浅析堤防工程环境地质问题的分析及评价方法
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摘要：在进行堤防工程建设过程中，周围的地质环境会对其建设产生很大影响，同时也会让周围的环境地质产生改变，导致环境地质问题的出现。现针对以上问题笔者进行分析和探讨，以期对堤防工程的建设有所帮助。
关键字：堤防工程；环境地质问题；分析及评价
人类会对生活周边的自然环境产生很大影响和改变，这就会导致一些异常的自然现象发生。例如1998年全国流域性特大洪水，其发生原因除了大自然气候变化意外，还和人们对自然生态环境的破坏有很大关系[1]。此次特大洪水灾害以后，国家迅速加大堤防建设的力度，使用大量人力物力践行堤防工程建设，其主要建设内容有：对未达到防洪标准以及汛期经常出现险情的堤防进行整体加固。但大规模的堤防工程建设中为防止堤基遭到渗透破坏，所使用的垂直防渗处理方案也给地方周边环境地质带来了极大影响[2]。
一、堤防工程建设和地质环境的联系
堤防工程的定义范围包括各种防水堤、墙，堤上附带的各种涵洞、闸门、管道等穿堤建筑物，堤防维护、抢险需要的设备等则属于堤防工程的附属工程[3]。堤防的主要特点有：①建筑线路长、分布区域大；②其主要部分是线型水工建筑物；③其主要部分多是阶段性防水建筑，高度相较于大坝要低很多；④堤防工程附近支流和主流汇合口的挡水闸具有双向挡水作用；⑤堤防工程有严格的等级标准，各等级的堤防有不同的要求。堤防工程的所在地大都是江河较多的平原地区，地层环境以第四系冲积、洪积和湖积为主。堤防工程所处地质环境的重要特点是水文地质条件简单，地下水补排关系比较清晰。江河湖水与与地层中的地下水联系非常紧密，具有相互补排的关系。堤防工程的地理位置一般都是江河湖岸，这个区域是堤内地下水的排泄边界，也是堤内地面水位升高时给地下水补给的边界，这一边界改变的本质就是地址环境的改变。因此，堤防工程的建设对地质环境有很大影响。
二、堤防工程建设造成的环境地质问题
堤防工程建设造成的主要环境地质问题有以下3个：①堤基土层在渗流作用下遭到渗透破坏；②堤基软土层不够稳定，易发生沉降变形；③堤防被水流冲刷，出现脱皮滑坡等情况。这是堤防工程常见的三个地质问题，需要制定相应的处理方案进行解决，若处理措施实施不当，对地质环境的分析不够全面严谨，还会造成新的环境地质问题。
（一）堤防垂直防渗导致的环境地质问题
1.堤防垂直防渗对地下水排放的影响：堤基的最外层或者较外层覆盖有砂性土，也有外层粘性土层覆盖较薄的情况，在外江水位高于堤内水位时，会对堤基造成一定程度的破坏，导致堤基渗漏问题。堤基渗漏会对堤基的稳定性造成很大影响，在渗透水流坡降比达到堤基土体临界水力坡降时，就会导致渗透破坏情况的发生。堤防工程建设中，对于渗透破坏一般采取以下四种方法：①增加伏粘土层厚度；②在堤防内部侧增设排水加压井；③建设堤基浅层截渗墙；④建设垂直防渗帷幕等方式来解决。前三种方法比较传统，效果也很好。
2.垂直防渗是1998年全国流域性特大洪水灾害后被推广的一种方法，以前在堤防工程建设中使用较少，在大坝中使用较为普遍。未使用垂直防渗的情况下，地下水能够按照其原有的流向通往江河湖水之中，在实施垂直防渗后，地下水原有的流向会被工程建设所改变，让其水文地质发生或大或小的变化，地下水的排泄途径被堵塞，导致其通路消失。大面积的垂直防渗工程会导致地下水雍高，溢出地面形成低洼或水塘，或者向更大的地下水排泄系统运移。但这种行为归根结底来说，都造成了地下水势上涨，让附近的土地出现沼泽化或者盐碱化，对植物生长、人类居住环境都产生很大影响。同时，地下水流通不畅会导致水中的矿物质换量升高，水中微生物种类和数量上涨，造成水质污染。水质上涨会导致当地土层换水量增加，对居民建筑物的地籍造成影响，指示其出现沉降、失稳、裂开等现象。特别是水汽较为丰富的地区，封闭式垂直防渗会让当地居民时刻面临洪水的威胁。
3.堤防垂直防渗对地面水和地下水补排的影响：垂直防渗导致地下原有的水流通途径阻断，还会导致地下水无法得到大面积的地面水补给，影响水生态补排平衡，也会造成环境地质问题。首先，地下水需要得到周围地表水的补给，然后被人们开采，用于人们的日常生活，当地下水失去大面积补给来源后，会导致地下水面临只采不补的威胁，导致地下水位下降，导致建筑物的沉降、失稳。其次，地下原有的水流通途径阻断，江河湖水无法流入地下，导致其水位增高，为了防洪，人们不得不增高堤防高度，但防洪标准并未增高，形成一个恶性循环，很容更易导致洪水灾害的发生。堤基渗透破坏和垂直防渗导致的环境地质问题之间存在着很大矛盾，解决这些需要利用各种专知识的配合，对其实用性进行讨论，寻找合理有效的解决方案，在达到防渗漏目的的同时，尽量减小工程建设对地质环境的破坏。
（二）堤防建设材料开采带来的地质环境问题
堤防工程建设一般都是就近取材，这种方式导致的问题有：①其取土点大都在堤基附近，人为对天然防渗铺盖造成了破坏，增加堤防出险的几率；②取土此案大都在堤基保护区以外，但又有相应的取土场地，因而会直接将农田土作为筑基材料，对农田造成损坏，严重时会导致农田砂化，进而导致可耕种土地面积进一步减少；③堤防所需石料需要开山取材，导致山上的植被生长环境遭到破坏，石料任意堆放，极易引发泥石流；④地方建设需要的砂砾石需要从河床中开采，会导致河道起伏过大，改变河流流势，引发新的环境问题。
三、防止堤防工程对环境地质造成影响的原则
为了让堤防工程建设能够顺利进行，也为了能够减小工程建设对自然生态环境的破坏，在堤防修建、加固过程中，需要拥有环境保护意识，并以此为建设方案拟定的基础。堤防工程在建设过程中需要注意的原则有：①需要进行加固修建的堤防，尽量使用天然铺盖或者增加原有铺盖的长度和厚度来解决，或者采用堤侧设置减压井和排水沟来解决其渗漏问题；②若堤防建设附近区域无材料场地，取土必须使用农田土地时，需要对其取土深度，采用科学方法进行测定，保证其可植层的厚度；③在河道采取砂石时，资源采集深度不能过大，尽量在主河槽中取材，弯曲以及狭窄河道不宜取材；④石材开采需要注意保护山中植被的生存环境，石料堆放也需要设有固定的场地。
结束语
建设堤防工程的主要目的在于加固未达到防洪防汛要求的堤防，减小其发生风险的几率。堤防工程出现坍塌危险大都是江河冲刷力度太大，软弱堤基发生沉降变形，堤防出现脱皮滑坡等情况造成。有些堤防工程建设的防洪标准未能达到相关要求，也会出现堤坝崩溃坍塌情况。堤防工程建设必然伴随环境地质问题，其修建行为会对地质环境产生改变也是不可否认的事实，地质环境发生改变就会导致环境地质的问题，需要相关专业人员认知研究，以免对自然环境造成不可挽回的破坏，给人们的生存环境带来威胁。
参考文献：
[1]陈伊清.福建省堤防工程与环境地质问题[J].水利科技，2014，18（04）：65-68.
[2]周小五.堤防工程与环境地质问题关联研究[J].中国水运（下半月），2012，14（05）：162-163.
[3]曹根堂.水利堤防工程与环境地质问题[J].中华建设，2014，33（07）：71-73.