的最大效用。對于降災(zāi),還可以保持山體穩(wěn)定,對于那些孤石做好及時的清理,把存在隱患降到最低,保證各種工程項目在安全高效中順利完成。以細(xì)化水文地質(zhì)評估對于地質(zhì)災(zāi)害危險性的評估,達(dá)到各項目工程的最大化進(jìn)度[5,6]。
我們應(yīng)該更加重視地質(zhì)災(zāi)害評估的過程,要精準(zhǔn)無誤的判定出促使該自然災(zāi)害發(fā)生的原因,從源頭上就要做到阻斷地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。就當(dāng)前來看,水文地質(zhì)條件依舊處于初級發(fā)展階段,還有諸多的方面需要進(jìn)行完善,不管是對于地質(zhì)災(zāi)害學(xué)方面的專家還是相關(guān)人員,都應(yīng)該更加重視,且要清晰明了的對水文地質(zhì)災(zāi)害的重要性進(jìn)行掌握。本文只是對地質(zhì)災(zāi)害評估和水文質(zhì)地方面的一些粗淺概括認(rèn)識,以此希望地質(zhì)災(zāi)害危險性評估能得到更多相同愛好者以及同行的關(guān)注,從而推進(jìn)這項工作走向更高的階段。