杜清坤,陳建民,盧慶安
(云南地礦地質工程有限公司,云南 昆明 650041)
由于我國地域較大,每個地方都有其獨特的地理環(huán)境,不同的環(huán)境差異也為該地區(qū)帶來了不同的地理風貌,而在這些特殊的地理風貌中蘊含著大量礦產(chǎn)資源,所以我國的礦產(chǎn)開發(fā)范圍也在逐漸擴大,但是受其特殊地貌影響,部分地區(qū)經(jīng)常發(fā)生地質災害,而且礦產(chǎn)開采也給當?shù)氐匦蔚孛簿坝^發(fā)生嚴重破壞,影響了自然界的生態(tài)平衡,給人們的生活帶來了很大的不便。礦區(qū)地質災害治理工作的開展刻不容緩,改進治理策略,加強防治手段才能有效避免地質災害的發(fā)生。
我們將地下水的流動狀況統(tǒng)稱為水文地質,由于地下水源錯綜復雜,如果地下水活動的越劇烈,會使地殼發(fā)生變化,從而導致一些地震災害的發(fā)生,一旦發(fā)生地震,地下水就會受到波及。所以掌握地下水流動規(guī)律,并根據(jù)當?shù)氐牡刭|環(huán)境設置科學合理的防治策略,有效的減少地質災害的產(chǎn)生,為周圍居民帶來生活上的便利。
封閉水文地質單元指的是在密閉環(huán)境中具有統(tǒng)一性特點,能夠對邊界和徑流實施有效補給的地下水系統(tǒng)。在水文地質單元的劃分中,必須要把握好地質單元邊界,一般來說,所設置的水文地質單元邊界都是以自然邊界為準。而這些邊界所構成的水文地單元都能夠同時實現(xiàn)地下水補給、徑流、排泄條件,而且具有統(tǒng)一水化學場和滲流場,但是在邊界內外很少存在物質與能量等量代換。在劃分水文地質單元時,受地貌地質構造和地表水系的影響,在劃分時也收到氣候因素的影響,但是這幾個方面又彼此聯(lián)系,相互制約。所形成的水文地質單元邊界比較多樣,例如:可以是地下分水嶺或地表,也可以是構成定水投補給的河流等地表水體,也可以是煮水的斷層,掩體和隔水巖層等。在水文地質的研究中,水文地質單元劃分是其重點研究對象,它所涵蓋的范圍較廣,包括當?shù)氐牡匦蔚孛?、水文地質結構以及水動力場、補給徑流排泄等多個水文地質條件綜合分析考量而得出的劃分依據(jù)。
根據(jù)上文所述,水文地質是指地下水的流動情況。所以在地殼運動中水文地質運動往往伴隨著一定自然風貌的變化。地下水水文地質結構多種多樣,但最為常見的是巖石裂隙、溶洞水孔隙。而水是自然之源,是人們日常生活的必需品,也是社會發(fā)展必不可少的一部分。而地下水在應用當中較為普遍,發(fā)揮著其重要的作用。如果使用不恰當,或者有意破壞地下水資源,那么所造成的地質災害是不可估量的。而部分企業(yè)為了提高自己的經(jīng)濟效益,濫用地下水資源,對地下水資源進行過度開采,不僅在很大程度上造成了地下水位下降,甚至出現(xiàn)了地下水下降漏斗。尤其對于一些用水集中的區(qū)域,過度開采地下水資源很可能造成地面沉降。除此之外,隨著我國化工業(yè)的不斷發(fā)展,它所產(chǎn)生的污染物會被直接排放到地面,從而滲透到地下水中,對地下水的污染是非常嚴重的,不僅破壞了水資源,而且也使生態(tài)環(huán)境失衡。
封閉水文地質是由于自然日積月累,人為因素占小部分,封閉水溶地質與地質災害有著密不可分的聯(lián)系,在一定程度上影響了人們的生活,據(jù)了解,封閉水文地質可應發(fā)四類地質災害,他們分別是地表巖溶坍塌、下陷、沙土液化,土層變形等表現(xiàn)形式,具體表現(xiàn)如下:
圖1 地下水位下降造成巖溶塌陷
當人們在挖掘地下管道的同時,受地下水的影響,土層比較潮濕,所以地下管道的土層較為松散,在進行挖掘時,極易受到外力擠壓而造成坍塌。而對于一些由自然環(huán)境不斷沖刷演變所形成的地下洞穴,在地下水的侵蝕中土層也會變得松軟,產(chǎn)生地面下陷現(xiàn)象,這些都是熔巖塌陷的具體表征。
圖2 封閉水溶地質的作用造成砂土液化
沙土液化的主要原因在于封閉水溶地質的作用影響,沙土液化主要是沙土在外力沖擊的作用下,在瞬間破壞迅速呈現(xiàn)液化的靜止狀態(tài),一般情況下,沙土受外力擠壓,土質會變緊實,以至于造成孔隙水壓的極具升高,從而在周期性的震荷載的作用下,孔隙水壓的長時間累積沙土逐漸液化,由于地質環(huán)境的不同,從而引起的液化狀態(tài)也有明顯差異,我承受的對地面的破壞程度也為之不同,隨著時間的變化,沙土中的水分被蒸發(fā)出來,而沙土本身含水量較低,所以沙土液化的現(xiàn)象更容易發(fā)生,然而,進一步表明有沙土存在的地方,受封閉水文地質的影響促使地質災害發(fā)生的可能性進一步增大。
圖3 土層的密度下降造成地面沉降
地殼運動能夠改變土壤的地表結構,使其發(fā)生顯著變化,而一旦地下水流速快,就會使土壤的地節(jié)發(fā)生突變,使土層的密度下降,造成了地面沉降現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的發(fā)生往往是由人為因素造成的,人們的生活與社會的發(fā)展都離不開地下水的供給,所以過度開采地下水資源會使土層結構發(fā)生改變,導致土壤松散,破壞地表結果,從而導致地面沉降。
圖4 軟土結構破壞造成地基變形
就目前來看,我國大部分的建筑地基都是以軟土材料的。而實際上,軟土所建造的地基安全性難以保證,因為其本身密度較大,較為松散。當?shù)叵滤訒r,和軟土進行混合,降低了軟土的粘性,使軟土結構遭到破壞,一旦建筑的地基倒塌,那所建造的房屋也會隨之崩塌,不僅會造成一定的經(jīng)濟損失,也伴隨了很大的安全問題。因此,存在的安全隱患是非常巨大的。
所以水文地質環(huán)境的管控與治理對人們的生活息息相關,為了更好的減少安全事故的發(fā)生,降低人們的損失,就必須不斷創(chuàng)新治理方法,調整治理策略,使其更加能夠適應我國多樣的地質環(huán)境。
為了更好的控制地質災害的發(fā)生,減少地質災害對人物的損害,相關部門就必須和當?shù)卣M行緊密配合,共同加強地質災害的管控與監(jiān)督,加大研究力度,以切實保障我國的治理水平。
首先,相關部門應該建立地址災害監(jiān)測體系,不斷引入高新技術人才,并對工作人員進行定期培訓,使其能夠接觸和學到國內外先進的檢測和管理技術,從而應用到地質災害防治過程中,同時也要結合我國的實際發(fā)展需要,設置治理良策,也要根據(jù)我國不同的水文地質環(huán)境,探索出其變化規(guī)律,從而有效的調整治理措施,其能夠在面對突發(fā)情況時能夠有效解決。
其次,要對地質災害經(jīng)常發(fā)生的地區(qū)進行建筑施工管控,并做好地質環(huán)境監(jiān)測工作,掌握該地區(qū)的水文地質信息。此外,在施工的全過程也應格外注意,要實時檢測,以防止因地殼擠壓而產(chǎn)生水文地質變動。
最后,相關部門也應該設置專門的監(jiān)測管理崗位,并設置管理準則,提醒工作人員能夠做好防護措施,在保證自身安全的情況下開展施工活動。施工之前要根據(jù)施工方案組織施工人員按照施工環(huán)節(jié)有計劃,有組織的進行,避免因施工環(huán)節(jié)不當而造成的水文地質環(huán)境破壞問題。一旦在施工中出現(xiàn)類似問題就應該及時做好補救策略,暫停施工,并利用勘測技術及時掌握水文環(huán)境動向,了解其存在的不安全隱患,并對他們的不良施工進行重新整合和規(guī)劃,從而排除不安全因素,減少地質災害的發(fā)生。
除此之外在施工過程中還應因地制宜開展施工,要根據(jù)不同環(huán)境制定不同的施工策略,尤其在不同季節(jié)和氣候的影響下施工進度和施工策略也應該有所改變。對于夏季來說,高溫多雨,部分地區(qū)的地下水水位會有所上升,極易破壞地下土層結構,難以保證施工安全。所以當遇到這種情況,檢測部門要及時勘測地下水位上漲情況,如果出現(xiàn)水位約現(xiàn)現(xiàn)象,及時停工,并采取措施進行有機控制,避免因水位上漲而發(fā)生地質災害。
在封閉水文地質單元條件下地質災害的治理不能盲目開展,要根據(jù)所發(fā)生的災害進行實際分析,并根據(jù)災害成因設置治理方案。
首先,在建設綠色文明,可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境大背景下,相關部門應該對施工過程的水污染進行有效的治理。因為在部分施工團隊在施工過程中所產(chǎn)生的廢水會排入到地下水,嚴重的危害了地下水資源,對周邊環(huán)境的破壞是非常巨大的。而且封閉式的水文地質單元由于是在密閉的空間,一旦廢水排入就會造成水位上漲,甚至蔓延出單元外部,對周圍的土質進行一定規(guī)模的破壞,從而造成土地坍塌,那地表上方的房屋建筑也就存在很大的安全隱患,所以環(huán)境部門必須加大對水污染的管控,提高監(jiān)察力度,防止不良施工造成的水資源破壞。
其次,還應加大對水資源的開發(fā)與利用,由于我國特殊的地理環(huán)境,水資源分布非常不均衡,如果對一些缺水地方進行過度開采,水資源流失嚴重,那地質災害也會隨之產(chǎn)生。對于一些降水量較高的區(qū),如果不進行水資源的開發(fā)計劃,那水量超標會對地殼結構造成一定的破壞,使其發(fā)生地質災害,所以我國各部門應該相互協(xié)調,緊密配合根據(jù)地區(qū)差,異地制宜實時開采計劃,保證水資源能夠循環(huán)有效的被利用。
不同的地質災害所采取的應急措施也有所不同,所以當?shù)刭|災害發(fā)生時,救災人員必須根據(jù)災害發(fā)生具體情況開展救災行動,把救災控制在最小范圍內。但是在地質災害救災中要堅持以人為本原則,以人員的生命安全為救災的首要目標,例如:當發(fā)生沙土液化、地面沉降等地質災害時,就必須采用加固處理的方法,既要確保路面的交通安全,又要對發(fā)生地質災害的地區(qū)進行封堵,以防其他人員誤入到此處。
總而言之,水文地質環(huán)境與地質災害的發(fā)生息息相關,地質災害不僅使礦產(chǎn)資源的開發(fā)存在很大的不利影響,而且也使人們的生產(chǎn)生活存在很大的安全隱患,所以在封閉水文地質單元條件下,地質災害的防治是非常重要的。政府要加大對地質災害的治理政策,也要積極配合礦區(qū)進行監(jiān)測管理,以避免因人為失誤而造成的地質災害。當然也要不斷完善突發(fā)事件的處理措施,從而更好的保證當發(fā)生地質災害時能夠及時調整救災策略,減少人力和物力的損失。