水文地質、工程地質與環境地質的地質構造分析

蔡 俊

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

水文地質、工程地質和環境地質中會對待測環境中地質的構造與組成進行深入的研究分析。在經濟和社會不斷的發展下，為加強工程建筑的合理性，減少資源開發的風險，應對項目區域的地質環境等進行充分的研究分析[1]。科學的測量不僅能夠幫助政府對項目和工程進行開發，同時，能夠對地質災害及時預測并制定應對策略，降低危險性，保障人們的生命財產安全[2]。

1 簡述水文地質、工程地質與環境地質的研究意義

1.1 環境地質研究意義

環境地質一般指的是對自然環境中的地質進行測量，對地質引發的問題，如山體滑坡、地面沉降以及泥石流等，由地質的環境和構成發生變化引發的自然災害等進行研究和探測，同時對由人類活動對地質環境造成的影響進行探究和分析，詳細的了解環境中地質的信息數據[3]。通過對此類信息的了解和分析，相關部門在進行開發時，能夠對工程項目進行合理的規劃，降低其中可能存在的風險以及在工程建造的過程中對環境和地質構造產生影響，如下圖1 所示。

圖1 水文地質主要結構

同時避免由于環境因素對地質構造產生影響而導致自然災害的發生，對工程建設和區域發展帶來較大的不良影響和經濟損失。另外，通過對環境地質的探查和分析，能夠對資源和污染等變化的情況有一定的了解，相關單位根據檢查的結果進行對比分析，能夠對環境污染情況和污染治理的效果等有明確的了解，為后續的研究和發展提供了數據支持[4]。

1.2 水文地質研究意義

水文地質是一個較大的分類，其中包含著較多的內容，如：地下水動力學、水文地球化學、礦床水文地質學以及區域水文地質學等，對于地下水的組成和分布進行詳細的探究和調查，并根據其中的分布情況設計開發或控制相關工程，使地下水能夠被合理的利用，并減少對水資源的污染。在對水文地質進行研究時，需要詳細的研究工程建造等行為對環境的影響，在進行區域的工程建設或資源開發的過程中提供合理的建議和意見，使建筑或工程對地下水資源進行合理的使用，減少對環境的不良影響，加強對地下水資源的保護和應用[5]。

1.3 工程地質研究意義

工程地質是在環境地質和水文地質的研究基礎上形成的，其主要的目的是在進行工程項目區域的選擇時，通過對其內部和周邊的環境地質和水文地質等進行調查和研究，詳細分析其中的數據和可能存在的問題，在建筑工程的影響下，是否會對環境和地質構造等造成不良影響，將可能發生影響和存在一定安全風險的區域避開，選擇最優的地區，使工程不受地質環境的影響，能夠順利的進行施工和運行，同時不對環境產生破壞。

2 實際地質構造分析

2.1 科學化分析

在對水文工程地質和環境地質進行分析和調查研究的過程中，應使用科學合理的分析方法，不斷提高對地質構造和組成等信息的了解，如下圖2 所示。目前，隨著我國科技的不斷進步，對水文地質和環境地質的探究水平不斷的提高，使用的探究設備和調查技術以及分析方法都有了質的飛躍。

另外，地質研究部門也受到了國家的支持，在相關政府部門的幫助下，其對地質和水文等數據的檢測更加的有效率，并且準確性更高。同時，通過對地質構造的調查和分析，也能為國家資源開發和工程建設提供信息，在項目建設時能夠更好的避開環境中存在的風險，對國家的工程建設起到一定的指導作用[6]。

2.2 對礦區環境地質的分析

以礦區的環境地質情況為例進行合理的分析。礦區的地質環境及地質構造較為復雜，在山體中可能存在大量的裂隙或者斷塊山等情況。在分析過程中，使用先進的設備和科學技術，對該礦山區域進行探查和分析。加強對地質構造震動的檢測，礦山開采過程中，使用崩落采礦法時，會產生一定的震動，上下盤巖石中的縫隙會受到影響發生崩落現象，礦體圍巖的穩定度發生改變，在開采深度不斷加深的過程中，地壓不斷增加，水平應力大于垂直應力后，容易發生采空區地表坍塌的風險，造成地形和地貌的變化，對地質環境造成嚴重不良影響[7]。

了解礦山地域的巖石硬度，對其硬度進行測量，進而分析該礦山區域的地質組成，判斷內部地質夾層中巖石的硬度級別，以及不同硬度級別巖石的含量，以便后續為礦山開發的設計和礦山的開發提供相應數據，使其能夠設計更合理的開發方案，對地質構造的影響最小化。見圖3。

圖2 地質總體結構分布情況

圖3 礦山巖石

2.3 水文地質分析

對礦山的水文地質進行探測和分析時，應使用專業的探測設備，對礦山中的水文數據進行精確的探究。受到礦山區域環境地質結構的影響，水文情況會受到一定的限制。礦山區域的山體受到內部巖石質量和裂隙等影響，其海拔一般不會太高，大多在1700m 以下。同時，山體的土壤中養分含量較少，風化程度相對較嚴重，山體的切割性較強，礦山陽面和陰面的沖溝發育情況不同，形態也存在差異。

在礦山區域地質構造中，其地下水的類型主要是第四系孔隙水和基巖裂隙水。礦山直接與含水層接觸，第四系孔隙含水層中的巖性主要以砂質粘性土為主。隔水層主要分布在第四系中，其具有完整性，巖性主要以粘性土為主。透水層一般不含有水分，但是具有透水性，因此其結構不完整，相對松散，一般在山地區域的低洼處。山區發生降雨情況時，雨水通過透水層能夠順利的滲入地表，但受到雨水沖刷情況和隔水層的影響，導致山區的地下水資源補給量較少，大多成為地表水。

2.4 礦區開采影響分析

在對礦山進行開采時，會對自然環境和地質構造產生一定的影響。一方面，影響水質，礦山區域的地下水質量一般較為良好，在進行礦山開采后，會產生較多的廢水，如果直接排放在山體區域，則會對地下水造成嚴重的污染，影響地下水水源質量。為減少對環境的影響和對水資源的污染，在進行礦山開發時，應使用先進的廢水處理系統將廢水進行處理。在處理過程中，應將礦坑中產生的廢水一同進行凈化，并將凈化后的廢水進行統一排放，減少對礦區水資源的影響。見圖4。

圖4 廢水直接排放造成環境污染

另一方面，影響周圍水源。礦山在開采過程中，其地質環境會發生變化，礦坑疏干排水使地下水水位下降，在水位下降到一定的程度時，會對周圍地區的地下水產生影響，使周邊的地下水流入補給。區域水位整體降低，造成周圍的水井和用水的使用存在困難。在水位補充后，礦區的水資源會徑流到周圍的用水區域，導致周圍的水源被破壞和污染。另外，礦井由于深度較大，會受到周圍含水層的壓力，在開采時，若突破隔水層或者直接開采到地下含水層，則會對礦井的運行產生影響，無法繼續安全的施工。

礦山進行開采時，會對礦山的土地植被產生一定的影響。在開采過程中，不可避免的會產生大量礦渣和礦石，在無法第一時間運送出去時，長期堆放在礦山區域，會影響土壤結構，對生態環境產生破壞。土壤中礦渣含量較高，缺乏足夠的養分，使植物生存較為艱難。因此，為減少礦山開采的不良影響，應設置專門的礦渣和礦石的放置區域。

3 結論

綜上所述，在對水文地質、工程地質與環境地質的地質構造進行分析時，根據水文地質、工程地質和環境地質等方面進行探究，加強對礦山區域的了解，在進行實際的施工時，能夠在一定程度上避開可能存在的風險，同時，在進行實際的工程開發和建設時，應加強對地質環境和生態環境的保護，減少對水資源和環境的污染。