人类工程活动与地质环境相关性研究

余正海

【摘 要】随着近代科学技术的不断发展，人类的工程活动所涉及的范围也越来越广泛，同时，其对地质环境也产生了非常大的影响。论文首先介绍了人类工程活动以及地质环境的概念，然后分别从城市交通建设、水利工程建设以及矿产油气开采等三个方面讨论了人类工程活动与地质环境之间的相关性，供相关工作者参考。

【Abstract】With the continuous development of modern science and technology， the scope of human engineering activities is also more and more extensive， at the same time， it also has a very big impact on the geological environment. This papaer first introduces the concept of human engineering activities and geological environment， and then， the correlation between human engineering activities and geological environment is discussed from three aspects of urban traffic construction， water conservancy construction and mineral oil and gas exploitation， which can be referred by related workers.

【关键词】人类工程活动；地质环境；相关性

【Keywords】 human project activity； geological environment； relevance

【中图分类号】P642 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0136-02

1 引言

环境问题一直都是关系到人类社会生存和发展的重大问题之一，环境问题的出现是人类活动与自然环境之间矛盾激化的重要体现。近年来，人类活动与自然环境的关系不仅没有得到改善，反而有日益严重的趋势，这也从另一个角度反映出人类活动对自然环境的影响越来越大。只有在充分了解自然演化规律的基础上，实施科学调控，才能真正实现人类社会的可持续发展。

2 人类工程活动与地质环境概述

所谓人类工程活动实际上是指人类所进行的与能源、资源开发、工农业基础设施建设以及人民生活设施建设相关的所有活动。工程设施的建设是所有人类工程活动的基础。人类工程活动按照工程建设行业的功能来看主要分为水利水电工程、交通运输、矿业工程等工业基地，城镇设施，国防基地工程，灾害防治及环境保护工程等。

地质环境是自然环境的一部分，从地理学的角度讲，地质环境主要包括以岩石圈为主的大气、生物以及水圈相互作用从而形成的人类用于生活、生存以及工程建设的岩土介质。地质环境包含诸多要素，并且这些要素之间是相互作用、相互依赖、相互制约的。从系统论的角度来说，可以将地质环境看成一个复杂的系统。

3 人类工程活动对地质环境的影响

3.1 城市轨道交通建设对地质环境的影响

城市轨道交通作为现阶段人类主要的交通运输手段，其规模和数量都在逐渐的增加，同时，它也对地质环境产生了非常大的影响，主要表现在以下两个方面：

3.1.1 诱发地面塌陷和变形

地面塌陷和变形是城市轨道交通建设最直接的作用结果，之所以会引发这类情况，主要有以下几个原因：①工程活动加重了水土流失，导致管线渗漏、地表水倒灌等情况发生；②施工所在地本身的地质条件特殊。如存在流土流砂地层或者是软土、冻土、膨胀土以及湿陷性土等特殊土层；③本身工程质量有问题。例如施工中开挖回填密实度不够或者隧道壁注浆后饱满度不足等。

3.1.2 影响地下水系统

对地下水系统的影响主要表现在以下几个方面：第一，工程建设地下水降排量多，造成不同程度的水资源浪费；第二，地下水抽降引发地面沉降；第三，工程建设对地下水环境造成污染；第四，地下水的径流条件受工程结构的影响。例如，南京地铁隧道的建设需要穿过秦淮河的古河道，这样使得地下水的循环代谢能力下降，从而使城市地下水的污染加重。

3.2 水利工程对地质环境的影响

水利工程的建设对地质环境的影响非常大，这主要是因为水利工程在建设前期一方面需要开挖河床，另一方面需要将河岸两侧进行削坡，这些做法都会对施工所在地的自然植被以及土壤和巖石结构产生非常大的影响，从而影响其稳定性[1]。本文将水利工程建设中，对地质环境的影响总结为以下三个方面：

3.2.1 水利工程对地震活动的影响

水利工程对地震活动的影响主要是针对于大型水库而言的，一些规模较大的水库在建设后期进入蓄水状态后很有可能会诱发地震，关于这一点，在水利工程建设行业早已达成共识。在1967年召开的国际大坝会议中，就已经针对水利工程引发地震的问题有过讨论，会议指出，大型水库的建设会对很多无震区产生影响，而且，在其处于蓄水状态时，引发地震的可能性更大。水库在初期蓄水过程中，随着蓄水量以及蓄水深度的不断增加，将会对水库地区的地壳原有分布产生破坏，进而诱发地震。

水利工程建设诱发的地震活动主要有以下几个特点：①地震震中通常距离水库较近，一般是在25km的范围内；②地震震源一般是在10km范围内，深度较浅；③初期蓄水诱发的地震破坏性较大。另外，相关调查研究表明，大规模水库的工程建设项目，其在蓄水期的相关活动与地震活动有直接性的联系，但是通常所引发的地震震级不高，一般是在6.5级范围内。endprint

3.2.2 水利工程影响库岸稳定性

水利工程对库岸稳定性的影响也主要是发生在其蓄水期，随着蓄水量的不断增加，水位发生变化，再加上水流产生的波浪作用，这些都会严重影响库岸结构的稳定性，极有可能会引发如山体塌滑或者山体滑坡等危险事故。以三门峡水库为例，据统计，在其两年的蓄水时间内，仅库岸坍塌事故就发生了1.7亿m3。再比如意大利的瓦伊昂坝，其上游在30s内就有2.5亿m3山体滑入水库库区，并且此次事件还引发了严重的坝顶溢流事故，造成了数千人的死亡事件。所以说，为尽可能的降低水利工程建设项目对周边地质情况的影响，在水库蓄水前就需要对岸坡进行削坡处理，并及早发现可能的滑坡山体结构并将其清除。除此之外，要做好水库的排水工作和库岸结构加固工作，提前制定好相应的应急预案。

3.2.3 水利工程引发水库渗漏

水利工程在进入蓄水期之后，除前文所说的会引发地震之外，还有极大的可能会使大坝坝基产生不同程度的渗水问题。如果水库库区边缘的山脊过于单薄，或者说其山脊上存在溶洞以及溶槽等情况，这种情况下就极易引发库区渗透漏水问题。除此之外，库区渗透漏水还会在一定程度上对周边的地质条件或者水文条件产生不同程度的影响，进而对整个水库工程项目的后期运营产生影响。为避免这一情况发生，在水利工程建设项目建设完成之后必须要对其渗漏情况进行长期的监测，一旦发现任何渗漏问题必须及时采取有效措施进行处理，最大化的降低水库的渗水影响。

3.3 礦产油气开采对地质环境的影响

3.3.1 引发土壤污染或者地表植被破坏

矿产油气的开采对土壤产生的污染主要来自于以下几个方面：①开采过程中产生的大量钻井岩屑、油基泥浆以及污泥，如果这些污染品存放或者处置不当，极易对周边的土壤造成一定程度的污染；②在钻井过程中，一般会用到一些裂解液和化学药品，如果这些化学品存放或者使用不当的话，也会对周边土壤造成污染；③钻井废液的溢出和泄露对钻井台周边的土壤产生污染，造成原有土地利用方式的改变，引发土壤扰动。对地表植被的影响主要是因为矿产油气在开采过程中需要铺设管道，并且需要大型的施工设备，这些施工机械都需要占用大面积的土地，进而对地表植被造成破坏。除此之外，矿产油气的开发还会在一定程度上引发水土流失、地表沉降以及滑坡等问题，使土地使用矛盾激化[2]。

3.3.2 改变地质结构诱发地震

比如在页岩气的开采过程中，通常会用到水力压裂方法，如果使用这种方法进行大规模的页岩气开采，则会引发断层活化，改变地质结构，进而诱发滑坡或者地震等。

4 结语

总而言之，人类工程活动与地质环境之间是相互作用、相互影响的，人类地质活动一旦超出地质环境的承受力，不仅仅会对地质环境产生不可挽回的破坏，还会因为地质环境破坏而引发自然灾害，进而威胁人类的生命财产安全。因此，我们在进行工程建设活动时，必须要充分考虑其可能的环境效应，降低对环境的破坏，实现人类与环境的可持续发展。

【参考文献】

【1】卢天文.水利工程与地质环境的相互影响[J].黑龙江水利科技，2014（5）：191-192.

【2】张文泉，侯俊，尚婷婷.页岩气开采的环境问题及建议[J].广东化工， 2017，44（2）：52-53.endprint