堤防工程与环境地质问题（二）

　　如果大范围截断了地下水的排泄通道，地下水位被雍高之后，或于地表低洼处出溢，形成水塘直接以蒸发形式与大气层进行平衡交换；或选择更大范围的区域性的排泄途径向更远的排泄基准面运移。但是无论地下水以何种方式寻找出路，已经雍高了的地下水位，使得土地发生沼泽化或盐碱化，对农作物、建筑物、人类生存环境的影响将势在必然。地下水位雍高致使水流不畅，出现水的矿化度升高，水中微生物数量增多，导致水质恶化；由于地下水位的升高，使得建筑物地基，尤其是土基中的含水量增高，甚至达到饱和，使原本能够满足建筑物要求的土基的物理力学指标降低，导致建筑物发生沉降或不均匀沉降，出现失稳或开裂。特别是对于一些靠山临水的地区（如江西景德镇、临川、上饶等城市），大气降水的相当一部分渗入植被覆盖良好的地下，通过山前冲积平原二元结构的水平径流区，于河谷岸边排入天然河道。实施了封闭式的垂直防渗之后，使得这些原来每年仅受数日洪水威胁的城市将全年都在水中浸泡渡日。这种情况决不是耸人听闻，据反映，有些地方已经出现了地下水位上升带来的一系列问题，这是地质师们不该掉以轻心。

　　2.2 堤基垂直防渗阻断江河湖水

　　正常补给地下水引起的环境地质问题垂直防渗除了截断地下水排泄通道带来一系列环境地质问题之外，由于江河湖岸又是附近区域地下水的补给边界，没有了大范围的地表水的补给，同样会打破地质环境的平衡，仍然会引起新的另一类的环境地质问题。归结起来主要有：

　　（1）地下水主要靠江河湖水集中补给的一些地区，当地工农业用水除了靠提或引取江河水之外，另一主要来源是开采地下水。由于截断了河水向地下水的补给通道，地下水失去了江河湖这一直接补给源，形成只采不补的恶性环境，必然导致地下水位的下降，影响地下水的正常开采与利用。城市区的地下水位下降后，有可能引起建筑物基础应力条件的改变，出现建筑物失稳，地面裂缝和局部塌陷的情况。城区地下水与江河湖水失去互相补排关系之后，地下水不能与外系统构成循环，必然导致水质恶化，新的环境水文地质问题由此而生。

　　（2）截断了河水对地下水的补给通道后，致使正常来水量情况下河水位偏高。因为河道没有了正常向外“渗漏”的条件，实际上是抛弃了江河两岸天然状态下巨大的地下调节和分蓄洪水库，江河水位当然要升高了。由于在相同来水量条件下河水位的升高，迫使我们不得不加高堤防，而实际上防洪标准又没有提高。可以说这是一种典型的人为的自作自受，人类自身的作茧自缚，自然生态环境的恶性循环。

　　堤基汛期渗透破坏与垂直防渗后引起的环境地质问题，本身就是一对矛盾。解决这样的矛盾，处理好这样的问题，需要各专业间的互相配合，认真论证，找出比较符合客观实际的解决方案，争取做到防止渗透破坏取得较好的效果，又不至于引起严重的环境地质问题。

　　2.3 开采筑堤建材引起的环境地质问题

　　堤防工程大多是采用当地材料筑堤，其取土原则是：就近开采，尽量不占用或少占用耕地，在堤基安全保护区范围之外取土。但是在实施过程中情况并非如此。一种情况是承包单位并未在勘测设计单位推荐的料场取料，另一种情况是汛期抢险时只能就近取土以解急用，这就可能因主动或被动地开采筑堤料引起一些环境地质问题。

　　（1）取土点在堤基附近，不在堤基安全保护区以外。由于取土，人为地破坏了天然的防渗铺盖，缩短了渗径，改变了可以安全抵御洪水的天然水文地质环境，增加了堤防出险的可能性。

　　（2）取土点虽然在堤基安全保护区以外，但由于堤防附近并没有料场，不得不将农田作为料场，开采时未留下保护层，其结果是虽然保住了堤防，但也会造成大片农田被破坏，而且不易复耕，可能产生土地砂化，使本来就有限的土地人为地减少。

　　（3）堤防所需的块石料大多是开山采取，采石过程中除了施工影响外，还由于人们在开采时并没有实施多少保护措施，山上的植被受到严重破坏，开采的石料和弃土被任意堆放，尤其是堆放在沟谷中的弃渣在暴雨期极易引起水土流失，可能形成泥石流，造成新的地质灾害。

　　（4）筑堤所需的砂砾石，基本上是从河漫滩中开采的，如果不按设计要求进行开采，可能形成河道起伏不平，糙率增大，影响河水流态，从而改变河势，造成河道变迁，引起新的问题。

　　以上情况均为开采天然建材时，没有环境保护意识而造成的，虽然人们已经注意到此类问题，但由于各地情况不同，这种现象在一段时间内还会长期存在，应该继续予以关注。

　　2.4 堤防工程可能引起的其它环境地质问题

　　汛期堤内低洼渊塘常常发生险情，且早期不易被及时发现，当发生冒泡喷水时也不易准确判断其渗漏性质，只好按最坏险情进行抢险，增大了抢险工作量和抢险难度。为了减轻汛期抢险压力，堤内渊塘一般按规范要求应进行填平处理，以确保堤脚一定范围内不产生险情隐患。然而，所有渊塘填平之后，也堵塞了地下水的排泻出口，会给堤内带来什么样的环境地质问题，还有待研究，并需要时间和实践去检验。

　　3　关于避免堤防工程引起环境地质问题的原则

　　为了保护堤防，也为了使自然环境不被人为的破坏，在加固或新建堤防时，首先要有环境意识，这是方案拟定和正确决策的基础。各类堤防工程方案在实施过程中，应注意几个原则：

　　（1）对需加固的堤防应尽量利用天然铺盖或加长加厚铺盖，堤后设置减压井和排水沟等措施来处理渗透破坏问题；对于险工险段或砂性土堤基段，可根据实际地质条件适当考虑垂直防渗措施，但决不可以在大范围内对全堤线进行大规模垂直防渗，即使局部堤段采取了垂直防渗，也应认真研究由此而引起的环境地质问题，提出解决方案。

　　（2）对于堤防附近无料可取而必需占用耕地的，应在取土时对取土深度科学地确定，留有一定厚度的可植层以备复耕。

　　（3）河道内取料应尽量在主河槽内，且开挖深度高差不宜过大，在河道弯曲和狭窄段不宜开采。

　　（4）开挖块石料应尽量少破坏表层植被，开采弃渣料应有固定的堆放场地。

　　4　结语

　　堤防工程的建设，不同程度地改变和破坏了自然环境，某些后果可能比堤毁更为严重，而且不易恢复。有些问题需要在一定的时间后才能显现出来，故不易引起人们的重视。就防止堤基渗透破坏的工程措施而言，垂直防渗的目的较为明确，是人们普遍看好且容易接受的方案之一，但其效果并不理想。从长江干堤除险加固工程渗流试验结果来看，悬挂式垂直防渗降低水力坡降仅为1%～10%，且造价高。而垂直防渗带来的一系列环境地质问题将是长期深远的，必须引起我们的足够重视。（爱上考试网编辑整理）