水文地质在地质灾害防治中的应用研究
郑建波
内蒙古煤炭地质勘查 (集团)一零四有限公司 024000
摘要:随着全球气候变化和人类活动的加剧,地质灾害频发,给人类社会带来了巨大的生命财产损失。在这些灾害中,水文地质因素往往扮演着至关重要的角色。地下水位的升降、水流冲刷与渗透作用等水文地质现象,不仅直接影响着岩土体的物理力学性质,还间接决定了地质灾害的发生概率和规模。因此,深入研究水文地质在地质灾害防治中的应用,对于提高地质灾害预警的准确性、评估灾害风险的合理性以及制定有效的防治措施具有重要意义。本文旨在探讨水文地质在地质灾害防治中的具体应用,分析其在预警、风险评估和调控等方面的作用机制,以期为地质灾害防治工作提供科学依据和技术支持。
关键词:水文地质;地质灾害防治;应用
1水文地质与地质灾害基础理论
1.1水文地质基本概念
水文地质学是地质学的一个分支,主要研究自然界中地下水的各种变化和运动现象。它深入探究地下水的分布和形成规律、物理性质和化学成分,以及地下水资源及其合理利用。地下水系统作为水文地质的核心研究对象,涵盖了地下水的储存、运移和动态变化。而水文循环,即水在地球各圈层间的循环过程,是维持地下水系统动态平衡的关键。这一过程包括蒸发、降水、地表径流、下渗和地下水回补等多个环节,共同构成了全球水循环的重要组成部分。
1.2地质灾害类型与特征
地质灾害是指由地质作用或人类活动引起的、对人类生命财产和环境造成破坏和损失的地质现象。主要地质灾害类型包括滑坡、泥石流、地面塌陷等。滑坡是斜坡岩土体在重力作用下沿一定滑动面向下运动的现象;泥石流则是山区沟谷中由暴雨、冰雪融水等激发的、含有大量固体物质的特殊洪流;地面塌陷则是由于地下空洞、岩溶发育等原因导致的地表突然下陷。这些灾害具有突发性强、危害程度高的特点,对人类社会构成严重威胁。
1.3水文地质与地质灾害的关系
地下水活动对地质灾害的发生具有重要影响。地下水位的升降、水流冲刷和渗透作用等均可改变岩土体的物理力学性质,进而诱发地质灾害。例如,地下水位的急剧下降可能导致地面塌陷,而地下水的长期浸泡和渗透则可能加剧滑坡和泥石流的发生。同时,水文地质条件的变化与地质灾害的发生具有密切关联性。地质构造、地层岩性、地形地貌等水文地质因素均会影响地质灾害的分布规律和危害程度。因此,深入研究水文地质与地质灾害的关系,对于预防和治理地质灾害具有重要意义。
2水文地质在地质灾害防治中的应用
2.1精准预警地质灾害
水文地质在地质灾害预警中发挥着至关重要的作用。通过监测和分析地下水位的动态变化、地下水的化学成分以及水流速度等关键指标,可以预测地质灾害的发生概率和潜在影响。例如,当地下水位急剧下降时,可能预示着地面塌陷的风险增加;而地下水的异常流动则可能与滑坡或泥石流等灾害的孕育过程密切相关。通过建立基于水文地质数据的预警模型,可以实现对地质灾害的精准预警,为相关部门和居民提供宝贵的应对时间,从而有效减少灾害损失。此外,水文地质监测数据还可以与气象、地质等多源信息进行融合分析,进一步提升预警的准确性和时效性。例如,结合降雨量和地下水位的监测数据,可以更加准确地判断滑坡和泥石流等灾害的发生条件,为灾害防治提供更加科学的依据。
2.2评估地质灾害风险
水文地质条件是影响地质灾害风险的重要因素之一。通过对地下水系统、地层岩性、地形地貌等水文地质因素的深入调查和分析,可以评估地质灾害的潜在风险。例如,在滑坡易发区域,地下水位的升降和地下水的渗透作用会直接影响滑坡体的稳定性和滑动面的抗剪强度,从而决定滑坡的发生概率和规模。基于水文地质条件的地质灾害风险评估,可以为防灾减灾规划提供科学依据。通过划定地质灾害风险等级,确定重点防治区域和优先治理对象,可以更加有效地配置防灾资源,提高防灾减灾的针对性和实效性。
2.3调控防治地质灾害
水文地质在地质灾害防治中还具有调控作用。通过合理调控地下水位的升降和地下水的流动方向,可以改变岩土体的物理力学性质,从而降低地质灾害的发生风险。例如,在地面塌陷易发区域,可以通过人工补水或排水措施来稳定地下水位,减少地面塌陷的发生概率。此外,水文地质调控还可以与工程措施相结合,形成综合防治体系。例如,在滑坡防治中,可以通过修建排水沟、抗滑桩等工程措施来引导地下水流动,减少地下水对滑坡体的影响;同时,结合水文地质监测数据,对滑坡体的稳定性进行实时监测和预警,确保防治效果。
3水文地质在地质灾害防治方面的应用策略
3.1做好地质环境勘察工作
地质环境勘察是水文地质在地质灾害防治中的基础性工作。通过全面调查和分析地质构造、地层岩性、地形地貌等地质环境因素,以及地下水的分布、运移和动态变化等水文地质条件,可以掌握地质灾害的孕育背景和发生规律。在地质环境勘察中,应注重采用多种勘察手段和技术方法,如地质测绘、钻探、物探、化探等,以获取更加全面、准确的地质和水文地质信息。同时,还应加强对勘察数据的整理和分析,建立地质和水文地质数据库,为地质灾害防治提供科学依据和数据支持。
3.2实时了解地下水位情况
地下水位是水文地质监测中的重要指标之一。通过实时监测地下水位的变化情况,可以及时发现地质灾害的孕育迹象和预警信号。例如,当地下水位急剧下降时,可能预示着地面塌陷的风险增加;而地下水位的异常上升则可能与滑坡或泥石流等灾害的孕育过程密切相关。为了实时了解地下水位情况,应建立地下水监测网络,包括地下水观测井、水位计、水质监测仪等设备。通过定期观测和数据分析,可以掌握地下水位的动态变化规律,为地质灾害预警和防治提供科学依据。
3.3完善地质安全防护体系
地质安全防护体系是地质灾害防治的重要保障。通过完善地质安全防护体系,可以提高地质灾害的防御能力和应对水平。在地质安全防护体系中,应注重加强以下几个方面的工作:一是加强地质灾害监测预警系统建设。通过整合地质、气象、水文等多源信息,建立地质灾害监测预警平台,实现对地质灾害的实时监测、预警和评估。二是加强地质灾害防治工程措施建设。根据地质灾害的类型、规模和危害程度,采取针对性的工程措施进行防治,如修建排水沟、抗滑桩、挡土墙等。三是加强地质灾害应急响应机制建设。建立健全地质灾害应急预案和应急响应机制,明确各部门和单位的职责和任务,确保在地质灾害发生时能够迅速、有效地开展应急处置和救援工作。四是加强地质灾害防治宣传教育工作。通过广泛开展地质灾害防治宣传教育活动,提高公众对地质灾害的认识和防范意识,形成全社会共同参与地质灾害防治的良好氛围。
结语
综上所述,水文地质在地质灾害防治中发挥着不可或缺的作用。通过深入研究水文地质条件与地质灾害之间的关系,我们可以更加准确地预测和评估地质灾害的发生概率和潜在影响,为防灾减灾工作提供有力支持。未来,随着科技的进步和监测手段的完善,水文地质在地质灾害防治中的应用将更加广泛和深入。
参考文献
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【作者简介】
姓名:郑建波 性别:男 籍贯:内蒙古赤峰市红山区 出生年月:1988年2月10日 学历:本科 职称:水工环中级 专业或研究方向:水文与水资源工程 单位全称:内蒙古煤炭地质勘查 (集团)一零四有限公司 单位所在省市邮编:024000