水工环地质调查在地质灾害治理中的运用

在全球地质环境复杂多变、极端气候频发的背景下，地质灾害已经逐渐成为威胁人类生命财产安全和生态环境可持续发展的重要因素。水工环地质调查作为 项综合性 地质勘查工作，要对水文地质、工程地质和环境地质条件展开系统研究，为地质灾害的防治提供全方位技术支撑，其在地质灾害治理中的应用贯穿灾害防治全链条，从前期的成因到中期的方案制定，再到后期的效果评估，都具有不可替代的关键作用。

1 水工环地质调查在地质灾害治理中的运用重要性

1.1 有利于精准分析灾害成因

地质灾害的发生是多种因素共同作用的结果，而水工环地质调查能够系统、全面揭示这些影响因素，为后续治理工作提供关键线索。水文地质调查聚焦水动力因素，通过监测地下水水位、流量变化以及地表水的径流特征，清晰展现水对岩土体稳定性的影响机制。许多滑坡灾害的发生，都与降雨导致地下水位上升密切相关，所以利用水文地质调查获取的数据来建立作用模型，不仅能解释灾害发生的原因，而且还能预测类似条件下的灾害风险，为提前预警和防范提供依据 。

1.2 科学制定治理方案

合理、有效的治理方案是地质 案制定提供详实的数据支撑。在防治工程选址方面， 能够筛选出地质稳定、施工条件良好且成本较低的地 松散物源分布和水文特征，精准确定拦挡坝、 泥石流对下游地区的威胁1]。此外，在现代地质灾害 域生态环境的评估，促使治理方案融入生态修复理念，实 来提升治理工作的综合效益。

2 常见地质灾害类型及特点

2.1 滑坡

滑坡（如图 1 所示）是指斜坡上的土体或者岩体， 由于受到河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下 或者分散顺坡向下滑动的自然现象。其形成往往与岩土体性质、地质结构 在山区、丘陵地带以及工程建设活动频繁的区域较为常见，尤其是在断 滑坡的发生一般会经历蠕动变形、急剧滑动和渐趋稳定三个阶段，多数滑坡发生在 雨强度和持续时间与滑坡发生的频率和规模具有密切的关联性。

2.2 崩塌

崩塌是指较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚的地质现象，其形成原因主要包括岩土类型、地形地貌、地质构造以及风化作用、地震、暴雨、人类工程活动等。崩塌在短时间内突然发生，事先征兆相对不明显，难以准确预测，从局部的小型落石到大规模的山体崩塌都有一定的发生概率，小型崩塌一般影响范围较小，但是频繁发生也会对交通、农业等造成持续影响，而大型崩塌则会阻断河流、掩埋村镇，引发次生灾害。

2.3 泥石流

泥石流（如图 2 所示）是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，由于受到暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡，并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。泥石流具有突然暴发、来势凶猛的特点，在流动过程中能够将沿途的一切物体卷入其中，摧毁房屋、道路、桥梁，掩埋农田和村庄，造成严重的人员伤亡和财产损失。泥石流的发生与降雨、冰雪消融等自然因素密切相关，具有明显的季节性和周期性，在暴雨集中的夏季以及冰雪大量消融的春季，这些都是泥石流的高发期。

2.4 地面塌陷

地面塌陷（如图 4 所示）是指上覆岩土体在自然或人为因素作用下不断向下陷落，并在地面形成塌陷坑的一种地质现象，岩溶发育、地下水位变化、地震等自然因素或者人为因素都会引发地面塌陷。地面塌陷在发生前没有明显的地表迹象，塌陷突然发生，很难提前察觉，所以经常会对地面建筑物、交通设施等造成严重破坏甚至危及人员生命安全[3]。地面塌陷形成后的恢复治理工作难度较大，不仅需要对塌陷坑进行回填处理，而且还需要解决引发塌陷的根本原因。

3 水工环地质调查在地质灾害治理中的具体应用

3.1 水工环地质调查在滑坡灾害治理中的应用

水工环地质调查通过对滑坡区域 地质构造、 水文条件等进行综合评估，筛选出地质稳定、施工条件良好，且治理成本较 施的位置时要对滑坡体的滑动方向、滑动面位置以及地 推力、岩土体力学性质等，确定抗滑桩的直径、长度 好排水工程的管径、坡度和布置方式等，并结合水 地下水位，而且还能够减少水对滑坡体的不利影 为治理方案融入生态修复措施提供依据，在滑坡体稳定后利 长的植物进行绿化，恢复滑坡区域的植被覆盖，不仅能够减少水土流失， 且还能够改善生态环境

3.2 水工环地质调查在崩塌灾害治理中的应用

在地质灾害频繁发生的当下， 崩塌灾害以其突发性和巨大破坏力， 重威胁着人类生命财产安全和基础设施稳定，而水工环地质调查作为 中发挥着不可或缺的作用，其主要是通过对水文地质、工程地质 害的防治提供科学依据和技术支持。基于水工环地质调查获取的信息 塌体的稳定性进行评价。通过计算崩塌体的安全系数，判断其处于稳定、 定状态， 并结合气象条件、人类活动等因素，对崩塌灾害的风险进行预测，确定不同区域的风险等级，为治理方案的制定提供科学依据。

根据崩塌体的稳定性评价和风险预测结果，设计针对性的治理方案，对小型崩塌体可采用清除危岩、护面、锚固等措施，而对大型崩塌体则需要综合运用挡石墙、拦石网、排水系统等多种工程措施。在设计过程中，充分考虑水文地质条件和环境因素，优化方案，确保治理效果，尤其是在地下水丰富的区域，加强排水设计，降低地下水对崩塌体的影响，或者在生态环境脆弱的区域，注重生态修复，实现灾害治理与环境保护的协调发展。

3.3 水工环地质调查在泥石流灾害治理中的应用

水文地质调查主要是对区域内降水、地表径流和地下水动态进行监测与分析，明确水在泥石流形成过程中的作用机制。在暴雨频发地区，短时间内的高强度降雨使沟谷内水量迅速增加，形成强大的地表径流，能够有效搬运和携带松散固体物质，从而引发泥石流。工程地质调查则主要针对泥石流流域内的岩土体特性和地质结构进行研究，了解泥石流松散固体物质来源，利用现场勘查、钻探、物探等方法，从中获取岩土体的类型、分布、风化程度、破碎状况等信息。在一些风化严重的山区，岩体破碎，大量松散碎屑物质堆积在沟谷和山坡上，为泥石流的形成提供相对比较丰富的物质基础 [6]。而环境地质调查重点分析人类活动和自然环境变化对泥石流灾害的诱发作用，比如人类不合理的工程建设活动或者在山坡上过度砍伐森林等，都会破坏原有的生态平衡和地质稳定性，促使泥石流发生的风险有所增加。在此基础上，以水工环地质调查结果为基础，能够为泥石流防治工程的选址和布局提供重要依据，根据地形地貌、地质结构和水文条件，合理确定拦挡坝、排导沟、格栅坝等工程设施的建设位置。在泥石流形成区，修建拦挡坝可以有效拦截松散固体物质，减少泥石流的物质来源，降低泥石流的规模和危害程度。根据泥石流的规模、流速、流量、固体物质含量等参数，确定拦挡坝的高度、坝体强度、溢洪口尺寸，排导沟的断面形状、坡度、深度等关键参数。比如对大型泥石流要设计高坝体、大溢洪口的拦挡坝，以此来承受强大的冲击力，并保证洪水能够顺利排泄，而排导沟的坡度和深度则要根据泥石流的流速和流量进行精确计算，保证泥石流能够顺畅通过，避免发生淤积和漫溢。在泥石流沟谷两侧和周边山坡，根据环境地质调查中对当地植被类型、土壤条件等的了解，选择利用植树造林、种草护坡等方式恢复植被，不仅能够增强土体抗侵蚀能力，而且还能够减少松散固体物质来源，从生态层面降低泥石流发生的风险。在防治工程建设过程中要优先选用生态友好型材料和施工工艺，减少对周边生态环境的破坏。比如在某泥石流治理项目中，在沟谷两岸种植适合当地生长的乔木和灌木，形成植被防护带，或者在拦挡坝建设中选择利用透水材料，为水生生物提供栖息空间，以此来实现灾害治理与生态保护的协同发展，对促进区域生态系统的恢复和平衡至关重要。

在泥石流治理工程实施后 理效果，利用雨量传感器、水位监测仪、 并通过物联网技术将 地形地貌监测，及时发 系统立即发出警报， 流活动的有效性。通过 环境不断变化，治 程的长期稳定性评 出现裂缝、渗漏 稳定性，以便能够及时发现潜在 流灾害防治的可靠性。

3.4 水工环地质调查在地面塌陷灾害治理中的应用

工程地质调查主要是针对地面塌陷区域的岩土体工程特性，从中评估塌陷风险，利用钻探、坑探等手段，获取岩土体的密度、孔隙比、抗剪强度等物理力学性质指标。软弱的淤泥质土、松散砂土等岩土体承载能力低，在外部因素作用下容易产生变形和塌陷，所以要分析岩土体的结构特征，为塌陷研究提供重要线索。

在完成全面的水工环地质调查后，运用地质力学、数值模拟等方法，对地面塌陷灾害的危险性和危害性进行综合评价，预测塌陷的发展趋势和影响范围，划分风险等级，并针对不同风险等级区域，制定差异化的治理方案。对于高风险区域直接选择利用工程措施进行重点治理，如在采空区上方利用注浆加固、回填等方式，增强岩土体的稳定性，而在岩溶塌陷区，修建防渗帷幕，阻断地下水的溶蚀作用。对中低风险区域，除了采取必要的工程措施外，还要加强监测预警，建立地面塌陷监测网络，实时掌握地质环境变化情况，一旦发现异常，及时采取应对措施。最后结合环境地质调查结果，加强生态环境保护和修复，如植树造林、合理规划水资源利用等，从根本上降低地面塌陷灾害发生的概率，实现人与自然的和谐共处。

4 结语

水工环地质调查中利用先进的技术以及仪器设备，能够提高监测准确性和可靠性，更重要的是还能够实现提前预警，对滑坡等地质灾害进行勘查分析，并提出有针对性的治理措施，避免地质灾害带来更加严重的风险。

参考文献：

[1] 罗召珉 . 地质灾害治理中矿山水工环地质技术的应用关键点研究 [J]. 世界有色金属 ，2023，（18）：173-176.

[2] 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.

[3] 李晓莉 . 基于水工环地质调查的矿区地质灾害治理研究 [J]. 世界有色金属 ，2023，（05）：181-183.

[4]刘国谋，徐玲俊.水工环地质监测技术在地质灾害治理中的应用[J].价值工程，2022，41（29）：133-135.

[5] 郝才刚 . 新时代水工环地质调查在地质灾害治理中的应用探究 [J]. 西部探矿工程 ，2022，34（05）：12-13+16.

[6] 徐扬 ， 胡小辉 ， 郝杰 ， 等 . 水工环地质在地质灾害治理中的应用策略分析 [J]. 世界有色金属 ，2022，（06）：196-198.

作者简介：陈航（1985.11-），男，汉族，本科工程师，研究方向：地质灾害防治