地质灾害防治中水工环地质技术的运用分析

引言

地质灾害具有破坏力大、突发性强等特点，并且受到气候条件、地质条件、人为破坏因素的影响，地质灾害的发生频率越来越高，这就给灾害防治工作增加了难度。为了突破传统防治方法的技术瓶颈，增强防治效果，减少灾害损失，自然资源部门可以将融合了水文地质、工程地质、环境地质等多元理论的水工环地质技术运用到地质灾害防治工作当中，以全面系统地解析地质结构、水文条件与环境影响等技术指标，进而为地质灾害的有效预防及后续治理工作提供有力的理论参考与实践指导。

1 水工环地质技术概述

1.1 定义与内涵

水工环地质技术以地球科学 融合现代探 模拟技术对地下水循环、地质条件、生态地质环境进行系统分析 的理论参考依据。比如在地质灾害防治领域，利用 准确定位存在滑坡、地面塌陷等地质灾害的隐患区域 害进行动态监测时，可以利用全球导航卫星 水位变化情况、地面沉降等关键指标，以精准捕捉坡体的细微 水 压力 预警的重要参考信息。

1.2 涉及的主要技术类型

水工环地质技术涉及水文地 水文地质技术主要是通过对地下水文条件勘察、动态 寻地下水源时，可以利用地质雷达快速定位地下 流动路径进行分析，然后可以根据分析结果模 要是利用地质测绘、钻探、物探等技术手 等指标，而地质灾害风险评估主要是针对滑坡 ，并根据分析结果制定有效的防治方案，以最大 信息系统对地质环境进行宏观监测与分析，以构建地质环 境

2 水工环地质技术在地质灾害防治领域的应用优

2.1 全面精细的灾害勘察能力

水工环地质技术融合多学科 多个不同的角度对灾害类型进行精准预 下不同深度的岩 ，进而给地质 来判定地下含水 害为例， 通过对该地区地 层失稳塌陷，根据 阶段，技术人员 采活动频繁引发地面 上提 权威参考，同时也使灾 国 创造了 有利金

2.2 灾害的实时监测及预警

运用水工环地质技术可以对 ，监测系统将及时发出预警信号，这就给灾害 合成孔径雷达干涉测量技术对监控区域 潜在的灾害隐患，能够提前数天或者数 急响应。另外，技术人员也可以利用 害体的位移变化特征，然后根据 段多利用雨量、地下水位、 过警报器、广播、短信等多级预警机制向外界 救 援工作提供了有力参考[2

2.3 量身定制灾害治理方案

利用水工环地质技术可以为地 效的 能化的方案定制模式更具针对性与实用性，在灾害 工程地质勘察获得某一区域的岩土体抗剪强度、 通过对抗滑桩长度、直径、间距等关键参数的设 灾害防治方面，可以根据水文地质勘察技术获取流 位置、高度、库容，以有效拦截泥石流固体物质， 尺寸使泥石流实现顺畅排导，进而将灾害损失降到最低点。 及预判能力为灾害治理方案的有效性提供了强大的技术支撑。

3 地质灾害防治中水工环地质技术的运用策

3.1 融合多源数据，识别灾害隐患

地质灾害防治的关键是提前做出预判，准确识别出可能存在的风险隐患，而运用水工环地质技术能够融合多源数据，为灾害隐患识别提供更加精准、更加确凿的参考依据。比如借助于卫星遥感技术覆盖范围广、观测周期短、识别精度高的特点可以准确捕捉地表的细微变化信息，最为常见的技术类型包括高分辨率光学卫星、合成孔径雷达卫星等，利用无人机探测技术可以对事先划定的区域进行精细化勘查，以判定被勘查区域是否存在异常情况，为灾害隐患点的确定提供参考依据，这些技术的基本工作原理及主要应用场景如表1 所示。

准判定，这种智能化的隐患识别模式为地质灾害防治成功率的提升提供了坚实保障 [3]。

3.2 整合多种技术，实施动态监测

地质灾害具有突发性强、影响面广、持续时间长等特点，并且灾害发生始终呈现一种动态演化趋势，结合这一特征，技术人员需要构建一个空天地一体化的动态监测网络，运用多种智能监测技术对地质灾害进行全方位、全过程监测，以制定一套针对性强、实效性好的地质灾害防治方案。

在空基监测方面，可以利用无人机技术对方圆 100 平方公里内的区域进行巡查，巡查频率为每星期一次，由于无人机搭载了高光谱成像仪，以至于整个监测过程可以准确获取 200 个波段的光谱数据，然后利用光谱角填图法，分析、辨识滑坡体表面物质成分变化情况，以查找出被监测区域潜在的灾害隐患。

在天基监测方面依托于卫星遥感技术，针对数百平方公里区域的毫米级地表形变实施监测。比如利用Sentinel - 1A/B 卫星的差分干涉测量技术，其监测时间仅为 6 天，便可以获取监测区域内的地表变形趋势。而在监测骨坡体时，主要采用时序 InSAR 技术，通过对多期卫星影像数据的分析，绘制出被监测对象近 10 年尺度的位移变化曲线，这就给滑坡灾害预测提供了权威数据支持。

在地面监测方面可以利用北斗三号 GNSS 监测站对滑坡体进行实时监测，以获取滑坡体的位移信息。这种监测技术的定位精度达到毫米级，数据更新频率为 1 次 / 分钟。 借助于精度为 0.001°的倾角传感器与分辨率为 0.01mm 的裂缝计监测滑坡体的倾斜角度变化与裂缝扩展情况，进而为滑坡地质灾害预警提供精准的参考数据。

3.3 微观宏观结合，揭示内在规律

地质灾害防治工作的关键是解析灾害的发生机理，只有明确不同类型的地质灾害的形成原因、作用原理，才能实施科学有效的预防与治理措施。为此，技术人员可以运用水工环地质技术从微观与宏观角度了解各种灾害的内在发生规律。

在微观角度可以利用颗粒流软件 PFC3D 建立滑坡体的细观模型，借助于模型上面岩土体离散的 50 万个以上的颗粒单元，可以精准设置颗粒间的摩擦系数、黏结强度，然后模拟降雨渗入过程，研究孔隙水压力在岩土颗粒间的变化情况，深入分析颗粒运移启动机制，以此为据，确定滑坡体发生失稳的临界条件。在宏观角度可以利用 GIS（地理信息系统）创建三维地质模型，并利用专业的数值模拟软件，对多种极端工况进行模拟，比如 6 级以上地震、百年一遇降雨等，在这些工况下，滑坡体会产生不同的滑动路径，根据模拟结果来生成直观的 3D 动作，以清晰展示滑坡灾害的发生发展过程，这种宏观模拟的方法为制定有效的应急疏散方案提供了极为有力的参考依据[4]。

3.4 完善管理平台功能，提高应急响应效率

在数字技术飞速发展的今天，水工环地质技术的智能化、自动化水平也越来越高，处理各类地质灾害数据的能力越来越强，特别在建立动态信息管理平台之后，其高效、快速、精准的数据分析功能为地质灾害防治决策提供了有力数据参考。但是，随着地质灾害数据量的持续增长，管理平台在数据存储、管理、功能模块升级、安全保障等方面还需要进一步完善，以此来提高灾害应急响应效率。

首先在数据存储可以利用 Hadoop 大数据平台构建数据存储架构，并将结构化数据统一存储在 MySQL 数据库当中，将卫星影像、监测视频等非结构化数据统一存储在 HBase 数据库当中，以便于后续查询、检索工作的顺利展开。在数据管理方面，为了实现统 管理，打通数据传输通道，实现多源数据的共享与交互，可以建立数据中台对各类监测数据、影像数据、模拟数据实施规范化管理。

其次，在平台功能模块开发与升级方面，可以利用 Cesium 引擎开发三维可视化模块，技术人员可以借助于该模块对地形、地质体、监测设备的实时信息进行直观观察，这样可以更加细致、更加清楚的掌握灾害隐患的分布情况，以及被监测区域的地质环境信息。而针对风险评估功能模块需要构建多种评估模型，以满足多种不同类型的地质灾害的风险评估要求，评估过程中，技术人员可以利用层次分析法、模糊综合评价法生成区域风险等级图，这就给灾害防治方案的制定提供了科学的参考依据。

最后，在系统安全保障方面，为了给各类监测数据提供安全、稳定的运行环境，技术人员应当通过设置防火墙、入侵检测系统的方式，防止网络攻击与黑客入侵。并通过建立异地灾害数据备份中心的方法，实现数据的实时同步备份，进而为灾害防治工作的高效展开提供坚实保障。

4 结 语

水工环地质技术在地质灾害防治领域扮演着极为重要的角色，借助于先进的数字技术，技术人员可以通过对地质灾害发生前期的各类数据信息进行调查、监测、分析、评估，以构建一个科学完善的灾害预警体系，并通过完善信息管理平台功能，持续提升灾害应急响应效率，为切实保障人民群众生命安全及生态环境的可持续发展注入源源不断的驱动力。

参考文献：

[1] 郭占林 . 地质灾害防治中水工环地质技术的运用分析 [J]. 中国减灾 ,2025,(04):52-53.

[2] 张健 . 水工环地质监测技术在地质灾害治理中的应用 [J]. 现代盐化工 ,2024,51(02):82-83+86.

[3] 牟方杰 . 矿山地质灾害治理中的水工环地质技术 [J]. 世界有色金属 ,2024,(01):217-219.

[4] 刘思甲 , 游焰东 , 姜莹莹 . 水工环地质技术在地质灾害治理中的应用 [J]. 当代化工研究 ,2023,(15):113-115.

作者简介：彭春，（1987-3-）男，湖南龙山，本科，中级工程师，现主要从事岩土工程勘察、边坡勘察设计、地质灾害治理勘察设计、测绘、地基基础检测工作。