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摘要:论述水文地质因素对地质灾害的影响。通过分析水文因素和地基变形、土质崩塌、泥石流等灾害的关系,提出加强水文防治的策略。
关键词:水文地质;地质灾害;水资源
据相关统计数据显示,在2016年,全国总计发生地质灾害9710起,其中滑坡7403起、崩塌1484起、泥石流584起、地面塌陷221起、地裂缝12起和地面沉降6起。其中自然因素引发的地质灾害占总数的92.1%,人为因素引发的占总数的7.9%。为此必须不断加强地质灾害的研究,力求探索地质灾害防治工作的新思路和新方法,减少地质灾害的发生。
1地质灾害高发区域
从全国地质灾害发生情况来说,集中在川滇山地、云贵高原、秦巴山地、陇中南山地等地区。“一带一路”、“京津冀协同发展”、“长江经济带”等国家重大战略涉及的地区,包括云南、贵州、湖南等,要重点加强地质灾害防治工作,减少地质灾害的发生,保障群众的生命财产安全。因此,要加强地质灾害发生原因的探究,采取针对性的防治措施。
2水文地质因素对地质灾害的影响分析
(1)造成砂土液化。砂土地层液化会造成河道淤塞、地面下沉、房屋开裂等灾害,从液化机理角度来说,主要包括砂沸、流滑循环活动。以图1砂土液化模型为例分析,当土壤由松变紧,空隙之间充满了水,在振动时,受到颗粒挤压作用,难以快速排出,使得空隙水压力快速上升,颗粒之间的有效压力减小,砂粒之间相互脱离,呈现悬浮状态,转变为砂水悬液体系。通常来说,地基内部砂层会首先发生液化,产生超静水压力,极易引发地下水渗流,加之其他因素的影响,最终引发液化。
(2)诱发泥石流。以某地区为例,其地域面积总计1357km2,人口总数约为40万人,同相邻城市比,人口密度较大,人类活动频繁,包括采矿活动和工业活动等,改造了地表地形。大量的土石方堆积,使得泥石流灾害的发生有了物质基础保障。沟谷地形以及坡降较大等条件,为泥石流灾害的发生提供了运输通道。受到大气降雨的影响,尤其瞬时暴雨,使得短时间内,形成坡面流给泥石流的运移提供了动力支持。总体来说,在暴雨的诱导下,加之其他因素的作用,使泥石流沿着沟谷快速移动,给下游地区造成了极大的安全威胁[1]。
(3)引发地面沉降。从地面沉降灾害发生原因角度分析,受到地震作用、水文地质因素、人为因素等的影响,极易造成地面沉降。其中水文地质因素发挥了重要的作用。因为大量开采地下水,使得地下水减少,地下水补充速度慢,使得开采量始终大于补充量,难以实现平衡,进而造成地面沉降。若发生地面沉降,会使房屋和道路等的质量受到极大的影响。以道路为例,不仅会影响道路运营,还会影响行人和周围建筑的质量,因此需要做好水文防治工作。
(4)造成岩溶地面塌陷。从地质灾害类型来说,岩溶塌陷较为常见,主要是水文地质引发的。诱发岩溶地面塌陷,主要依靠以下条件:①可溶岩;②岩溶洞隙;③岩溶地面上有较厚的盖层,包括基岩或土层;④水动力条件。在岩溶地层塌陷灾害中,水文地质因素主要作用于固有地段上,尤其是地下水埋藏浅地段和地下水循环交替强烈的地段,因为地下水动力条件极易被改变,地下水运动难以保持平衡,使得地下水流汇集,产生较大的冲刷力,改变溶洞底层结构,造成地面塌陷[2]。
3地质灾害的水文防治策略
(1)做好水文预报工作。作为地质灾害最主要的诱因,水文因素具有突发性和不可控制性特点,若能够精准预报,对减少地质灾害的发生,减少灾害的危险性,进而减少灾害损失,有着积极的作用。通过收集地质灾害事件资料,构建水文因素和地质灾害事件发生的相关性模型,结合地质灾害防治情况,分析地质灾害发生的几率,准确预测地质灾害发生的范围和影响,制定应急处理预案,为减灾防灾工作的开展,提供更多的时间与空间支持,减少灾害损失。除此之外,还需要做好地质灾害监测工作。以滑坡地质灾害监测预警工作为例,依托大数据技术、云计算技术等,应用GIS地质建模监测预警系统、信息技术地质灾害监测系统等,开展灾害监测工作。通过构建BIM滑坡监测模型,能够获得各类地质信息,包括地形地貌信息和地质构造信息等,在地质灾害监测工作中应用,不仅能够实现实时监测预警,还能够依据现场监测数据变化,实现三维地质模型的协同变化,提高监测的准确性和效率。
(2)合理开发地下水。我国淡水资源储量不断减少,甚至可以说达到了短缺的状态。由于地下水开发难度大,使得此类水资源始终没有得到有效的开发,呈现饱和状态。若地下水资源过度开发,则会使得地质结构受到影响发生改变,当内部结构被严重破坏时,极易发生地质灾害,给周围群众生产生活造成极大威胁。基于此,需要合理开发和利用地下水。可采取以下措施:①利用地下水开展农田灌溉和植被灌溉。②利用地下水进行地面清洗和车辆清洗,提高水位地质特点,减少地质灾害[3]。
(3)做好生态保护工作。①积极开展水文工程。从本地区水文年际变化的实际情况出发,考虑到水文因素的特点,即水文因素不可控。通过水文工程建设,能够有效减少地质灾害的发生,保障群众的生命财产安全。在具体实施方面,对极有可能发生滑坡或者崩塌地质灾害的位置,设置排水沟,将由于降水造成的坡面流引到其他地方。对于山区坡降大的区域,做好治理。做好河道清理工作,避免因发生堵塞情况,增加灾害损失。对于河谷地区的建筑,需要做好防护措施,比如灌浆[4]。②做好植被恢复。积极开展地质灾害调查评估,明确本地区地质灾害发生的特点。通常来说,水文因素条件相同,若植被覆盖状况好,人类活动相对较小,即便是斜坡地形,地质灾害发生的几率也较低。主要是因为水土环境好,植被覆盖率高,能够固定斜坡表面,减少坡面流流量,稳定斜坡,进而避免地质灾害的发生。③做好雨季监测工作。雨季是地质灾害的高发时期,为减少水文因素作用的影响,强化地质灾害的控制,则需要做好实时监测工作。对于地质灾害高发,要加强监测力度,设置24h监测系统,实时掌握地下水和地下结构变化情况[5]。
(4)建立地质灾害应急预案。为减少地质灾害的损失,需要制定地质灾害防御预案。以某地区为例,采取地质环境条件分析以及降雨趋势分析等方法,以地质环境条件分区,开展降雨条件分析,实现综合分析。按照气象部门的预测,制定地质灾害防御方案。气象预测结果如下:2017年汛期(5~9月)旱涝交替,旱重于涝;平均气温偏高0.5~1℃,降水量偏少1~2成;汛期区域暴雨次数正常,7月、9月局部洪涝偏重。基于此,预测2017年由水文因素引发的地质灾害强度相对较轻,并且范围分布不均匀。对于地质灾害的防治,以北部中山峡谷区以及南部低山丘陵区域为主,在5月和9月,重点加强滑坡和崩塌地质灾害的防治。
4结束语
综上所述,由于水文因素造成的地质灾害类型较多,为减少地质灾害的影响,需要做好水文防治工作,要建立地质灾害应急预案,做好生态保护工作,合理开发地下水。通过系列措施做好地质灾害防治工作。
作者:熊书林 单位:贵州省地质矿产勘查开发局115地质大队