水文工程地質與環境地質的地質構造研究

藺海萍

（安徽省煤田地質局第三勘探隊，安徽 宿州 234000）

水文、工程和環境地質的研究與中國的生態環境保護息息相關。資源管理和經濟發展為地質新技術的發展奠定了一定的基礎，也為中國的各方面發展提供了保障。中國現在屬于非常關鍵的時期，正在面臨著經濟和社會轉型。這就需要迎合國際的發展趨勢，分析國際發展的問題，進而解決各種發展中所面臨的問題。這需要不斷研發新的技術和方法，以新技術的發展為主要的戰略目標[1]。

1 水文地質、環境地質、工程地質概述

1.1 水文地質

水文是地理學的一個領域。主要指的就是運動和自然地下水的變化。水文地質研究主要分為兩個內容，一是水控制，二是水探索。根據當前的水文地質情況，在找水的工作中，巖溶裂隙水和第四系含水層，已經有了明顯的效果。除此之外，在碎屑沉積巖以及碳酸鹽巖等方面，都有非常好的效果。比如在找水的過程中，可以使用誘導極化衰減場的方法，來尋找含水層中的孔位置，進而通過電場的頻率來找到水，并進一步確定井的具體位置，所以這在整個水資源的利用中，有非常好的效果和明顯的作用。

1.2 環境地質

環境地質也是一個非常關鍵的問題。當前國內的環境地質研究在不斷發展和進步，不管是地表水源，土壤污染還是地下污染等方面，都取得了很好的效果。為今后環境污染保護提供了一定的基礎，也提供了大量可參考的數據。環境地質學是在20 世紀提出的，主要的目的就是解決一些地表災害，地表災害是環境地質的主要問題，如地面沉降和泥石流等，都會為人們的生活帶來一定的危害。環境地質研究的主要工作內容，就是對表上的地質災害進行深入的分析和調查，對于國內的一些重點的交通城市做評價和分析。環境地質研究主要采用的是科學的方法，如環境地質勘察法，這種方法能確保一定數據的準確，在一定程度上減少人類對自然的傷害[2]。

1.3 工程地質

工程地質的發展也在不斷進步，當前對于工程地質的調查和檢測有多種新的技術和方法，比如地質雷達測量和微震調查等，這些技術方法對于工程地質來起到關鍵的作用。路基壓實檢測、樁基質量無損檢測等，這些項目都可以運用以上所說的幾種技術。工程地質與工程應用息息相關，很多情況下，工程地質需要服務于工程應用。在工程地質研究的施工環節中，對于地基土的要求是非常高的，所以需要相關人員深入地展開研究，不斷分析提出新技術，保障工程地質能夠更好地發展。

2 水文地質問題的主要危害

2.1 地下水位頻繁升降的危害

對于存在膨脹性土體、巖體的區域，地下水多為上層滯水、裂隙水，水位無法保持穩定，頻繁發生變化，對于雨季、旱季的變化較為敏感。若地下水位出現季節性升降，容易造成土體、巖體的不均勻漲縮，影響土體、巖體物理性質，極有可能降低土體、巖體的承載能力。水位上升地下水不斷浸潤土體、巖體，兩者會出現膨脹、水解問題，土體、巖體結構變化，強度降低。若水位變化幅度較大，改變周期較短，土體、巖體的膨脹收縮過程不斷循環，土體、巖體的穩定性降低，容易引發多種類型的地質災害。

2.2 地下水位上升的危害

地下水出現水位上升的原因有很多種，如：含水層結構變化、區域水文氣象條件變化引發的降雨量增加、區域氣候溫度降低、人為灌溉規模擴大等，受這些因素影響，地下水位會出現上升的情況，在水位上升的過程中，會造成鄰近土壤沼澤化，增加土壤鹽漬含量，改變巖土結構含量，或引起地質土壤疏松降低巖土強度，造成不同土層的滑移、崩塌，引發建筑失穩問題，甚至嚴重破壞建筑結構。

2.3 地下水位下降的危害

地下水位的下降多是人為因素造成的，如：水庫對下游地下水的攔蓄、大規模采礦疏干礦床等情況，這些情況都會造成地下水位的大幅降低，導致地面出現干旱，引發地質土壤疏松，導致地面塌陷、沉降、裂縫等地質災害問題。而且，地下水位下降會出現地下水枯竭問題，其循環體系遭到破壞，引發重大環境問題。以上這些都會影響建筑、土層的穩定性，背離生態文明建設標準要求。

3 水文工程地質與環境地質的地質構造研究

3.1 生態脆弱區和特困區水文地質環境地質調查

對重要能源基地和西北大型盆地的地下水循環理論進行了完善，一方面總結了西北大型干旱盆地中地形巖性構造對地下水循環的影響，分析了生態與水循環之間的關系，另一方面研究了眾多煤炭礦坑地下水流系統的變化情況，為能源基地地下水開發利用和污染治理提供了參考。根據野外調查，找了巴丹吉林沙漠區地下水的主要來源，表明了側向徑流與沙漠降水之間的比例關系，秉承生態環境與資源并重的理念，遵循了調查、編圖、數據庫于一體的原則，揭示了地下水與生態植被之間的關系，編制了十張水文地質標準樣板圖，規范了水文地質調查數據庫和野外采集表，對地面沉降和地下水信息系統加以完善，充分利用歷史數據提供服務，實現了云平臺的數據共享，解決了分層止水的技術難題，加強了隔離器的穩定性，推廣應用到各個地區，大大提高了含水層水文地質參數求解的精確度。在西北內陸盆地、沂蒙山區、烏蒙山區、大別山區等多個缺水地區進行了水文地質調查，發現了100 多處富水地段和20 多個含水層，為100 多萬人的用水提供了保障，助力了脫貧攻堅戰。

3.2 國家地下水監測工程

建設完善了萬余個地下水自動化監測站點，有效覆蓋的主要的人口活動經濟發展地區，結合現代化水質監控實驗室，實現了數據共享，在云平臺和大數據的支撐下，研發了地下水監測信息應用服務系統，能夠實現信息發布、動態分析、監測數據管理、水質水量綜合評價等多種功能，促進了三級地下水業務聯動和信息共享。利用新型自動補水儀和插入式負壓自動監測技術，在華北半干旱和西北干旱地區建立了兩個地下水均衡實驗室，大大提高了土壤水負壓實時監測和運移研究分析能力，形成了多項地下水監測標準規范和綜合評價辦法，構建了三維地下水云計算實時模擬系統，研究了平原與山區聯合建模的方法手段，并且可以多人網上異地協同進行建模工作，營造了開放性的建模環境。利用北斗衛星系統和物聯網技術，研發了數據接收與設備管理系統，實現了地上水監測數據自動采集、實時傳輸、多源解析的效果，利用承壓-自流井監測技術，有效解決了承壓水和無壓水轉化的自動監測問題以及井管結冰問題，廣泛推廣應用于水利系統和自然資源系統。

3.3 水文地質

由于我國人口眾多，且經濟發展迅速，因此目前的資源運用上出現了較大的問題。中國是世界上的水資源大國。從水資源的總體分布情況上看，擁有兩大水域系統和中型體系以及眾多的小型水系、淡水湖泊等，也就是說擁有較為豐富的水資源總量。但中國的人口基數大，受到工業發展的影響，人均用水量在逐年下降，為了保證使用需求不得不開采和利用地下水。中國在開采地下水系統方面掌握一定的經驗，但部分城市的過度開發情況比較嚴重，造成了地質災害，威脅到人們的生命財產安全。目前國家十分重視水資源的保護工作，采取一定的防治和保護措施，在合理的發展規劃中改善水資源污染的情況，促進整個社會的可持續健康發展。我國為實現可持續發展，所采取的具體的措施如下。首先，大力興修水利工程。為了減少地下水開采，保護水資源，可以通過修筑蓄水池、建立農業灌溉渠道以及海水淡化等工程實現。對淺層土壤水應該進行有效利用，避免出現嚴重的水資源浪費。其次，建立南水北調工程，解決北方水資源不足的問題，推動水資源的合理分配和有效運用，改善北方缺乏水資源的現狀，維持區域經濟的發展平衡，提高人民的生活水平。再次，提升居民的環保意識，呼吁居民節約用水。最后，針對污染嚴重的化工廠，督促其提高凈水能力，將污水處理后排放，一旦發現不經處理的排放行為會依法給予懲罰。

3.4 妥善處理人類之間的關系

開采和利用環境資源導致人類之間存在矛盾，由于在資源利用的過程中忽視了環境保護工作，造成了人類社會的發展不平衡。嚴重的環境破壞行為所體現出的是人與人之間缺乏協調溝通。開展水文、環境地質工作研究的過程中，要努力協調人與人之間的利益關系，改變人的思維方式，實現對自然資源的保護與合理運用[3,4]。

4 結語

綜上所述，本文著重研究了重要活動構造與區域工程地質調查、山區丘陵區地質災害調查、生態脆弱區和特困區水文地質環境地質調查、巖溶地區水文地質環境地質綜合調查、主要含水層水質綜合調查、國家地下水監測工程，對相關成果進行了總結分析，希望能夠起到積極的現實意義，充分利用調查資料、技術、方法，促進地質災害、資源環境、生存發展等相關問題的解決。