水工环地质在地质灾害活动的体现

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

彭国良

湖南省地质灾害调查监测所 湖南长沙410000

摘要

常见地质灾害包括地震、地面坍塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等,这些地质灾害对生态环境、生产生活以及人们生命财产安全都会带来不良影响。所以本文结合GPS技术、GPR技术、RS技术以及TEM技术等在地质灾害活动治理中的应用,总结水工环地质在地震、地面坍塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等灾害中的应用策略,以期为降低地质灾害带来的不良影响。


关键词

水工环地质;地质灾害;应用对策

正文

   城镇化进程推进速度不断加快,经济的快速发展,人们生活水平的提升,对各领域建设提出的要求越来越高。各领域工程项目在规划和建设时,要提前做好地质勘察工作,对工程项目建设中的历史地质灾害信息等进行仔细分析,并及时做好记录,对地质灾害情况进行客观合理的判断和评估,对预防性、应急预案等进行编制和落实,为各项目的有序开展打下良好基础。在目前地质灾害治理中,对水工环地质应用的重视程度越来越高,通过水工环地质可以及时发现问题,并借助技术、设备等展开详细分析,比如地震灾害、地面崩塌等都可以得到合理控制。在避免地质灾害带来不良影响的同时,有利于为人们的生命财产安全提供保证。

1常见地质灾害活动特点

1.1地震灾害

    地震是目前最常见的地质灾害类型之一,一旦发生地震灾害事故,不仅会造成社会经济损失,而且容易威胁到人们的生命财产安全。地震灾害主要是由于受到地壳运动等自然因素的影响而引起,地震灾害具有较强的破坏性、突发性等特征,对受害区域会造成严重的危害影响。在科学技术不断进步和快速发展的形势下,地震预测技术也有明显的转变,技术应用效率和水平都有提升,但是在地震预测方面仍然有难度。水工环地质在地震灾害治理中的应用具有实质性意义,工作人员通过水工环地质的合理利用,可以根据监测结果及时发现地震出现的征兆,将微观信号、宏观信号等作为分析和研究对象,宏观信号通常是指人们可以直接获取到数据信息,比如动物表现出的异常行为反应等,微观信号则是指通过更加细致的勘察之后才能够体现出来[1]。由此可以看出,水工环地质在地震灾害治理中的应用具有重要价值。

1.2地面崩塌、滑坡、泥石流灾害

地面崩塌、滑坡、泥石流也是比较常见的灾害类型,这一类灾害主要是由于地质结构发生变化,突发的受力导致地表自身无法应对,同时区域范围内的土壤比较疏松,无法更好的承受应力,进而引起不同程度的地面崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。除此之外,引起地面崩塌、滑坡、泥石流等灾害的原因,还有可能是受到人为因素的影响,比如工程项目在建设时,由于设计不合理、或者建设区域范围内随意砍伐等,都有可能会引起严重的地质灾害,所以需要引起施工单位的重视。水工环地质在地面崩塌、滑坡、泥石流等灾害中的应用,不仅可以实现对灾害准确、有效的预测和分析,而且还可以根据预测结果实现科学合理的规划,尽量减少各类灾害事故发生,同时还可以控制过度开采等不良行为。

1.3地面塌陷灾害

    地面塌陷灾害的原因是由于工程项目建设时,前期设计环节不合理,导致局部区域需要承受的受力过高,所以对应的区域地质结构遭受到严重的破坏影响。由于受到这种不合理设计的影响,导致地面塌陷灾害事故频繁发生,比如矿产资源过度开采,开采后并没有及时修复,特别是在部分岩溶区域,更加容易出现地面塌陷等事故。所以对水工环地质的合理利用,可以更加详细的分析引起地面塌陷的原因,并对其中的各方要素进行分析和处理,实现对地面塌陷灾害的有效预防。

1.4地裂缝灾害

地裂缝也是目前比较常见的地质灾害类型之一,地裂缝经常体现在局部地质区域性断裂等方面,地裂缝自身具有比较强的破坏力[2]。由于地下水的影响,容易引起地裂缝等灾害事故,如果在针对地下水资源进行开采的时候,并没有提前做好科学合理的规划和设计,那么很容易导致地下水开采量过大,水路上层的区域结构稳定性受到严重破坏影响,进而引起地裂缝等地质灾害。

2水工环地质勘察技术在地质灾害中的应用

2.1 GPS技术

GPS技术也就是全球定位系统,目前在水工环地质勘察中的应用范围不断扩大,GPS技术与传统人工勘察技术相比,GPS技术的应用,可以减少工作量,同时也可以降低人工成本投入,获取到的各项数据不仅全面,而且准确。GPS技术在使用时,可以选择利用三颗人造卫星,就可以实现对全球范围内地质情况的勘测,在勘测区域范围内,对无线信号发射装置进行合理的设置和利用。与此同时,在基准站安装对应型号的GPS接收机,将卫星信号直接都同步发射到基准站当中,通过接收机可以采集到大量的数据、信息,在经过信号模拟化、数字化的转变和处理之后,可以直接由基准站给出定位坐标,以便更好的确定地质灾害的发生位置。GPS技术在地质灾害中的应用,如图1所示。

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1  GPS技术在地质灾害中的应用

2.2 GPR技术

GPR技术是探地雷达、地质雷达技术。GPR技术在地质灾害中的应用,与GPS的无线电传输功能比较接近。GPR技术通过利用电磁波来传输、接收信息,GPR技术在应用时需要在地面构建发射天线,通过发射天线向地面发送电磁波,紧接着利用声呐原理,仔细的勘测地下地质结构状态[3]GPR技术在地质灾害活动中的应用主要以点源勘测为基础,虽然在全面性上比不上GPS技术,但是在数据采集自动化的操作上整体水平较高,图像也更加清楚,目前在地下覆盖层厚度探测等环节已经得到广泛应用。由于GPR技术在应用时具有点源探测的属性特征,所以比较适合应用在短程的勘测工作中。GPR技术在地质灾害中的应用,如图2所示。

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2  GPR技术在地质灾害中的应用

2.3 RS技术

RS技术指遥感技术,目前在地质灾害中的应用范围比较广,受到人们广泛关注和重视。RS技术在应用中主要借助电磁波原理,利用传感仪器设备,对远距离的目标辐射、反射出来的电磁波信息等进行广泛的收集和处理。现如今,RS技术在经过不断的改良和升级之后,已经逐渐从过去的单一波段逐渐演变成为多源遥感,配备了比较多的模型分析手段。现阶段RS技术在环境地质勘测等项目中的应用效果良好,未来发展前景也比较广阔。

2.4 TEM技术

TEM技术是瞬变电磁法,最初被相关人员应用在航天航空中,借助该技术可以探测到太空物质,目前在国内应用于金属矿石的探测、工程地质勘测等方面,并没有实现大范围的推广和使用,未来有待完善。

2.5 RTK技术

RTK技术是指实时动态差分法,是目前比较常见的GPS测量技术手段。通过RTK技术的合理利用,可以从中获取到厘米级的精准度,对卫星数据当中载波相位的误差、残余误差等都可以形成有效控制,将误差控制在1cm的范围之内。RTK技术在应用时的原理是将接受设备设置在基准站内,同时将多个接受设备设置在流动站内,这样做的目的是为了同步接受卫星信号[4]。工作人员对各种同步信号进行优化、对比分析,并与GPS搭配使用,将已经校正好的数据及时传输到对应的流动基站中,这样可以从中获取到精准的位置。目前RTK技术在地质灾害预测等领域中的应用效果良好,预测结果比较准确。RTK技术在地质灾害中的应用,如图3所示。

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3  RTK技术在地质灾害中的应用

3水工环地质在地质灾害活动中的应用体现

3.1水工环地质在地震灾害中的应用

众所周知,地震一直都是国内比较常见的地质灾害类型之一,地震灾害发生后带来的经济损失、人员伤亡非常严重。所以相关部门要加强对地震灾害的预防,避免造成严重的后果,由于地震的等级不同,所以带来的破坏力也具有明显的差异性,地震灾害具有较强的突发性特征,所以地震灾害预防难度比较大,对我国目前现代化工程的建设和发展造成阻碍影响。地上建筑物与地形地貌等都会由于受到地震灾害的影响,遭受到严重的破坏,同时还会引起自然环境失衡,火灾、水灾等也会随之而来,不仅造成严重的经济损失,而且会威胁到人们的生命财产安全。所以在对地震灾害进行预防时,要结合地震的特点,及时做好总结,适当参考之前的经验,为水工环地质的应用提供依据。相关工作人员需要合理掌握和了解地震灾害的发生征兆,通过GPS等技术从中获取到准确的微观、宏观信号,降低地震灾害带来的不良影响,同时还可以强化水工环地质的应用效果[5]。地震到来之前,部分动物会呈现出一系列的异常行为反应,这也能够作为地震灾害来临前的“预警信号”,方便工作人员及时做好预测、预防策略,避免地震灾害带来严重的危害影响。

3.2水工环地质在地面崩塌、滑坡、泥石流灾害中的应用

地面崩塌、滑坡、泥石流灾害通常会受到地震灾害影响后,相继出现,具有非常大的危害影响,不仅容易威胁到社会稳定发展,而且在预防、治理等环节需要投入的成本也比较高。通过水工环地质的合理利用,可以实现对地面崩塌、滑坡、泥石流等灾害的预防、治理,避免地质灾害造成严重后果。

    相关单位对各种不同类型自然资源进行开采时,要对人类开采行为进行规范化管理,避免对区域地质造成严重的破坏,同时还要避免过度开采等问题,否则很有可能会引起严重的地质灾害。比如在砍伐树木之前,需要提前做好勘测,并根据勘测结果编制和实施可行性方案,避免出现随意砍伐等问题,做好后期的修复,为生态系统的稳定性提供保证。另外,相关人员可以借助现代化技术,对数据采集系统、监测预警系统等进行科学合理的构建和利用。通过这些系统实时监测和利用,可以得出精准的数据,更为重要的是可以对地质灾害进行预测和分析,确定不同灾害的类型、具体位置以及灾害发生程度等,对这些参数进行综合分析,有利于编制和落实对应的防治策略[6]。通过监测预警系统的合理利用,结合先进技术设备,实时监测整个区域范围内的地质结构变化情况,以便更好的判断地质灾害。

3.3水工环地质在地面塌陷灾害中的应用

水工环地质可以应用在治理地面塌陷灾害中,尽可能避免地质灾害带来严重的危害影响。水工环地质在应用时具有较强的预见性特征,所以可以起到良好的防治效果。结合地质灾害防治现状,岩溶地带比较容易引起地面塌陷,将水工环合理应用其中,可以实现对岩溶地带地质情况的仔细勘察,根据勘察结果编制和落实符合要求的防治措施,避免地面塌陷带来严重后果。除此之外,通过水工环地质的合理应用,可以从中及时获取到相关数据信息,根据数据信息反映出来的内容,判断地面塌陷灾害是否发生、发生程度等。水工环地质还可以获取有关地质结构变化参数,并提出有针对性的防治手段,保证地面塌陷治理水平得到提升。在工作人员利用水工环地质时,要对不同层面中的作用力进行准确测量,这样可以实现灾害预警的目标。

3.4水工环地质在地裂缝灾害中的应用

区域性地质构造的断裂,是引起地裂缝灾害活动的主要原因之一。为实现对地裂缝灾害活动的治理,工作人员可以借助水工环地质来处理,以此来规避各种重大事故,降低安全事故发生率,为人员的生命财产安全提供保证。所以在水工环地质应用于地裂缝灾害中,要加强对引起地裂缝灾害因素的管理和控制力度,更为重要的是要对这些因素展开综合分析。通过对水工环地质的合理利用,相关人员可以控制地下水的使用量,避免地下水资源过度开发,同时还可以促使水资源开采方案得到完善和优化,避免出现严重的地裂缝灾害。

4结语

    地震、地面崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等这些灾害,都是目前比较常见的灾害类型。任何一种类型的灾害发生后,如果没有得到及时处理,都会引起严重的后果,造成经济损失,引起人员伤亡。所以加强对水工环地质的重视,将水工环地质合理应用在地质灾害中,不仅可以保证预测结果的准确性,而且还可以避免地质灾害带来的影响。

参考文献:

[1]宋涛.探究水工环地质技术在地质灾害防治中的作用[J].内蒙古煤炭经济,2022,No.363(22):166-168.

[2]晏淑萍.矿山地质灾害治理中水工环地质技术的探究分析[J].世界有色金属,2022,No.609(21):184-186.

[3]王文庆.地质灾害治理中水工环地质技术的应用探讨[J].西部资源,2022,No.109(04):185-187.

[4]蒋怀琼.地质灾害治理中水工环地质技术的应用要点[J].世界有色金属,2022,No.596(08):217-219.

[5]杨颖.水工环地质在矿山地质灾害治理中的应用[J].世界有色金属,2022,No.595(07):130-132.

[6]张帅.地质灾害治理中水工环地质技术的应用分析[J].中国金属通报,2021,No.1056(11):148-149.


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