APP下载

水文工程地质与环境地质的地质构造研究

2020-12-08蔺海萍

中国金属通报 2020年24期
关键词:工程地质水文地质岩体

蔺海萍

(安徽省煤田地质局第三勘探队,安徽 宿州 234000)

水文、工程和环境地质的研究与中国的生态环境保护息息相关。资源管理和经济发展为地质新技术的发展奠定了一定的基础,也为中国的各方面发展提供了保障。中国现在属于非常关键的时期,正在面临着经济和社会转型。这就需要迎合国际的发展趋势,分析国际发展的问题,进而解决各种发展中所面临的问题。这需要不断研发新的技术和方法,以新技术的发展为主要的战略目标[1]。

1 水文地质、环境地质、工程地质概述

1.1 水文地质

水文是地理学的一个领域。主要指的就是运动和自然地下水的变化。水文地质研究主要分为两个内容,一是水控制,二是水探索。根据当前的水文地质情况,在找水的工作中,岩溶裂隙水和第四系含水层,已经有了明显的效果。除此之外,在碎屑沉积岩以及碳酸盐岩等方面,都有非常好的效果。比如在找水的过程中,可以使用诱导极化衰减场的方法,来寻找含水层中的孔位置,进而通过电场的频率来找到水,并进一步确定井的具体位置,所以这在整个水资源的利用中,有非常好的效果和明显的作用。

1.2 环境地质

环境地质也是一个非常关键的问题。当前国内的环境地质研究在不断发展和进步,不管是地表水源,土壤污染还是地下污染等方面,都取得了很好的效果。为今后环境污染保护提供了一定的基础,也提供了大量可参考的数据。环境地质学是在20 世纪提出的,主要的目的就是解决一些地表灾害,地表灾害是环境地质的主要问题,如地面沉降和泥石流等,都会为人们的生活带来一定的危害。环境地质研究的主要工作内容,就是对表上的地质灾害进行深入的分析和调查,对于国内的一些重点的交通城市做评价和分析。环境地质研究主要采用的是科学的方法,如环境地质勘察法,这种方法能确保一定数据的准确,在一定程度上减少人类对自然的伤害[2]。

1.3 工程地质

工程地质的发展也在不断进步,当前对于工程地质的调查和检测有多种新的技术和方法,比如地质雷达测量和微震调查等,这些技术方法对于工程地质来起到关键的作用。路基压实检测、桩基质量无损检测等,这些项目都可以运用以上所说的几种技术。工程地质与工程应用息息相关,很多情况下,工程地质需要服务于工程应用。在工程地质研究的施工环节中,对于地基土的要求是非常高的,所以需要相关人员深入地展开研究,不断分析提出新技术,保障工程地质能够更好地发展。

2 水文地质问题的主要危害

2.1 地下水位频繁升降的危害

对于存在膨胀性土体、岩体的区域,地下水多为上层滞水、裂隙水,水位无法保持稳定,频繁发生变化,对于雨季、旱季的变化较为敏感。若地下水位出现季节性升降,容易造成土体、岩体的不均匀涨缩,影响土体、岩体物理性质,极有可能降低土体、岩体的承载能力。水位上升地下水不断浸润土体、岩体,两者会出现膨胀、水解问题,土体、岩体结构变化,强度降低。若水位变化幅度较大,改变周期较短,土体、岩体的膨胀收缩过程不断循环,土体、岩体的稳定性降低,容易引发多种类型的地质灾害。

2.2 地下水位上升的危害

地下水出现水位上升的原因有很多种,如:含水层结构变化、区域水文气象条件变化引发的降雨量增加、区域气候温度降低、人为灌溉规模扩大等,受这些因素影响,地下水位会出现上升的情况,在水位上升的过程中,会造成邻近土壤沼泽化,增加土壤盐渍含量,改变岩土结构含量,或引起地质土壤疏松降低岩土强度,造成不同土层的滑移、崩塌,引发建筑失稳问题,甚至严重破坏建筑结构。

2.3 地下水位下降的危害

地下水位的下降多是人为因素造成的,如:水库对下游地下水的拦蓄、大规模采矿疏干矿床等情况,这些情况都会造成地下水位的大幅降低,导致地面出现干旱,引发地质土壤疏松,导致地面塌陷、沉降、裂缝等地质灾害问题。而且,地下水位下降会出现地下水枯竭问题,其循环体系遭到破坏,引发重大环境问题。以上这些都会影响建筑、土层的稳定性,背离生态文明建设标准要求。

3 水文工程地质与环境地质的地质构造研究

3.1 生态脆弱区和特困区水文地质环境地质调查

对重要能源基地和西北大型盆地的地下水循环理论进行了完善,一方面总结了西北大型干旱盆地中地形岩性构造对地下水循环的影响,分析了生态与水循环之间的关系,另一方面研究了众多煤炭矿坑地下水流系统的变化情况,为能源基地地下水开发利用和污染治理提供了参考。根据野外调查,找了巴丹吉林沙漠区地下水的主要来源,表明了侧向径流与沙漠降水之间的比例关系,秉承生态环境与资源并重的理念,遵循了调查、编图、数据库于一体的原则,揭示了地下水与生态植被之间的关系,编制了十张水文地质标准样板图,规范了水文地质调查数据库和野外采集表,对地面沉降和地下水信息系统加以完善,充分利用历史数据提供服务,实现了云平台的数据共享,解决了分层止水的技术难题,加强了隔离器的稳定性,推广应用到各个地区,大大提高了含水层水文地质参数求解的精确度。在西北内陆盆地、沂蒙山区、乌蒙山区、大别山区等多个缺水地区进行了水文地质调查,发现了100 多处富水地段和20 多个含水层,为100 多万人的用水提供了保障,助力了脱贫攻坚战。

3.2 国家地下水监测工程

建设完善了万余个地下水自动化监测站点,有效覆盖的主要的人口活动经济发展地区,结合现代化水质监控实验室,实现了数据共享,在云平台和大数据的支撑下,研发了地下水监测信息应用服务系统,能够实现信息发布、动态分析、监测数据管理、水质水量综合评价等多种功能,促进了三级地下水业务联动和信息共享。利用新型自动补水仪和插入式负压自动监测技术,在华北半干旱和西北干旱地区建立了两个地下水均衡实验室,大大提高了土壤水负压实时监测和运移研究分析能力,形成了多项地下水监测标准规范和综合评价办法,构建了三维地下水云计算实时模拟系统,研究了平原与山区联合建模的方法手段,并且可以多人网上异地协同进行建模工作,营造了开放性的建模环境。利用北斗卫星系统和物联网技术,研发了数据接收与设备管理系统,实现了地上水监测数据自动采集、实时传输、多源解析的效果,利用承压-自流井监测技术,有效解决了承压水和无压水转化的自动监测问题以及井管结冰问题,广泛推广应用于水利系统和自然资源系统。

3.3 水文地质

由于我国人口众多,且经济发展迅速,因此目前的资源运用上出现了较大的问题。中国是世界上的水资源大国。从水资源的总体分布情况上看,拥有两大水域系统和中型体系以及众多的小型水系、淡水湖泊等,也就是说拥有较为丰富的水资源总量。但中国的人口基数大,受到工业发展的影响,人均用水量在逐年下降,为了保证使用需求不得不开采和利用地下水。中国在开采地下水系统方面掌握一定的经验,但部分城市的过度开发情况比较严重,造成了地质灾害,威胁到人们的生命财产安全。目前国家十分重视水资源的保护工作,采取一定的防治和保护措施,在合理的发展规划中改善水资源污染的情况,促进整个社会的可持续健康发展。我国为实现可持续发展,所采取的具体的措施如下。首先,大力兴修水利工程。为了减少地下水开采,保护水资源,可以通过修筑蓄水池、建立农业灌溉渠道以及海水淡化等工程实现。对浅层土壤水应该进行有效利用,避免出现严重的水资源浪费。其次,建立南水北调工程,解决北方水资源不足的问题,推动水资源的合理分配和有效运用,改善北方缺乏水资源的现状,维持区域经济的发展平衡,提高人民的生活水平。再次,提升居民的环保意识,呼吁居民节约用水。最后,针对污染严重的化工厂,督促其提高净水能力,将污水处理后排放,一旦发现不经处理的排放行为会依法给予惩罚。

3.4 妥善处理人类之间的关系

开采和利用环境资源导致人类之间存在矛盾,由于在资源利用的过程中忽视了环境保护工作,造成了人类社会的发展不平衡。严重的环境破坏行为所体现出的是人与人之间缺乏协调沟通。开展水文、环境地质工作研究的过程中,要努力协调人与人之间的利益关系,改变人的思维方式,实现对自然资源的保护与合理运用[3,4]。

4 结语

综上所述,本文着重研究了重要活动构造与区域工程地质调查、山区丘陵区地质灾害调查、生态脆弱区和特困区水文地质环境地质调查、岩溶地区水文地质环境地质综合调查、主要含水层水质综合调查、国家地下水监测工程,对相关成果进行了总结分析,希望能够起到积极的现实意义,充分利用调查资料、技术、方法,促进地质灾害、资源环境、生存发展等相关问题的解决。

猜你喜欢

工程地质水文地质岩体
继往开来 守正创新——河北省水文工程地质勘查院
高速公路工程地质勘察工作要点分析
基于模糊数学法的阿舍勒铜矿深部岩体岩爆倾向性预测
基于抽水试验计算水文地质参数的分析与确定
继往开来 守正创新——河北省水文工程地质勘查院
土木工程地质勘察水文地质危害及应对措施
基于转移概率的三维水文地质结构划分
冀东麻地岩体铷等稀有金属元素赋存特征
基于岩体结构的岩爆预测方法研究
基于广义回归神经网络的岩体爆破块度预测研究