水文地质灾害预测与防治

 　　人类过渡开采地下水、对地下水资源利用不合理直接影响水文地质灾害发生频率，水文地质灾害不但破坏地区环境、威胁人类财产与生命安全，还对社会稳定起到负面影响，本文主要提出水文地质灾害预测与防治的策略。

　　《地质与资源》Geology and Resources(双月刊)创刊于1992年，由沈阳地质矿产研究所主办。本刊将坚持为读者服务，为作者服务的办刊宗旨，跟踪地质学世界前沿问题，全面反映地质调查工作的最新成果，同时充分报道国内外地质与资源研究领域的现状、水平、发展趋势，面向广大从事地质科研、生产、教学及管理人员。

　　我国幅员辽阔，地形复杂，地貌形态存在多变性、地层岩性以及复杂性，我国水文地质呈现复杂特点，水文地质灾害发生频率高，严重威胁人们的财产和生命安全。本文首先简单介绍水文地质灾害，随后研究其预测与防治技术，目的是降低灾害危害性，减轻水文地质灾害对人与社会造成的损失。

　　水文地质灾害可以分为自然地质灾害以及人为因素两个方面。调查研究表明，近年来，我国一半以上水文地质灾害的发生原因都是人类开发利用地下水不合理。水文地质灾害具有广阔性、危害性以及不可控性等特点，必须针对其实施预测与防治。

　　1灾害概述

　　我国国土广阔，水文地质灾害南北分带、东西分区，呈现出种类繁多的分布特点，我国气候类型多样、地形条件特殊，早期发展时过度破坏自然环境与资源，因此水文地质灾害频发。其中，常见灾害可以分为十二类，四十八种，例如地震及火山喷发等地壳运动灾害、滑坡及泥石流等土体运动灾害、地面沉降与开裂等地面秉性灾害、水土流失及土体盐碱化等土体退化灾害、河水漏失及地下含水层输干等水源枯竭灾害、膨胀土胀缩及砂土液化等特殊岩土灾害。根据不完全统计，在我国，每年在水文地质灾害中死亡的人员数量在三百到四百人之间，经济损失过百亿，水文地质灾害已然成为经济发展的阻碍，近年来，我国对预测和防治水文地质灾害要求逐渐提高。

　　2预测与防治技术

　　2.1预测技术

　　(1)3S技术。就是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)的统一称呼，其在水利监管、水土保持以及气象监测等领域已然实现广泛应用。利用3S技术中的遥感技术与全球定位系统预测水文地质灾害，可以实时获取并更新监测数据，在此基础上利用地理信心系统对数据实施综合集成与空间分析，可以为决策提供可靠的科学参考依据。在3S技术支撑下，技术人员可以建设灾害评估预测数据库，这种数据库主要分为专题和基础地理信息两类，前者包括对策分析数据和预防设施数据，后者包括了致灾因子信息和灾害具体运载环境数据。

　　(2)3S技术的应用。以泥石流与滑坡为例，分析灾害中的危险性，具体说明3S技术如何应用。首先技术人员需要使用遥感技术以及全球定位系统获取灾害相关数据和信息，处理每一个灾害因子，建立灾害数据库，使用统计方法确定灾害因子在滑坡与泥石流中的“贡献”，最后建立灾害危险评价模型并计算危险值。对于滑坡而言，其灾害发生因素主要包括水文气象、地形和地质等，可以利用公式A=Σni=1Wi×Pi计算滑坡灾害危险性指数。灾害易损性就是指特定区域与时间内灾害发生致使人、财与物受到潜在最大损失，其设定前提是灾害处于最大危险度，只有在这种情况下，才能对社会、环境、物质与经济的易损性实施评价。使用3S技术收集特定区域内的财产、房屋以及土地等数据，将其转化为货币价值，在此基础上制作价值分布等值的线形图，对其实施相关分析与评价。评价破坏性就是以特定区域中灾害的基础条件、激发条件以及活动规律为评价中心，计算分析其中存在的可能危害程度和灾害活动频率，S=f×Q是危害强度和灾害期望损失间的函数，利用D=Σni=1di×ri预测灾害发育程度，公示结果包括四种发育类型，分别是加速、减速、衰竭以及停止。技术人员可以在此基础上使用地理信息系统制作灾害发展趋势的详细预测评价图。

　　2.2防治技术

　　防治水文地质灾害，其根本目标是实现减灾，基本途径是控制灾害源、增强抵抗力，基本措施是受灾体防护、降低灾害活动强度、灾害避让以及监测预报这四个方面，依旧以泥石流与滑坡为例，具体分析防治技术:

　　(1)防治泥石流灾害。防治泥石流灾害，可以采取固底技术和工程措施。在具有顺直沟道和坡度均匀的天然泥石流沟里，泥石流上游沟槽处坡度较大，致使泥石流流速快，出现下切侵蚀，因此防治泥石流，必须采取固底技术，利用坚硬岩块石实施镶面，块石直径需要比泥石流流速可以撬动的固体颗粒最大直径大，只有这样，才能阻碍泥石流冲刷，值得注意的是，这种技术具有使用年限，因此必须注意时间。在救灾过程中，通常使用导流排放方法减轻泥石流灾害造成的损失。泥石流灾害的流速结构一般由上凹弧形的横纵断面速流槽和八字形状汇流槽组成，其中，纵剖面线型常见类型为正弦线、螺旋线、圆弧线以及抛物线等。为保泥石流沟槽的斜坡结构稳定，避免其崩塌，必须修建防护工程拦挡土石，也就是选择利用拦碴坝固定沟槽。为了减少洪峰以及固体物下泄量，施工人员可以在沟内修建低坝拦截，同时选择淤积物保护岸坡、以防其再次受到泥石流侧蚀，实现抑制泥石流发展的最终目的。

　　(2)防治滑坡灾害。可以采取排除地表与地下水、减重与加载两种方法防治滑坡灾害。地表和地下水与滑坡灾害形成有直接关系，因此需要防止地表水流入滑体，减少其冲蚀以及地下水浮托的作用，在此基础上提高整体稳定性、增强滑带土自身抗剪强度。排除地表水工程可以分为截水沟与排水沟两种，排除地下水需要根据其埋藏深度和实际类型，经过拦截建筑物、降低地下水位以及疏干地下水等方法降低其对滑坡体的负面影响。通过改变滑体本身的力学平衡条件，预防滑坡灾害，可以采取护坡技术加固滑坡坡面，利用混凝土材料方格骨架或浆砌护坡的方法改变平衡条件，这种方法可以在防冲刷的同时实现绿化效果;与此同时，可以采用抗滑桩方法，将大尺寸锚固桩打入滑体与滑床间，将二者连为一体，实现抗滑作用。

《水文地质灾害预测与防治》

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文章名称： 水文地质灾害预测与防治

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