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摘 要:在我国现代化发展中,水文工程地质与环境地质构造属于经济、工程建设中十分重要的内容。随着我国地质勘查技术的不断更新换代,在工程中的应用范围不断扩大,特别是在水文工程地质与环境地质的研究中,具有十分广阔的发展空间,能够通过水文工程地质对地层中水体与相关结构情况进行研究。基于此,本文将对水文地质与环境地质构造的概念进行分析,并对以梨园坝井田为例,对该地的水文地质与环境地质加以阐述。
关键词:水文工程地质;环境地质;地质构造
中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0188-02
引 言
在我国基础建设行业发展的过程中,离不开水文、环境等方面研究的支持,属于国家建设发展的重要内容。现阶段,我国正处于高速发展时期,基础建设需要采用科学有效的方式进行,使其能够充分满足国家的建设需求,这将要求环境地质与水文工程地质的研究需要与国际发展潮流充分符合。
1 水文地质与环境地质构造分析
1.1 水文地质
在地理学科中,水文地质属于其中十分重要的组成部分,重点研究在地下水主导下产生的自然界的变化。研究方式主要分为两个方面,一方面为治水,另一方面为找水。其中,治水主要是对地质勘查过程中,各项工作对水体产生的不良影响进行分析,而找水主要是通过分析地质成分,明确地层水的位置与分布情况,并且在日后的工作中进行预防,以此来提升人类对水资源的利用效率,进而降低地层水为人类资源获取带来的不利影响。
1.2 环境地质
20世纪中叶环境地质诞生,最初是为了解决地面沉降、滑坡、泥石流等问题而提出的一种新型理念。环境地质涉及的面积广阔,影响较深,自然灾害与人类活动对其产生的影响较大,在国民经济开发与交通运营规划中起到了十分重要的作用,同時也有利于对环境地质进行测量与评估,在此基础上由于受到地质情况的影响。现阶段,从当前国内地质情况上能够看出,地面水源、土壤、地下污染等在治理方面都取得了较为显著的结果,对于风险规避与环境治理也采取了积极有效的措施,这也为日后环境地质方面的研究打下了坚实基础。
1.3 工程地质
工程地质的主要服务对象便是工程,在研究方法上也会更加侧重于工程建设方面,研究重点为地区稳定性,包括地层与岩体的稳定程度、地震等诸多方面。因此,从工程地质的研究中能够看出,采用先进的科学仪器能够更加完善精准的对内部结构进行分析,并且对工程建设提出合理性的解决方案,通过技术保障的方式使工程稳定性得到极大的提升[1]。
2 水文地质与环境地质构造的研究实例
本文将以梨园坝井田为例,对该地的水文地质与环境地质进行分析。
2.1 水文地质分析
松藻矿区北部连接藻渡河,西南部与贵州省的水县平原乡连接,长度为40km,东西宽度为4km,面积在160km2左右。地形东南部较高、西北部较低,最高处为张狮坝井田之尖山子,海拔高度为1419.2m,最低点位于松坎河赵通坝段,海拔高度为300m左右,该区域的最大切割深度为1100m左右,按照山岳地形对高度进行划分,属于中山-中低山地区。区内具有众多可溶性岩石,呈南北走向贯穿于整个区域,尤其是在二跌系阳新统石灰岩区域,具有质地纯正、厚度大、河流深切等特点,地下水的排泄条件上佳、有助于岩溶的形成与发展。其中,漏斗、溶洞与落水洞等遍布全区,拥有诸多地下暗河,属于矿区主要的含水层之一。这种地貌特征能够将井田进行合理的划分,使每个井田作为一个完整的水文地质单元而存在,以山脊部分为分水岭,地下水从两侧的河谷处排泄下来。
2.2 矿区内含(隔)水层
在龙潭组的含地层中,底板为阳新统灰岩,与M12煤层间的距离为2.85m,顶板属于长兴组灰岩,与M6煤层的距离为22m,井田内部各个地层间的水文地质特征如表1所示。
在阳新统灰岩的含水层中,主要包括茅口组与栖霞组两个部分,而岩性与水文地质条件之间并没有显著的区别,不存在隔水层,可以将其看作为统一的含水层。栖霞组的厚度为230m,在岩石的颜色上以灰色、深灰色为主,其中包含燧石结核与泥质条带。而茅口组的厚度为150m,颜色大多为深灰、棕灰与灰黑色厚层,按照岩石剖面进行测量后,可以将该组划分成以下五个层次。
第一层:厚度为13.23m,位于煤系底部的铝质岩下方,颜色主要为棕灰色,局部地区存在泥岩,裂缝的生长发育较强,具有较强的缝合线构造,具有较强的含水性;
第二层:厚度为30.56m,颜色大多为浅灰色、深灰色,形状上属于厚层状结晶,底部具有深灰色的泥灰岩,包括岩溶裂隙水,具有较强的含水性;
第三层:厚度为38.88m,在岩性上属于块状细-粗晶石灰岩,颜色大多为棕灰与深灰,内部具有较多的燧石结核,属于隔水层;
第四层:厚度为32.52m,颜色主要为灰色、深灰色,上部的局部地区含有泥质,在岩性上属于中厚层状隐晶-细晶石灰岩,内部具有较少的燧石结核,包括岩溶裂隙水,具有中等含水性;
第五层:厚度为34.81m,颜色主要为灰色、深灰色,在岩性上属于中厚层状隐晶-细晶石灰岩,内部具有较少的燧石结核,包括岩溶裂隙水,具有中等含水性[2]。
2.3 环境地质分析
矿区属于亚热带气候,温湿多雨,阴雨天占全年的1/2,到了雨季,降水量占全年总量的85%以上,冬季山上时而会出现积雪。矿区山体处于阴山构造带的南部,地质构造条件十分复杂,山地中具有诸多褶皱,裂缝的发育较为良好,并且断块山规模较大,处于构造断裂当中,同时随着大量岩浆的产生与入侵。在工程地质方面,本文所研究的矿区中没有发生存在较为软弱的地质夹层、岩层断裂等情况,区域中的岩石硬度通常属于半坚硬岩石,只有少量硬度较低的岩石。 在对矿区环境地质影响进行评价的过程中发现,对水质产生影响的主要因素有以下几个方面。
(1)矿坑排水对水质的影响。矿区中的地下水大多数属于基岩中的裂隙水,对水样进行检测后发现,与国家地下水Ⅲ类标准相符合,硬度与NO3-N含量值较高,水质较为良好。在基岩裂隙水的分布状况上来看,主要特征便是静止水位较高,在水质上与国家对此方面的要求相符合,在矿业开采以后,很容易时候到矿坑水等相关物质的影响,进而对整个地下水产生严重污染。
(2)矿渣对水质的影响。在采矿的过程中,将不可避免的产生大量废石矿渣,经过对其的处理以后可以将其回填到采矿区当中,但是降水将会对矿渣进行冲刷,使其渗入到地下以后,对矿区的水环境产生较大影响[3]。
(3)矿山排水对水质的影响。在矿山开采的过程中,由于排水能力不断增加,当地下水位下降到120m以下时,则会在中间部分形成一个漏斗,导致周围大量地下水流入到矿区当中,使周围的水位降低。自备水井与自来水厂将会受到岩溶水位的影响,导致农业用水的水位降低。
(4)地下环境影响评析。矿山的开采也容易对地下矿井安全构成威胁,矿区含水层不但具有高压特征,还存在大量丰富的地下水,一旦在开采的过程中接触到了地下水位,则很容易产生矿坑突水问题,进而对矿井的生产产生不良影响。
3 结 论
综上所述,在矿区的建设与发展过程中,应加强对水文地质与环境地质构造方面的研究,这对于促进矿区健康快速发展来说显得十分必要。在本文中,以梨园坝井田为例,对附近的水文与环境构造进行分析,并以此为依据完善礦区开采的各项措施,为矿区的生产与建设提供充足的数据与技术支持。
参考文献
[1]裴正林.试论地球物理与现代水文、工程、环境地质[J].水文地质工程地质,2015(3):58~60.
[2]丁建涛.水文地质与环境地质的地质构造研究[J].科协论坛(下半月),2016(4):118~119.
[3]张丽君,贾跃明,刘明辉.国外环境地质研究和工作的主要态势[J].水文地质工程地质,2016(6):1~5.
收稿日期:2018-7-14
作者简介:孙荣务(1962-),男,高级工程师,本科,主要从事水资源、煤炭资源、金属非金属矿源、工程地质等勘察工作。
关键词:水文工程地质;环境地质;地质构造
中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0188-02
引 言
在我国基础建设行业发展的过程中,离不开水文、环境等方面研究的支持,属于国家建设发展的重要内容。现阶段,我国正处于高速发展时期,基础建设需要采用科学有效的方式进行,使其能够充分满足国家的建设需求,这将要求环境地质与水文工程地质的研究需要与国际发展潮流充分符合。
1 水文地质与环境地质构造分析
1.1 水文地质
在地理学科中,水文地质属于其中十分重要的组成部分,重点研究在地下水主导下产生的自然界的变化。研究方式主要分为两个方面,一方面为治水,另一方面为找水。其中,治水主要是对地质勘查过程中,各项工作对水体产生的不良影响进行分析,而找水主要是通过分析地质成分,明确地层水的位置与分布情况,并且在日后的工作中进行预防,以此来提升人类对水资源的利用效率,进而降低地层水为人类资源获取带来的不利影响。
1.2 环境地质
20世纪中叶环境地质诞生,最初是为了解决地面沉降、滑坡、泥石流等问题而提出的一种新型理念。环境地质涉及的面积广阔,影响较深,自然灾害与人类活动对其产生的影响较大,在国民经济开发与交通运营规划中起到了十分重要的作用,同時也有利于对环境地质进行测量与评估,在此基础上由于受到地质情况的影响。现阶段,从当前国内地质情况上能够看出,地面水源、土壤、地下污染等在治理方面都取得了较为显著的结果,对于风险规避与环境治理也采取了积极有效的措施,这也为日后环境地质方面的研究打下了坚实基础。
1.3 工程地质
工程地质的主要服务对象便是工程,在研究方法上也会更加侧重于工程建设方面,研究重点为地区稳定性,包括地层与岩体的稳定程度、地震等诸多方面。因此,从工程地质的研究中能够看出,采用先进的科学仪器能够更加完善精准的对内部结构进行分析,并且对工程建设提出合理性的解决方案,通过技术保障的方式使工程稳定性得到极大的提升[1]。
2 水文地质与环境地质构造的研究实例
本文将以梨园坝井田为例,对该地的水文地质与环境地质进行分析。
2.1 水文地质分析
松藻矿区北部连接藻渡河,西南部与贵州省的水县平原乡连接,长度为40km,东西宽度为4km,面积在160km2左右。地形东南部较高、西北部较低,最高处为张狮坝井田之尖山子,海拔高度为1419.2m,最低点位于松坎河赵通坝段,海拔高度为300m左右,该区域的最大切割深度为1100m左右,按照山岳地形对高度进行划分,属于中山-中低山地区。区内具有众多可溶性岩石,呈南北走向贯穿于整个区域,尤其是在二跌系阳新统石灰岩区域,具有质地纯正、厚度大、河流深切等特点,地下水的排泄条件上佳、有助于岩溶的形成与发展。其中,漏斗、溶洞与落水洞等遍布全区,拥有诸多地下暗河,属于矿区主要的含水层之一。这种地貌特征能够将井田进行合理的划分,使每个井田作为一个完整的水文地质单元而存在,以山脊部分为分水岭,地下水从两侧的河谷处排泄下来。
2.2 矿区内含(隔)水层
在龙潭组的含地层中,底板为阳新统灰岩,与M12煤层间的距离为2.85m,顶板属于长兴组灰岩,与M6煤层的距离为22m,井田内部各个地层间的水文地质特征如表1所示。
在阳新统灰岩的含水层中,主要包括茅口组与栖霞组两个部分,而岩性与水文地质条件之间并没有显著的区别,不存在隔水层,可以将其看作为统一的含水层。栖霞组的厚度为230m,在岩石的颜色上以灰色、深灰色为主,其中包含燧石结核与泥质条带。而茅口组的厚度为150m,颜色大多为深灰、棕灰与灰黑色厚层,按照岩石剖面进行测量后,可以将该组划分成以下五个层次。
第一层:厚度为13.23m,位于煤系底部的铝质岩下方,颜色主要为棕灰色,局部地区存在泥岩,裂缝的生长发育较强,具有较强的缝合线构造,具有较强的含水性;
第二层:厚度为30.56m,颜色大多为浅灰色、深灰色,形状上属于厚层状结晶,底部具有深灰色的泥灰岩,包括岩溶裂隙水,具有较强的含水性;
第三层:厚度为38.88m,在岩性上属于块状细-粗晶石灰岩,颜色大多为棕灰与深灰,内部具有较多的燧石结核,属于隔水层;
第四层:厚度为32.52m,颜色主要为灰色、深灰色,上部的局部地区含有泥质,在岩性上属于中厚层状隐晶-细晶石灰岩,内部具有较少的燧石结核,包括岩溶裂隙水,具有中等含水性;
第五层:厚度为34.81m,颜色主要为灰色、深灰色,在岩性上属于中厚层状隐晶-细晶石灰岩,内部具有较少的燧石结核,包括岩溶裂隙水,具有中等含水性[2]。
2.3 环境地质分析
矿区属于亚热带气候,温湿多雨,阴雨天占全年的1/2,到了雨季,降水量占全年总量的85%以上,冬季山上时而会出现积雪。矿区山体处于阴山构造带的南部,地质构造条件十分复杂,山地中具有诸多褶皱,裂缝的发育较为良好,并且断块山规模较大,处于构造断裂当中,同时随着大量岩浆的产生与入侵。在工程地质方面,本文所研究的矿区中没有发生存在较为软弱的地质夹层、岩层断裂等情况,区域中的岩石硬度通常属于半坚硬岩石,只有少量硬度较低的岩石。 在对矿区环境地质影响进行评价的过程中发现,对水质产生影响的主要因素有以下几个方面。
(1)矿坑排水对水质的影响。矿区中的地下水大多数属于基岩中的裂隙水,对水样进行检测后发现,与国家地下水Ⅲ类标准相符合,硬度与NO3-N含量值较高,水质较为良好。在基岩裂隙水的分布状况上来看,主要特征便是静止水位较高,在水质上与国家对此方面的要求相符合,在矿业开采以后,很容易时候到矿坑水等相关物质的影响,进而对整个地下水产生严重污染。
(2)矿渣对水质的影响。在采矿的过程中,将不可避免的产生大量废石矿渣,经过对其的处理以后可以将其回填到采矿区当中,但是降水将会对矿渣进行冲刷,使其渗入到地下以后,对矿区的水环境产生较大影响[3]。
(3)矿山排水对水质的影响。在矿山开采的过程中,由于排水能力不断增加,当地下水位下降到120m以下时,则会在中间部分形成一个漏斗,导致周围大量地下水流入到矿区当中,使周围的水位降低。自备水井与自来水厂将会受到岩溶水位的影响,导致农业用水的水位降低。
(4)地下环境影响评析。矿山的开采也容易对地下矿井安全构成威胁,矿区含水层不但具有高压特征,还存在大量丰富的地下水,一旦在开采的过程中接触到了地下水位,则很容易产生矿坑突水问题,进而对矿井的生产产生不良影响。
3 结 论
综上所述,在矿区的建设与发展过程中,应加强对水文地质与环境地质构造方面的研究,这对于促进矿区健康快速发展来说显得十分必要。在本文中,以梨园坝井田为例,对附近的水文与环境构造进行分析,并以此为依据完善礦区开采的各项措施,为矿区的生产与建设提供充足的数据与技术支持。
参考文献
[1]裴正林.试论地球物理与现代水文、工程、环境地质[J].水文地质工程地质,2015(3):58~60.
[2]丁建涛.水文地质与环境地质的地质构造研究[J].科协论坛(下半月),2016(4):118~119.
[3]张丽君,贾跃明,刘明辉.国外环境地质研究和工作的主要态势[J].水文地质工程地质,2016(6):1~5.
收稿日期:2018-7-14
作者简介:孙荣务(1962-),男,高级工程师,本科,主要从事水资源、煤炭资源、金属非金属矿源、工程地质等勘察工作。