缩略图
Frontier Technology Education Workshop

水文地质勘查对地质灾害防治的作用分析

作者

简俐

甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院 甘肃省兰州市 730020

引言

随着极端天气事件增多与工程建设范围扩大,滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害频发,对人民生命财产安全与生态环境造成严重威胁。地质灾害的孕育、发生与地下水动态变化紧密关联,如地下水渗流会降低岩土体稳定性,诱发滑坡;含水层过度开采可能导致地面塌陷。若缺乏系统的水文地质勘查,防治工作易陷入 “被动应对” 困境,难以从源头管控风险。

一、水文地质勘查在地质灾害风险识别中的基础作用

1.1 地下水动态变化与灾害隐患关联分析

水文地质勘查通过布设监测井网,持续跟踪地下水水位、流量、水质的变化规律,建立动态变化数据库。在此基础上,分析不同季节、不同降雨条件下地下水的变化趋势,挖掘其与灾害隐患的关联。例如,雨季地下水水位快速上升时,是否会导致坡体孔隙水压力增大,进而引发滑坡;枯水期地下水过度抽取,是否会造成含水层疏干,增加地面塌陷风险。

1.2 岩土体水理性质对灾害易发性的影响探测

岩土体水理性质直接决定其抗灾能力,水文地质勘查通过现场取样与室内试验,测定岩土体的含水率、孔隙度、渗透系数等关键水理参数。这些参数能反映岩土体对水分的吸附、渗透与保持能力,进而判断灾害易发性。比如,渗透性强的砂土层易受地下水渗流影响,在降雨后易出现管涌现象,增加泥石流发生概率;黏性土的含水率过高时,会降低其黏聚力,导致坡体失稳。

1.3 含水层分布与地面塌陷风险的映射研究

地面塌陷多与含水层结构破坏相关,水文地质勘查通过物探、钻探结合的方式,探明含水层的分布范围、厚度、岩性组成及与隔水层的接触关系。在此基础上,建立含水层分布与地面塌陷风险的映射关系,分析不同含水层开采强度下的塌陷风险差异。例如,浅层含水层与地表距离近,若过度开采导致水位下降,易引发上部土层压缩变形,增加塌陷风险;深层承压含水层若存在断层沟通,开采后可能导致上部地层失稳。通过这类研究,可精准识别地面塌陷高风险区。

二、水文地质勘查在地质灾害防治方案制定中的支撑作用

2.1 基于地下水渗流规律的防渗措施设计

地下水渗流是诱发滑坡、泥石流的关键因素,水文地质勘查通过渗流场模拟,明确地下水在岩土体中的渗流路径、流速及压力分布。基于这些规律,设计针对性防渗措施。例如,在滑坡体前缘设置防渗帷幕,阻断地下水侧向补给通道;在坡体表面铺设防渗膜,减少降雨入渗对地下水位的影响。同时,结合岩土体渗透系数,确定防渗材料的选择与防渗结构的厚度,确保措施能有效削弱渗流作用,提升坡体稳定性。例如,在某山区滑坡治理项目中,通过水文地质勘查发现地下水主要通过坡体前缘的裂隙带渗入滑坡体,于是设计了深度为10 米的防渗帷幕,有效阻断了地下水的侧向补给。

2.2 结合含水层特征的排水减压方案规划

含水层水压过高易加剧岩土体失稳,水文地质勘查通过分析含水层的富水性、透水性及水压分布,规划排水减压方案。对于富水性强的含水层,可布设排水井群,通过抽水降低含水层水位,减小孔隙水压力;对于渗透性较差的含水层,可采用水平排水孔,增强地下水导出能力。同时,根据含水层厚度与分布范围,确定排水设施的布设密度与深度,避免过度排水导致生态问题,实现防治与保护的平衡。例如,在某矿区的地质灾害防治中,通过水文地质勘查发现矿区下方存在一个富水性强的含水层,水压较高,容易引发地面塌陷。于是,布设了间距为50 米的排水井群,通过抽水将含水层水位降低了5 米,有效减小了孔隙水压力。

2.3 依据水理参数的灾害监测指标设定

科学的监测指标是及时预警灾害的前提,水文地质勘查获取的岩土体水理参数,为监测指标设定提供依据。例如,根据岩土体的饱和含水率,设定地下水水位预警阈值,当水位超过该值时,提示滑坡风险升高;依据渗透系数,确定降雨量与地下水响应时间的关联,设定降雨强度监测指标。同时,结合含水层动态变化规律,设定水位变幅、水质变化等监测指标,确保监测能精准捕捉灾害前兆,为预警提供数据支持。例如,在某地质灾害易发区,通过水文地质勘查确定了岩土体的饱和含水率为 30% ,于是将地下水水位预警阈值设定为超过该含水率对应的水位值。同时,根据岩土体的渗透系数,确定了降雨量与地下水响应时间的关联,设定降雨强度监测指标为每小时降雨量超过50 毫米。

三、水文地质勘查在地质灾害防治效果评估中的保障作用

3.1 防治工程实施后地下水环境变化监测

防治工程的效果需通过地下水环境变化验证,水文地质勘查在工程实施后,持续监测地下水水位、流量、水质及渗流场分布的变化。例如,防渗工程实施后,监测滑坡体内部地下水位是否稳定,渗流量是否减少;排水工程实施后,监测含水层水位下降幅度是否达到设计目标,是否出现过度疏干现象。通过这些监测,判断工程是否有效改善地下水环境,为效果评估提供基础数据。

3.2 岩土体稳定性恢复与水文条件匹配度分析

防治工程的核心目标是恢复岩土体稳定性,水文地质勘查通过测定工程实施后岩土体的含水率、黏聚力、内摩擦角等参数,对比工程前后的变化,分析稳定性恢复情况。同时,结合地下水水位、渗流状态等水文条件,判断稳定性恢复与水文条件的匹配度。例如,若岩土体稳定性提升,但地下水水位仍处于高位,需评估是否存在潜在风险;若水文条件改善,但稳定性恢复不足,需分析工程措施的不足,为后续优化提供方向。

3.3 长期水文动态监测与灾害复发风险预判

地质灾害防治需长期关注复发风险,水文地质勘查通过长期水文动态监测,跟踪地下水水位、含水层水质、渗流场的长期变化趋势。结合气候变化、人类活动影响,预判灾害复发风险。例如,长期监测发现某区域含水层水位持续下降,需预判是否会引发新的地面塌陷;监测到雨季地下水水位上升速度加快,需预判滑坡复发可能性。通过这类预判,为后续防治措施调整提供依据,实现长期防控。

四、结论

本文围绕水文地质勘查对地质灾害防治的作用展开分析,从风险识别、方案制定、效果评估三个维度梳理其核心价值。在风险识别中,通过关联地下水动态、探测岩土体水理性质、映射含水层与塌陷关系,为精准识别风险奠定基础;在方案制定中,依据渗流规律、含水层特征与水理参数,支撑防渗、排水与监测设计;在效果评估中,通过监测地下水环境、分析稳定性匹配度、预判复发风险,保障防治成效。

参考文献

[1]张娟娟.水文地质勘查对地质灾害防治的作用分析[J].西部探矿工程,2025,37(04):122-124+127.

[2]刘玉.矿山地质勘查中水文地质问题分析与水文地质灾害防治探讨[J].世界有色金属,2023,(15):163-165.

[3]李杰.水文地质勘查对地质灾害防治的重要性分析[J].冶金管理,2023,(07):80-82.