水工环地质灾害危险性综合评估与应对策略研究

1.水工环地质灾害的主要类型及成因机制

1.1 主要灾害类型

滑坡是斜坡岩土体沿贯通性剪切破坏面整体向下滑动的地质现象，其形态表现为明显的滑坡体、滑动面和滑坡床，运动方式以平移或旋转为主，危害范围通常覆盖坡体及下游一定距离的区域，可能造成道路中断、建筑物损毁及人员伤亡。泥石流是由水、泥沙、石块等混合组成的固液两相流，其形成需同时满足地形陡峭、松散物源丰富及强降雨或冰雪融水等条件，流动特性表现为突发性强、流速快、冲击力大，常沿沟谷快速下泄，对沟口及下游区域的基础设施和居民点构成严重威胁。地面塌陷是指在自然或人为因素作用下，地表岩土体突然下沉形成的塌陷坑，其形成过程通常经历岩土体变形、空洞扩展至最终失稳，分布规律与地质构造、地下水活动密切相关，影响因素包括地层岩性、地下水位波动及人类工程活动[1]。岩溶塌陷则特指在岩溶发育区，由于地下水动力条件改变导致覆盖层失稳而引发的塌陷，其发生机理与岩溶管道系统的连通性、地下水潜蚀作用及上覆土体的力学性质直接相关，常表现为突发性和群发性。

1.2 成因机制

自然因素中，地形地貌通过坡度、坡向及岩土体类型影响灾害发生概率，例如陡峭地形易引发滑坡，而岩溶区特殊的溶蚀地貌为塌陷提供了地质基础。地质构造控制着区域稳定性，断裂带附近岩土体完整性差，易成为灾害隐患点。气象水文条件中，高强度、长持续时间的降雨可显著增加滑坡和泥石流的发生风险，而地下水的波动则是地面塌陷和岩溶塌陷的关键诱因。人为因素方面，矿产开采导致的地下空洞、道路修建形成的边坡开挖及水利工程引发的水位变化，均可能破坏原有的地质平衡，诱发或加剧地质灾害。例如，地下水过度开采会降低含水层支撑力，增加塌陷风险；工程建设中的切坡、堆载等行为可能改变斜坡应力分布，导致滑坡发生[2]。

2.水工环地质灾害危险性综合评估内容与方法

2.1 评估内容

孕灾环境评估需系统分析地形坡度、岩土体力学性质、地质构造发育程度及水文地质条件等要素，识别区域灾害易发的内在条件。灾害现状评估通过野外调查和遥感解译，获取已发生灾害的规模、范围及危害程度，并结合监测数据预测其发展趋势。灾害易发性评估基于历史灾害数据和地质环境参数，采用统计模型或机器学习方法，量化不同区域发生灾害的可能性大小。危险性分区则根据易发性评估结果，结合承灾体分布，将研究区划分为极高、高、中、低危险区，为规划管控提供依据。

2.2 评估方法

野外地质调查法通过实地踏勘，直接获取灾害点的分布、形态及地质背景信息，是评估工作的基础。遥感技术利用卫星影像和无人机航拍，可快速识别大范围的灾害隐患点，并监测其动态变化，如通过多时相影像对比分析滑坡体的变形趋势。物探技术如地震勘探和电法勘探，能够探测地下地质结构和岩土体性质，为塌陷区的空洞分布和岩溶发育特征提供关键数据。数值模拟法通过建立地质灾害模型，模拟灾害发生过程，预测其影响范围和危害程度，例如采用有限元方法分析滑坡的应力应变分布[3]。综合指数法则选取地形、降雨、工程活动等主要影响因素，赋予权重后计算综合指数，实现危险性等级的定量划分。

3.水工环地质灾害的应对策略

3.1 监测预警体系构建

监测网络布设需结合灾害类型与分布特征，在滑坡体、泥石流沟谷及塌陷易发区科学布置地面位移计、雨量计、孔隙水压力计等监测设备，搭配地下水位监测井和自动化传感器，构建全方位的立体化监测网络，确保能全面捕捉灾害相关数据。数据采集与传输系统借助物联网技术实时收集监测数据，通过 5G 或卫星通信技术传送至数据处理中心，实现数据的即时存储与分析，为后续预警提供及时的数据支撑。预警模型以历史灾害数据和实时监测信息为基础，运用阈值法或机器学习算法，建立灾害发生的预警判据，比如通过降雨量 - 位移关系曲线来确定滑坡预警阈值，提高预警的准确性。预警信息发布机制要保证多渠道、快速传递，涵盖手机短信、广播、电子显示屏等方式，同时建立 “叫应”“叫醒” 机制，确保受威胁群众能及时获取预警信息并采取避险措施[4]。

3.2 工程治理措施

滑坡治理采用抗滑桩、挡土墙等支挡结构增强坡体稳定性，同时结合削坡减载和排水工程，降低坡体下滑力和岩土体孔隙水压力，从多个方面巩固坡体。如宣威市半坡村滑坡治理工程，通过 63 棵抗滑桩与谷坊坝的组合应用，有效控制了滑坡体的变形，保障了周边安全。泥石流治理以拦挡和排导为主要手段，修建拦砂坝拦截泥沙，减少泥石流的物质来源，建设排洪渠引导流体流动方向，避免其对周边区域造成冲击，同时实施坡面防护工程，减少松散物源补给，从源头降低泥石流发生的可能性。地面塌陷治理采用充填法填充地下空洞，运用注浆加固法提高岩土体强度，增强其承载能力，同时实施防渗工程，防止地下水过度渗漏导致岩土体失稳。岩溶塌陷治理需先查清岩溶发育规律，采用帷幕注浆技术封堵岩溶管道，切断地下水的不合理流动路径，结合地表防渗措施，进一步减少地下水的异常流动，避免覆盖层失稳引发塌陷。

3.3 非工程防治措施

法律法规建设方面，需完善地质灾害防治相关法规，明确工程建设单位的防灾责任，对地下水开采和矿产开发行为进行规范，从法律层面约束各类可能诱发或加剧地质灾害的活动。规划管控要求在国土空间规划中，将地质灾害危险性分区结果作为用地审批的重要依据，严格限制在高危险区开展工程建设，对于确需建设的项目，必须配套完善的防灾措施，降低灾害风险。宣传教育与培训通过科普讲座、发放宣传资料和应急演练等方式，提高公众的防灾意识和自救能力，如定期组织社区居民参与滑坡避险演练，让群众掌握基本的避险知识和技能。应急管理体系需建立跨部门的应急指挥机制，明确各部门职责，制定详细的应急预案，储备充足的抢险物资，并与专业救援队伍保持联动，确保灾害发生后能迅速响应，及时开展救援工作，减少人员伤亡和财产损失。

结束语：

总之，水工环地质灾害的防治需要综合运用科学评估、监测预警、工程治理和政策管控等多种手段，构建全过程、多层次的防灾体系。未来的研究应进一步融合人工智能、实景三维建模等新技术，不断提升评估精度和预警能力，同时加强跨学科协作，推动地质灾害防治工作从被动应对向主动防控转变，为保障人民生命财产安全和社会经济可持续发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]潘力.水工环地质灾害危险性评估的策略分析[J].中国金属通报,2024,(11):246-248.

[2]穆应辉.水工环地质灾害危险性评估工作现状、问题及其完善方法分析[J].新疆有色金属,2022,45 (03):39-41.

[3]胡小辉,徐扬,程珊珊.水工环地质灾害危险性评估的策略分析[J].世界 有色金属,2022,(07):157-159.

[4]王建新.对水工环地质灾害危险性评估的思路思考[J].中国金属通报,2021,(07):195-196.