水工环技术在地质灾害防治中的应用策略

2022-11-22 01:24
中国金属通报 2022年10期
关键词:水工滑坡灾害

田 云

在地质灾害防治应用中,需要进行监测预警,应根据监测情况,整合水文地质技术、工程地质技术等数据资料。在现场检查和设计中,整理收集相关数据,按照标准化流程进行分析整合。对地质灾害监测各种参数,获取全面的数据和信息,使其在地质灾害防治中发挥更大的作用。

1 水工环技术在地质灾害防治中的重要性

水工环技术可以为地质灾害防治提供即时的信息,在地质勘探中,由于信号的影响,无法及时将信息传回发射站,保证不了信息的及时性和准确性。水工环技术与地质技术的及时反馈,可提高灾害防治效能,获取有效信息,利用分析信息做出决策。对于影响地质灾害防治的因素很多,利用水工环技术防治地质灾害,将产生积极的作用。提高地质灾害防治,需要借助科技手段。水工环技术地质技术在灾害防治中的应用广泛,基于灾害防治的有效性,有效的进行了信息传递的速度、科学完成资源管理等。由于水工环技术可以应用于研究,以实现灾害防治的有效性。水工环技术可以实时传输地形和地质情况,实时通信实现了资源共享和智能分配。在地质灾害防治中,通过对图像地质情况的分析,减少了人力资源的使用。水工环技术可以在灾害防治中科学有效地进行资源管理,由于传统的地质灾害防渗工作存在很多搜索工作组,同时也存在资源分配问题,而且资源往往不足。如果资源的配置可以通过水工环技术来完成,设备、人员等资源就可以根据实际情况配置,科学的调整资源占用,这对提高地质灾害防治有着积极的作用。

2 地质灾害防治水工环技术分类

2.1 物探技术

使用物探技术防治地质灾害的优点是利用物探电阻力法、自然电位等对可能发生的滑坡、沉降、地下水流向、地层厚度等进行研究。及时获取相关信息,为灾害防治工作提供了便利。预测地质灾害并及时找到适当的防治措施,以免灾害的发生危及生命财产安全。

2.2 RTK 技术

RTK 在预防地质灾害中发挥着重要的作用,该技术简单方便,可以通过无线设备进行转换,信息与其他活动一起处理。RTK 技术具有跟踪范围广、定位精度高、操作过程自动化程度高的特点,被广泛的应用于地质研究。

2.3 PS 技术

PS技术是它通过高空接收地球表面的电磁波信息,使用相关的辅助技术对接收到的信息进行传输和处理,并远距离监测地表。这项技术在预防地质灾害方面发挥重要的作用。遥感技术获得的图像准确,显示了物质的成分、形态结构,同时也反映地质灾害现象。为调整遥感影像的清晰度,可将影像放大,从遥感图谱中确定灾害的位置、空间形态和趋势。利用遥感技术获取不同时间段的灾害图像,对灾害发生前、发生中、发生后进行实时监测。

2.4 三维激光扫描

使用三维激光扫描监测的地质灾害,通过自动扫描物体,即时获取地质灾区的三维坐标,并创建三维模型。采用三维激光技术,具有检测速度快和精度高的特点。同时数据采样点可以扩大范围,相比其他技术,将三维数据点形成数据模型的离散数据,处理灾害信息更加快捷,改进了地质灾害监测技术应用。在地质灾害防治中的三维激光扫描实现了动态监测过程,对于扫描获得的信息利用云数据分析,高精度地了解区域变化趋势,以此来及时获取地表信息。

3 主要地质灾害

3.1 地震

地震是常见的地质灾害类型,由于地壳的运动,对于不同的震源是由自然因素引起的。地震具有突发性、破坏性,对受灾地区影响巨大。随着技术的发展,地震预报也有了提高,但仍有改进的余地。在地震管控中,水工环技术水可以表现出较为准确的预测,传递微观和宏观信号进行分析,微观信号多为地质监测微观变化和宏观信号,主要与水位、动物反应等有关。

3.2 塌陷、滑坡和泥石流灾害

塌陷灾害的主要是由于地表工程问题破坏了区域地质结构,主要发生在地下矿山基础。开采过程中不预留防护岩柱结构,开采后离开矿井,不再进行填充,尤其是岩溶地质。石灰岩和大理石等被流水冲走,对于硬度和完整性较差的区域更容易发生沉降。水工环技术可以对沉陷带情况进行分析,并以此提出科学的修复和治理措施。滑坡和泥石流灾害是由于地质结构变化引起的表面张力,如果区域的地层松散,无法承受突发应力,就会发生地质灾害。也可能是由压力因素引起的,导致了平衡压力情况。水工环技术可以预测滑坡和泥石流灾害,还可以提前进行相关工作的预防,减少灾害事件发生的概率。

4 水工环技术在地质灾害防治中的应用

4.1 地震灾害治理

水工环技术在灾害防治的应用,需要了解地质构造、水文、地质运动规律等,优化地质环技术的应用,制定解决问题的应急方案,进一步发挥技术的应用价值。由于地震是地壳引起的板块振动,因此难以得到有效防控。所以要在地震灾害中发挥重要作用,需要体现在地震预警上。在地震预警中,应用水工环技术确定地质信息,并划分采矿工程领域。准确的信息可以进一步预测潜在的地质灾害,根据地下山体中人为产生的地震波的速度、时间和路线,使用设备有效地检测埋藏深度,层次结构,以及界面形式。区域地下岩层确保了可以根据相关信息进行地震分析。水工环技术还可以深入了解地质结构,确定地质剖面的特征,包括反射波的不连续性,以及幅度范围和频率。同时,需要关注宏观信号和微观信号,对于宏观信号是环境、信号等异常反应,而对于微观信号,很难直接采集到,需要通过专业的设备进行监测,以此应用技术的实用价值。测量地质结构,利用地震波反射来达到监测目的。对于质量控制以检查地震、发生概率和振动幅度等,以方便进一步的测量及分析,以便进一步进行预防和控制。

4.2 滑坡防治应用

在正常情况下,滑坡和泥石流等事件是常见的地质灾害之一。我国幅员辽阔,地质构造多样丰富。一般危害大多是由资源使用、污染严重等因素造成的。因此,采用水工环技术防治滑坡灾害。在资源开发中,不少矿山已经实施了治理工程,但缺乏标准机制支持,建设后滑坡很可能发生。因此,在滑坡灾害中,需要根据地质条件,结合滑坡影响特点,与技术的有机结合,对环境进行实时调查和监测。采集地表土壤样品,将数据与水文、工程、环境地质等指标进行对比,规范技术在滑坡防治中的应用。在防治滑坡中,要做好排水和地下水位控制,检查和定位相关线路,做好地质灾害分类评估。分析管理规模、灾害等级、环境影响等因素,以此来制定相应的应急预案。在开采资源时,要制定科学的生产计划,确保合理、有效的进行工作,避免地质结构的破坏,确保了将破坏程度降低到最小。

4.3 地面沉降的应用

对于矿区受灾主要是地下水超量生产,导致水位偏低,造成地面的过度沉降,进而对矿山造成不同的破坏。因此,结合地下岩土条件,利用水工环技术监测地下水水平,研究人工边坡、开挖和不良状态,制定科学完善的应对计划。利用水工环技术监测地下水,实时掌握地下水位,从而确保了矿山及时准确的开采。此外,使用测量和绘图技术,由于科学的测量和制图,可以获得有关地质环境的数据。可基于获取数据用于挖矿作业,防止地面极端沉降灾难的发生。

4.4 水工环技术在裂缝中的应用

土壤裂缝是常见的地质灾害,在矿山建设中,爆破工作会导致矿区出现不同程度的开裂,水工环技术确定矿藏的水力地质条件以及岩石方向上地质物体,以及结构接触带、地质灾害和不良地质的影响。对于特殊区域的开采需要制定科学的对策,以减少对矿山环境的影响,防止裂缝灾害。可以看出,水工环技术可以减少裂缝的形成,利用技术获得的信息可以管理资源的高效开发。

4.5 在坍塌中的应用

对于矿产资源的不合理开发会导致自然环境的破坏,增加灾害的发生频率。因此,防治坍塌地质影响,加强水工环技术运用,建立防治机制,防止资源的不科学开采,减少因资源过度使用而影响开采承载能力。在地质灾害治理中,必须了解地质技术,科学监测因地质而坍塌的山体。根据矿体和地质特征进行计算,评估倒塌概率和损坏程度,经过评估后以此来制定应对方案,提高应对地质灾害的能力,同时需要提升抢险救灾和滑坡减缓的重要技能,以此来避免或减少地质灾害带来的影响。

4.6 水工环技术与灾害防治新技术的整合应用

地质灾害防治技术对信息传递的要求极高,传统的环境地质信息技术虽然应用中较为及时,但无法快速地分析相关数据,对于大数据技术的应用,可以解决这个问题。大数据技术在灾害防治中的应用通过对环境地质信息的处理,通过水工环技术与大数据的融合,根据地质灾害防治获取的数据,快速进行分析和智能分类,应用地质指标的状况进行核分析。人工智能技术正逐渐被用于防治灾害,水工环技术与人工智能技术的融合,使用更智能的数据分析,机器人代替人类执行特定任务。在一定条件下开展地质研究,降低了人员工作中的操作风险,提高地质灾害防治的及时性和有效性。随着人工智能的不断发展,未来人工智能技术的应用将会支持大规模地质灾害的应用。

5 水工环技术应用策略

5.1 加强资源的合理利用

随着时代的进步,利用水工环技术防治地质灾害已得到了广泛的应用。基于环境的恶化,地质灾害发生并没有减少。因此,应加大对水工环技术防治地质灾害研究的应用投入。特别是防治地震、滑坡和泥石流灾害,需要培养具有综合素养的水工环技术和环境地质研究科研队伍,为地质灾害招聘符合灾害防治要求的高素质人才,并根据理论和水工环技术的发展,定期对员工进行培训。将最新的技术和研究成果用于实际灾害防治工作中。水工环技术在地质灾害防治中的应用,对于环境保护必不可少。因此,现阶段地质灾害防治需要在落实管理政策,限制矿产资源的过度开采,减缓资源消耗的速度。在某种程度上,确保了可持续的资源开发在更长的时间内得以有效的实现,包括矿山企业在内的企业,自觉做好环保工作,避免矿产资源的过度开采导致结构突变。在应用水工环技术勘察和防治地质灾害中,应明确恢复的地理条件和区域的地质构造,合理的评价地理参数,制定因地制宜的防范措施。如果在特定地点频繁发生灾害,应增加水工环技术应用和数据采集频率,并进行灾害防治工作的全面战略部署,确保技术应用和防控措施满足实际需求。

5.2 地质灾害风险区评价

对于地质灾害风险是根据灾害易发性特征,反映地质灾害易发性、灾害危害程度和潜在危害的综合指标。对于人口和财产面临的灾害风险。灾害风险区划分是考虑到历史灾害发生的频率、灾害的易发性以及潜在隐患的生命财产损失,将相关的地质评估区域划分为若干块,以此来对风险进行分析评估,进而制订具体的风险防治措施。

5.3 风险防治原则与目标

5.3.1 风险防治原则

加强水工环技术在地质灾害防治中的应用,应与区域经济相协调,与资源开发和规划有机结合。确保防治结合与综合管理结合,坚持建设基础规划与灾害防治相结合的原则,规范工程中的生产环节,减少环境因素对地质的破坏,为滑坡、泥石流等地质灾害防治的实施创造有利的条件。制定灾害防治规划,坚持以人为本、预防为主的原则,减少地质灾害造成的经济损失。地质灾害防治重在预防,消除或预防是灾害防治的有效措施。实行项目和矿山作业制度,可以鼓励建设项目和矿山地质灾害防治,进而消除地质结构隐患和地震等措施。采用专业监测与防范相结合的预警体系,对灾害隐患点进行预判。基于主动预防工作的开展,最大限度地减少灾害损失。做好灾害防治工作,各级管理部门需要充分发挥作用,调动各机构综合防治工作开展的积极性,确保防治工作要基于因地制宜的基本原则,加强灾害预警综合防控。编制总体规划方案,加强突出重点的原则,结合相关规划,结合地区地质灾害特点和经济水平,编制总体规划短期和长期计划。考虑社会和技术原则,基于地质灾害防治与社会经济及相关规划相结合的原则。确保防治工作可以突出重点,对于灾害防治需要抓好滑坡、不稳定边坡结构,关注防控区灾害高发区,使灾害防治成为分清轻重缓急的系统化规范化工程。对于水工环技术应用及防治灾害应循序渐进,逐步落实地质灾害防治工作,优先解决威胁重要工程的隐患,防控地质灾害隐患。对于灾害的防治,要根据灾害的严重程度和影响的后果区分管控重点,确保该过程可以分阶段、分批进行。提高综合系统覆盖和快速响应,坚持工程与技术相结合的原则。在地灾害调查的基础上,将监测预警措施与防灾管理等措施相结合。加强区域内地质灾害防治组织、协调和监督,有关部门按照职责负责灾害防治,充分调动参与地质灾害防治的积极性。

5.3.2 控制目标

为最大限度减少灾害造成的损失,保障人身安全,需要做好科学有效的防治工作,做好地质灾害的定位,确保经济和社会协调可持续发展。通过防治灾害,保护生命财产安全,使其免受灾害的威胁和主要干线的破坏。创造更加和谐安全的环境,保障经济的可持续发展。

5.4 地质灾害危险性的定义与评价

地质灾害风险评估涉及敏感性和灾害风险。敏感性是灾害迹象的反映,灾害风险是根据灾害的易发性,基于地质灾害的特征和危害来确定的。区分地质灾害的易发性和危险性,分析地质灾害的强度。在进行地质灾害风险评估时,包括确定未来地质灾害的类型、频率、强度和破坏能力。当地质灾害发展威胁到生命财产安全时,就是危险灾害区。发生灾害的地区,有可能出现灾害风险。由于目前地质灾害资料编目水平较低,评价结果存在一定差异。为了使评价更具指导意义,需要区分地质灾害易发性和灾害风险性,对异同进行综合考察。灾害易发性是在各种因素下发生灾害的概率,以及灾害风险可能造成损失的指标。灾害多发区对经济发展规划、资源、土地开发等活动进行管理,避开灾害易发地区。地质灾害风险区除地质灾害防治外,还需要确定地质灾害风险区、灾害防治重点区域和灾害防治应急区域。地质灾害分布采用估算的方法,将地区按照定量评价标准、测度因子、指数等划分为若干区域,再根据综合指数进行评价。定性方法需要根据实际情况调整灾害分布。影响地质灾害发展的因素很多,根据结构分析和分区评估主导因素,选择土地的坡度性质、地势类型、岩性、裂缝、土壤侵蚀,以灾害发展特征、工程和经济活动等因素作为划分区域的评估因素。对地质灾害的发展起主导作用,同时基于控制灾害发展的范围。根据具体标准量化,并进行估计,为灾害风险指数提供数据。

6 结语

因此,地质灾害自然与水环境的地质有关,水工环技术是重要的防治手段,通过找到地质环境影响因素,进一步分析发生的概率,该技术将使地质灾害的防治工作得到准确的展开。有效的控制地质灾害,减轻灾害带来的危害,加强了地质灾害的预防。随着水工环技术的发展,可以为地震、滑坡等地质灾害提供有效的防治。防治地质灾害,提高了灾害预报的准确性。借助水工环技术,了解地质构造的演化趋势,以及地形地貌,有助于了解地质灾害损害程度和范围。因此,水工环技术在防治灾害中发挥着重要的价值,值得相关项目的推广应用。

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