地质勘查中水文地质的现存问题与灾害防治研究

1.水文地质勘查现存问题分析

1.1 勘查技术手段局限性

水文地质勘查的技术手段存在显著局限性。传统钻探与物探方法在分层勘查中效率偏低，垂向探测精度不足，难以精准刻画复杂含水层的结构特征，对于一些具有多层结构或裂隙发育不均的含水层，往往无法准确获取其分布和水力特性参数。同时，数据获取过度依赖单点监测，缺乏对区域动态数据的有效整合，导致无法全面反映地下水系统的时空演化规律，难以捕捉到地下水在不同时间和空间尺度上的变化趋势，给后续的水文地质分析和灾害预测带来较大困难。

1.2 数据处理与建模瓶颈

数据处理与建模方面存在明显瓶颈。多源数据融合不足是突出问题，地质、水文、气象等不同类型的数据格式存在不兼容性，使得数据之间的共享和整合难度较大，进而导致模型输入参数出现缺失或误差累积的情况，影响了模型的准确性和可靠性。此外，在复杂地质条件下，传统有限元模型难以准确模拟地下水渗流与应力耦合作用，对于一些地质构造复杂、岩性变化大的区域，模型的模拟结果与实际情况存在较大偏差，无法为水文地质研究和工程实践提供有效的理论支持。

1.3 地质环境动态响应机制研究薄弱

地质环境动态响应机制的研究较为薄弱。人类活动的干扰显著，过度抽取地下水会导致地下水位大幅下降，引发地面沉降；工程开挖则可能破坏原有的水文地质结构，导致水文地质条件发生突变，进而引发地面沉降、岩溶塌陷等灾害。同时，气候变化的影响也不容忽视，极端降雨事件的增加使得滑坡、泥石流等灾害的发生风险加剧，而现有预测模型对这些非线性过程的适应性不足，难以准确预测灾害的发生时间和规模，无法满足防灾减灾的实际需求。

2.水文地质灾害形成机制与风险评估

2.1 主要灾害类型及形成原因

水文地质灾害类型多样，其形成原因各有不同。矿井涌水的发生与含水层突水通道密切相关，而这些通道的识别存在较大困难，主要受断层破碎带、岩溶管道等地质构造的控制，当矿井开挖触及这些构造时，地下水便可能通过通道涌入矿井，造成安全事故。地面塌陷是由于地下水动力条件改变导致土体失稳引发的，其发生与抽排水强度、地层岩性密切相关，抽排水强度过大会使地下水位急剧变化，破坏土体的力学平衡，而不同的地层岩性对这种变化的承受能力不同，进而影响地面塌陷的发生概率和规模。滑坡与泥石流的形成则与降雨入渗有关，降雨入渗会降低岩土体的抗剪强度，使得岩土体更容易发生滑动或流动，同时地形坡度与植被覆盖度也会影响灾害的发生概率，陡峭的地形为滑坡和泥石流提供了有利的势能条件，而植被覆盖度低则会减弱对岩土体的固着作用。

2.2 灾害链式演化过程

水文地质灾害的发生往往不是孤立的，而是存在链式演化过程。通过构建 “降雨 - 渗流 - 应力 - 变形” 多场耦合模型，可以深入分析灾害从孕育到突发的全过程。降雨作为初始驱动力，会通过入渗改变岩土体的含水率和孔隙水压力，进而影响岩土体的渗流场；渗流场的变化又会引起应力场的重新分布，使岩土体所受应力发生改变；当应力超过岩土体的承受极限时，便会导致其发生变形，最终引发灾害。在这个链式过程中，识别关键控制节点至关重要，这些节点是灾害演化的重要转折点，对其进行有效监控和干预，可以显著降低灾害的发生风险。

2.3 风险评估方法体系

构建科学合理的风险评估方法体系是水文地质灾害防治的重要环节。在指标体系构建方面，选取含水层渗透性、地形坡度、人类活动强度等关键参数，建立层次化评估框架，通过对这些参数的量化分析和权重分配，实现对灾害风险的综合评估。在动态评估模型方面，结合机器学习算法，利用大量的历史数据和实时监测数据对模型进行训练和优化，实现灾害风险等级的实时更新与可视化表达，使决策者能够及时掌握灾害风险的变化情况，为防灾减灾决策提供科学依据[1]。

3.水文地质灾害防治技术创新

3.1 精细化勘查技术突破

精细化勘查技术的突破为水文地质灾害防治提供了有力支撑。地下水分层勘查技术采用 “一孔多层” 成井工艺，结合分段洗井与分层抽水试验，能够实现含水层参数的精准获取，有效解决了传统勘查方法在复杂含水层参数获取上的不足，为准确了解地下水系统的分布和特性提供了可靠数据。多源遥感数据融合技术通过整合卫星雷达干涉（InSAR）与无人机航测，能够实现对地表形变与地下水流场变化的实时监测，大大提高了勘查的效率和精度，为及时发现潜在的水文地质灾害隐患提供了技术保障[2]。

3.2 智能化监测预警系统

智能化监测预警系统的构建是水文地质灾害防治的重要手段。物联网（IoT）监测网络通过部署分布式光纤传感器与无线监测终端，能够实现对地下水位、应力应变等关键参数的实时采集，确保数据的及时性和准确性[3]。预警模型构建基于长短期记忆网络（LSTM）与地理信息系统（GIS），建立了灾害前兆特征识别与阈值预警机制，能够对灾害发生的可能性进行精准预测，并及时发出预警信息，为防灾减灾争取宝贵时间。

3.3 工程防治技术优化

工程防治技术的优化在水文地质灾害防治工作中发挥着不可替代的重要作用，通过多种技术手段的协同应用，有效降低了灾害发生的风险。在主动防控措施方面，地下水调控技术通过人工回灌与抽排优化相结合的方式，能够有效维持地下水动力平衡。具体来说，就是通过合理调整回灌和抽排的水量以及操作时间，使地下水位始终保持在一个合理的范围内，从而减少地面沉降、岩溶塌陷等灾害的发生风险。结构加固技术则采用注浆帷幕、抗滑桩等专业的工程手段，对不稳定的边坡等地质体进行加固处理，能够显著增强边坡的稳定性，提高岩土体的抗剪强度和整体承载能力，有效阻止滑坡等灾害的发生。此外，在生态修复协同方面，在岩溶区积极推广植被重建与微地形改造措施，能够增加地表植被覆盖度，改善地表的水文循环条件，减少水土流失，同时降低泥石流物源的补给强度，从生态角度为灾害防治提供了有力支持[4]。

结束语：

总之，地质勘查中水文地质问题复杂多样，水文地质灾害的防治任重道远。面对当前存在的勘查技术局限、数据处理与建模瓶颈以及地质环境动态响应机制研究薄弱等问题，需要不断推动精细化勘查技术、智能化监测预警系统及工程防治技术的创新与应用。通过深入研究灾害形成机制，完善风险评估方法体系，采取有效的防治措施，能够显著提高水文地质灾害的防治水平，保障地质工程的安全与稳定，促进社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]王胜利.地质勘查中水文地质问题分析及灾害防治措施探讨[J].建材发展导向,2024,22 (06):33-36.

[2]韩飞,赵建飞.地质勘查中水文地质问题分析及灾害防治[J].城市建设理论研究(电子版),2022,(30):109-111.

[3]蓝强.地质勘查中水文地质问题分析及灾害防治[J].世界有色金属,20 21,(18):184-185.

[4]徐金梁.地质勘查中水文地质问题分析及灾害防治[J].中国金属通报,2021,(02):179-180.