探讨水文工程地质与环境地质的地质构造分析

探讨水文工程地质与环境地质的地质构造分析

王志敏

河北省煤田地质局新能源地质队，河北邢台  054000

摘要：水文工程地质与环境地质是地质学中重要的分支领域，其研究对象涉及水文水资源和环境保护等方面。本文旨在分析水文工程地质和环境地质在地质构造方面的关联和影响。首先介绍了地质构造的基本概念和分类，然后探讨了水文工程地质和环境地质对地质构造的影响与响应，最后结合实际案例，阐述了在水文工程和环境保护中地质构造分析的重要性及应用。

关键词：水文工程地质；环境地质；地质构造；地质分析

引言

地质构造是指地球内部岩石在地壳运动作用下所形成的各种构造形态，包括地形、地貌和地震等现象。水文工程地质和环境地质作为地质学的重要分支，在水资源开发利用和环境保护中发挥着重要作用。水文工程地质主要研究与水资源开发利用相关的地质问题，如水文地质条件、水文地质灾害等；而环境地质则关注地质环境与人类活动的相互关系，包括地质灾害防治、地下水环境保护等。

一、地质构造的基本概念与分类

地质构造是地球表面和地壳内部岩石在地质作用下形成的各种构造形态，主要包括构造地貌、构造地震和构造地质体等。地质构造的形成与板块运动、地壳变形等密切相关，是地质学的重要研究内容。

（1）构造地貌：构造地貌是地质构造活动的重要表现之一，直接反映了地球地壳运动和地质构造演化的结果。地表形态的差异可以归因于地质构造活动的不同类型和程度。例如，山脉是地壳板块的挤压和抬升形成的，在板块边界处发生的构造运动导致了山脉的形成。而高原则常常是在地壳抬升后经长期风化剥蚀形成的平坦地形，它们通常位于山脉之间或板块抬升的区域。盆地则是地质构造活动造成的地壳塌陷，形成了相对低洼的地形，常常被沉积物填充。

这些不同的地形特征是地质构造活动的产物，反映了地球地壳在长时间内受到的构造力学作用和地质过程的影响。因此，通过研究构造地貌，可以深入了解地球地质演化的历史和地球动力学过程，为地质资源勘查、工程选址和环境保护提供重要参考依据。

（2）构造地震：构造地震是地球地壳中能量释放的重要表现，通常与板块运动和地质构造活动密切相关。当地壳板块之间的构造应力积累到一定程度时，会超过岩石的承载极限，导致岩石发生破裂断裂，释放出巨大的能量，从而引发地震。这种地震通常发生在板块边界或板块内部的断层带上，是地球地壳动力学和地质构造活动的直接反映。

地震的规模和强度取决于地壳构造运动的性质和幅度，以及断层的类型和特征。一次地震的发生可能会产生地表破坏、土地滑坡、海啸等多种灾害，对人类社会和生态环境造成严重影响。

（3）构造地质体：构造地质体是地球内部岩石构造的重要组成部分，包括岩石圈、板块和地下构造单元等。岩石圈是地球固体部分的最外层，由地壳和上部的部分地幔组成，其厚度约为70至100公里。地球上的陆地和海洋均位于岩石圈之上，其地质构造特征决定了地表地貌的形成和地球动力学的演化。

地球的板块构造理论是解释地质构造和地质现象的重要理论之一。根据板块构造理论，地球表面被分割成若干块状板块，这些板块以板块边界为界限，相对运动并相互作用，导致地球上的地震、火山喷发、山脉抬升等现象。

地下构造单元包括岩浆岩体、褶皱和断层等地质体系，是地球内部构造运动和岩石变形的主要表现形式。地下构造单元的活动性直接影响地质灾害的发生和地下资源的分布。

二、水文工程地质与地质构造的关系

水文工程地质研究水文地质条件对水资源开发利用的影响，其中地质构造是影响地下水运移和分布的重要因素之一[1]。

（1）地下水运移特性：地下水的运移和储集受地质构造的直接影响。不同地质构造条件下，地下水的补给和排泄特性存在显著差异。例如，在裂隙发育的岩石中，地下水通常以裂隙和岩石间隙为主要通道，运移速度较快；而在含水层受覆盖的地区，地下水运移速度较慢，更多依赖于孔隙中的渗透和扩散。地质构造中的断裂带或岩石层理会影响地下水的流向和储集方式，形成地下水补给区和排泄区的差异。因此，了解地质构造对地下水运移特性的影响，对于合理利用和有效保护地下水资源具有重要意义。

（2）地质灾害风险：地质构造活动如地震、断裂运动和岩体变形，常引发各种地质灾害，对水利工程安全构成威胁。地震可导致土地沉降、地裂和建筑物倒塌，对水坝、堤坝等水利工程造成严重破坏。滑坡是地质构造活动下的坡面松散岩土体在重力作用下发生的快速移动，易导致堰塞湖形成和水库泄洪。泥石流则是在大雨或融雪冲刷下，由于地表土壤失稳形成的流动混合物，对河道和水库带来严重破坏和污染。因此，在水利工程设计和建设过程中，必须充分考虑地质灾害风险，采取有效的防灾措施和工程设计，确保水利工程的安全运行和周边环境的保护。

三、环境地质与地质构造的关联

环境地质关注地质环境与人类活动的相互影响，地质构造对环境质量和地下水资源的保护具有重要意义。

（1）地下水环境保护：地质构造直接影响着地下水的运移和分布，因此对地下水环境保护至关重要。不同地质构造条件下的地下水运移特性存在显著差异，例如，在裂隙发育的岩石中，地下水往往具有较大的渗透性和流动速度，而在含水层受覆盖的地区，地下水运移速度较慢。了解地质构造对地下水的影响，有助于预测地下水的补给源、流动路径和补给速度，从而指导地下水资源的开发利用和保护。此外，地质构造还决定了地下水受污染物影响的程度和范围，对地下水环境的保护具有重要意义。因此，在地下水资源开发利用和环境保护中，必须充分考虑地质构造的影响，制定科学合理的保护措施，确保地下水资源的可持续利用和环境质量的持续改善。

（2）地质灾害防治：环境地质研究中，地质构造活动是识别和防治地质灾害的重要依据之一。地质构造活动包括地震、断裂、地面沉降等现象，直接影响地质灾害的形成和发展。通过分析地质构造的性质和活动情况，可以识别潜在的地质灾害危险区域，预测可能发生的灾害类型和规模，为灾害防治提供科学依据。

具体而言，地质构造活动可能引发地震、滑坡、泥石流等灾害，因此必须通过环境地质研究来深入了解地质构造活动的特征和规律。基于对地质构造的分析，可以制定相应的灾害防治措施，包括工程防治和规划管理等方面。例如，在地震易发区，可以加强建筑物抗震能力；在滑坡多发区，可以进行地质工程治理，加固地质体，减少滑坡风险。

四、地质构造分析在水文工程与环境地质中的应用

地质构造分析是水文工程和环境地质中的重要环节，通过地质构造分析可以评估地质灾害风险、优化工程设计等[2]。

（1）工程选址评估：工程选址评估是确保工程安全的关键步骤之一。地质构造分析可以帮助评估选址地区的地质稳定性和潜在的灾害风险。通过分析地质构造，可以了解区域内地质体的性质、构造特征和地质活动情况，包括断裂带、地震活动性等因素。这些信息对于选择合适的工程场地至关重要，能够预测可能出现的地质灾害（如滑坡、地震、岩溶塌陷等），从而采取相应的工程设计和防灾措施，确保工程建设和运营的安全性和稳定性。

（2）灾害防治措施：地质构造分析是制定和实施灾害防治措施的重要基础。通过分析地质构造，可以识别潜在的地质灾害风险，例如地震、滑坡、泥石流等。根据分析结果，可以制定针对性的防灾措施，包括加固工程、土地利用规划、灾害应急预案等。比如，在地震多发区域，可以采取加固建筑、设立地震避难场所等措施；在滑坡易发区域，可以通过植被覆盖、加固边坡等方式降低滑坡风险。这些措施旨在减少地质灾害造成的损失和影响，提高环境保护水平，确保人类活动与自然环境的和谐共存。综合利用地质构造分析的成果，可以有效预防和应对地质灾害，提升社会和环境的安全性和稳定性。。

五、结论

水文工程地质与环境地质在地质构造分析中具有重要意义，通过对地质构造的深入研究和分析，可以更好地指导水资源开发利用和环境保护工作。未来的研究可以进一步探索地质构造与水文环境、地质灾害之间的复杂关系，为可持续发展提供更加科学的地质学支持。

参考文献

[1].杨乐霖.水文工程地质与环境地质的地质构造研究[J].城市建设理论研究（电子版），2023（03）：107-109.

[2].黄峰.水文、环境以及工程地质科技化发展方向分析[J].西部资源，2022（06）：14-16.

王志敏（1988-2），男，汉族，河北邢台人，高级工程师，硕士研究生，研究方向为环境地质，水文地质、工程地质等