研究水工环地质技术在地质灾害治理中的应用

时间：2024-04-25

符长亮杨伍汪涛

湖南省地质矿产勘查开发局四O七地质队湖南怀化 418000

地质灾害是一种危害性非常大、破坏性极强的自然灾害，主要有崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空塌陷、地面沉降、地裂缝等，同时出现的时机也不确定，很难对地质灾害工作进行人工干预，所以地质灾害的产生一般会伴随着较大的经济损失以及人员伤亡，严重影响到社会的前进步伐，为此必须要充分重视地质灾害预防问题，最大可能降低地质灾害产生的危害性。在地质灾害治理过程中水工环地质技术是一项非常重要的预防手段，将水工环地质应用到地质灾害治理工作中已取得非常优异的效果，所以必须要加强这方面的研究工作。为此，本文从常见地质灾害种类出发，分析了常见地质灾害的特征，研究了基于水工环地质的地质灾害治理路径，为我国地质灾害治理工作提供支持。

1 水工环地质技术

（1）GPS 技术：应用在地质勘查中很常见，在水工环地质技术中的 GPS，在实际定位以及测量勘测中拥有极高的使用价值，能够有效地提升监测精确度，在地质灾害的治理中能够发挥非常重要的作用。

（2）地质雷达技术：主要作用为短距离探测，通过短距离探测，能够很好地保证探测实际结果。地质雷达技术在实际运用时，需要通过向地下传递电磁波，通过电磁波来进行地质结构分析，能够准确地了解到地质特点，在实际使用地质雷达技术时，既能够保证自动化勘查，又能够保证勘查准确性，使用地质雷达技术可以很好地处理地裂缝以及地面塌陷等问题。

（3）瞬变电磁法：瞬变电磁法属于新型勘查技术，在很多方面都得到了实际应用，这种勘查方法是通过电磁设备向地下传输脉冲电磁波，通过分析二次涡流场的实际变化情况，来了解区域内部地质状况。如果该地区拥有明显地质隐患，通过瞬变电磁法能够明显地察觉出来，瞬变电磁法中的垂直磁偶源法以及电偶源法在地质灾害治理中使用较多[1]。

2 水工环地质技术在地质灾害治理中的应用

2.1 基于水工环地质崩塌与滑坡的灾害治理方案

崩塌与滑坡等地质灾害在我国非常常见，具有非常大的破坏力，特别是在地震灾害发生后，更容易引发崩塌与滑坡等灾害。在将水工环地质应用到该类地质灾害治理工作中，应当重点进行灾害的防范工作，最大可能降低崩塌与滑坡的发生概率。例如在进行自然资源挖掘工程时，要科学合理控制挖掘区域，避免随意性开挖或者过度开挖造成地质结构失去平衡；又例如在进行切坡基建时，要制定科学的切坡计划，严格落实各项规定要求，并在切坡结束后完成相应的支护工程，也能够有效避免崩塌与滑坡等地质灾害的发生。此外，通过水工环地质可以在高风险地区建立监测设备，构建系统的地质灾害监测系统，及时发现部分区域地质结构产生的微小变化，并对相关数据信息进行分析和评估，做好该区域的地质灾害防范工作。

2.2 GPS 技术

在我国现阶段的水工环地质勘查工作中，GPS 技术的实践应用十分普遍，其可以有效的对以往的地面勘查形式予以进一步创新调整，促使地质勘查形式在实践应用中更具有效性与便捷性，逐渐变成现如今应用最为普遍的地质勘查技术。GPS 技术通常是利用与地面系统着重针对无线电信号予以相应的处理，利用无线电测距交汇的原理，可以针对对应的勘查目标予以进一步定位，通常需要利用三颗甚至更多的卫星参与，由此才可以促使空前位置定位更具精准性。将GPS 技术合理的运用于水工环地质勘查工作中，可以展现出良好的精准性与有效性，而这便能够保证接下来的工作更为优质适宜，并且在地质灾害治理工作中便可以展现出良好的效用与意义，以此为环境治理工作与地质灾害防控工作的有序开展打下良好的基础，为相关工作的落实提供一定的指导，从而防止治理偏差失误的现象出现。RTK 技术也是利用GPS 技术予以实践应用的核心模式，该技术在定位与地质勘查测量工作中能够展现出良好的效用与价值，接收设备的实际应用具有更高的自动化水平，可以为地质灾害的发展提供助力，注重针对地质灾害的具体问题予以确认，在地质灾害治理层面同样能够展现出良好的效用与优势[2]。

2.3 地震灾害的治理

地震是一种特别常见的地质灾害，一旦地震规模达到一定等级，对人类的生活就会造成非常大的影响，地震的直接危害能够影响到震区的地质地貌，改变地质环境，造成建筑物损伤，从而对国民的生命财产造成危害。至于地震造成的次级灾害主要体现在对自然环境的影响上，自然环境失衡容易引发其他灾害，在采取水工环地质技术进行地质灾害的勘查时，需要根据不同的灾害类型采取不同种类的勘查方法。在地震的实际勘查时，使用水工环地质技术需要做好对于地震的预测，通过对微、宏观信号的异动准确地获得地震信息，这样能够在一定程度上增加地震的治理效果。在进行地震预测时，通过宏观信号能够了解一些异常问题，比如地震前夕、动物的异常反应等等，这些异常问题能够作为预测时的重要参考指标。而微观信号通常情况下很难进行直接获取，因此在收集微观信号时，可以借助专业的勘测设备进行信号观测，这也是水工环地质技术的价值所在。通过水工环地质技术可以借助地震波的反射来进行地质测量，在使用反射地震法时，要对勘测地区使用炸药制造震源。当地震波传播时，如果碰到岩体破碎带、岩溶发育带时会反射部分信号，而剩余地震信号会继续向前传播，反射信号会被地震波接收器吸收，通过对信号的分析能够更好地掌握地质情况，推断当前地域是否拥有地质灾害问题，若发现地质问题，就可以进行针对性处理。

2.4 基于水工环地质的地面塌陷治理方案

水工环地质技术也能够较好的应用到地面塌陷地质灾害治理工作中，利用技术手段对该区域地质数据进行提取与分析，在地面塌陷预防中具有重要作用，能够有效提高地面塌陷治理效果。众所周知，地面塌陷灾害主要发生在熔岩及采空区，所以可以针对这部分区域进行水工环地质监测，全面获取目标区域的地质参数，通过专业的计算方法得到发生地面塌陷的概率。此外，通过水工环地质技术的应用，还可以准确获取到目标区域的地质结构变化，并对复杂的作用力进行科学分析与计算，对地面塌陷灾害起到良好的预警效果，有助于提高地面塌陷治理工作的品质。

2.5 在地质构造沉降治理工程中的应用

水工环地质技术在地质构造沉降治理工程中的应用中水工环地质调查的主要内容是对矿山地下水位的测量，通过水位测量的相应设备对矿山地下水与测水管口之间的距离得到实际的水深。具体的操作方法是在水位测量设备的一段连接一个探头，另一端接入指示表，两者之间依靠钢尺进行连接。钢尺上标注有相应的刻度和尺寸，当探头接触到水面时，水位测量设备上的指示表会发生明显的变化，再通过钢尺上对应的刻度即可读出具体的水位深度，从而及时发现矿山地质构造的沉降现象，给出完善的应急方案。由于水工环地质的各项指标对矿山整体的地质环境会造成较大的影响，因此，在地质构造沉降治理工程中不结合水工环地质技术将会造成地下水开采不合理的问题。同时开采结果又会进一步加剧矿山地下水位的下降，造成后续一系列水工环地质灾害的发生。利用水工环地质技术得到的调查结果可以对地质构造沉降治理工程进行更加智能化的管理和控制。应用水工环地质技术制定的矿山地质构造沉降的应急方案主要体现在对水工环地质构造沉降的预防上，利用水工环地质调查得到的结果可以在最大程度上对潜在的地质灾害进行预测。因此，水工环地质技术可以有效避免矿山地质构造出现沉降问题的发生概率。在制定应急方案时矿山企业也应当承担更高的社会责任，将生态效益放在首要位置上，确保矿山自然生态环境不受到影响的条件下，进行地质构造沉降治理工程[3]。