水文地质、工程地质与环境地质的地质构造分析

2020-03-19蔡俊

中国金属通报 2020年24期

蔡俊

（安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽蚌埠 233000）

水文地质、工程地质和环境地质中会对待测环境中地质的构造与组成进行深入的研究分析。在经济和社会不断的发展下，为加强工程建筑的合理性，减少资源开发的风险，应对项目区域的地质环境等进行充分的研究分析[1]。科学的测量不仅能够帮助政府对项目和工程进行开发，同时，能够对地质灾害及时预测并制定应对策略，降低危险性，保障人们的生命财产安全[2]。

1 简述水文地质、工程地质与环境地质的研究意义

1.1 环境地质研究意义

环境地质一般指的是对自然环境中的地质进行测量，对地质引发的问题，如山体滑坡、地面沉降以及泥石流等，由地质的环境和构成发生变化引发的自然灾害等进行研究和探测，同时对由人类活动对地质环境造成的影响进行探究和分析，详细的了解环境中地质的信息数据[3]。通过对此类信息的了解和分析，相关部门在进行开发时，能够对工程项目进行合理的规划，降低其中可能存在的风险以及在工程建造的过程中对环境和地质构造产生影响，如下图1 所示。

图1 水文地质主要结构

同时避免由于环境因素对地质构造产生影响而导致自然灾害的发生，对工程建设和区域发展带来较大的不良影响和经济损失。另外，通过对环境地质的探查和分析，能够对资源和污染等变化的情况有一定的了解，相关单位根据检查的结果进行对比分析，能够对环境污染情况和污染治理的效果等有明确的了解，为后续的研究和发展提供了数据支持[4]。

1.2 水文地质研究意义

水文地质是一个较大的分类，其中包含着较多的内容，如：地下水动力学、水文地球化学、矿床水文地质学以及区域水文地质学等，对于地下水的组成和分布进行详细的探究和调查，并根据其中的分布情况设计开发或控制相关工程，使地下水能够被合理的利用，并减少对水资源的污染。在对水文地质进行研究时，需要详细的研究工程建造等行为对环境的影响，在进行区域的工程建设或资源开发的过程中提供合理的建议和意见，使建筑或工程对地下水资源进行合理的使用，减少对环境的不良影响，加强对地下水资源的保护和应用[5]。

1.3 工程地质研究意义

工程地质是在环境地质和水文地质的研究基础上形成的，其主要的目的是在进行工程项目区域的选择时，通过对其内部和周边的环境地质和水文地质等进行调查和研究，详细分析其中的数据和可能存在的问题，在建筑工程的影响下，是否会对环境和地质构造等造成不良影响，将可能发生影响和存在一定安全风险的区域避开，选择最优的地区，使工程不受地质环境的影响，能够顺利的进行施工和运行，同时不对环境产生破坏。

2 实际地质构造分析

2.1 科学化分析

在对水文工程地质和环境地质进行分析和调查研究的过程中，应使用科学合理的分析方法，不断提高对地质构造和组成等信息的了解，如下图2 所示。目前，随着我国科技的不断进步，对水文地质和环境地质的探究水平不断的提高，使用的探究设备和调查技术以及分析方法都有了质的飞跃。

另外，地质研究部门也受到了国家的支持，在相关政府部门的帮助下，其对地质和水文等数据的检测更加的有效率，并且准确性更高。同时，通过对地质构造的调查和分析，也能为国家资源开发和工程建设提供信息，在项目建设时能够更好的避开环境中存在的风险，对国家的工程建设起到一定的指导作用[6]。

2.2 对矿区环境地质的分析

以矿区的环境地质情况为例进行合理的分析。矿区的地质环境及地质构造较为复杂，在山体中可能存在大量的裂隙或者断块山等情况。在分析过程中，使用先进的设备和科学技术，对该矿山区域进行探查和分析。加强对地质构造震动的检测，矿山开采过程中，使用崩落采矿法时，会产生一定的震动，上下盘岩石中的缝隙会受到影响发生崩落现象，矿体围岩的稳定度发生改变，在开采深度不断加深的过程中，地压不断增加，水平应力大于垂直应力后，容易发生采空区地表坍塌的风险，造成地形和地貌的变化，对地质环境造成严重不良影响[7]。

了解矿山地域的岩石硬度，对其硬度进行测量，进而分析该矿山区域的地质组成，判断内部地质夹层中岩石的硬度级别，以及不同硬度级别岩石的含量，以便后续为矿山开发的设计和矿山的开发提供相应数据，使其能够设计更合理的开发方案，对地质构造的影响最小化。见图3。

图2 地质总体结构分布情况

图3 矿山岩石

2.3 水文地质分析

对矿山的水文地质进行探测和分析时，应使用专业的探测设备，对矿山中的水文数据进行精确的探究。受到矿山区域环境地质结构的影响，水文情况会受到一定的限制。矿山区域的山体受到内部岩石质量和裂隙等影响，其海拔一般不会太高，大多在1700m 以下。同时，山体的土壤中养分含量较少，风化程度相对较严重，山体的切割性较强，矿山阳面和阴面的冲沟发育情况不同，形态也存在差异。

在矿山区域地质构造中，其地下水的类型主要是第四系孔隙水和基岩裂隙水。矿山直接与含水层接触，第四系孔隙含水层中的岩性主要以砂质粘性土为主。隔水层主要分布在第四系中，其具有完整性，岩性主要以粘性土为主。透水层一般不含有水分，但是具有透水性，因此其结构不完整，相对松散，一般在山地区域的低洼处。山区发生降雨情况时，雨水通过透水层能够顺利的渗入地表，但受到雨水冲刷情况和隔水层的影响，导致山区的地下水资源补给量较少，大多成为地表水。

2.4 矿区开采影响分析

在对矿山进行开采时，会对自然环境和地质构造产生一定的影响。一方面，影响水质，矿山区域的地下水质量一般较为良好，在进行矿山开采后，会产生较多的废水，如果直接排放在山体区域，则会对地下水造成严重的污染，影响地下水水源质量。为减少对环境的影响和对水资源的污染，在进行矿山开发时，应使用先进的废水处理系统将废水进行处理。在处理过程中，应将矿坑中产生的废水一同进行净化，并将净化后的废水进行统一排放，减少对矿区水资源的影响。见图4。

图4 废水直接排放造成环境污染

另一方面，影响周围水源。矿山在开采过程中，其地质环境会发生变化，矿坑疏干排水使地下水水位下降，在水位下降到一定的程度时，会对周围地区的地下水产生影响，使周边的地下水流入补给。区域水位整体降低，造成周围的水井和用水的使用存在困难。在水位补充后，矿区的水资源会径流到周围的用水区域，导致周围的水源被破坏和污染。另外，矿井由于深度较大，会受到周围含水层的压力，在开采时，若突破隔水层或者直接开采到地下含水层，则会对矿井的运行产生影响，无法继续安全的施工。

矿山进行开采时，会对矿山的土地植被产生一定的影响。在开采过程中，不可避免的会产生大量矿渣和矿石，在无法第一时间运送出去时，长期堆放在矿山区域，会影响土壤结构，对生态环境产生破坏。土壤中矿渣含量较高，缺乏足够的养分，使植物生存较为艰难。因此，为减少矿山开采的不良影响，应设置专门的矿渣和矿石的放置区域。