Varias áreas importantes de los estudios geológicos hidráulicos y ambientales internacionales

Desde la década de 1970, las investigaciones básicas de hidrogeología y geología de ingeniería se han llevado a cabo ampliamente en todo el mundo. Después de eso, la mayoría de los países se centraron en la investigación y evaluación del entorno ecológico. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) desarrolla e implementa diversos estudios geológicos ambientales y planes de investigación basados ​​en las necesidades de uso de la tierra, construcción urbana, prevención de desastres geológicos y eliminación de desechos nucleares. Por ejemplo, el Estudio de Planificación Ambiental y de Recursos del Área de la Bahía de San Francisco y la Evaluación del Plan Maestro Urbano de California examinaron la calidad ambiental y el impacto de las actividades humanas en términos de peligros sísmicos, estabilidad de pendientes, inundaciones, uso de recursos, erosión y acumulación, y eliminación de desechos. . Países como Checoslovaquia y la India también han llevado a cabo estudios y evaluaciones geológicas ambientales regionales en importantes áreas de desarrollo y construcción. En la actualidad, varias áreas importantes de investigación y servicios de estudios geológicos ambientales internacionales son

1. Conservación de agua urbana, ingeniería y trabajo ambiental

Con el proceso de desarrollo de la urbanización, muchos países otorgan gran importancia. importancia para Para el trabajo de estudio geológico y evaluación de la planificación y construcción urbanas, Estados Unidos ha llevado a cabo trabajos de mapeo y estudio geológico urbano en las principales ciudades y sus áreas adyacentes. Las cuestiones ambientales como la contaminación y la estabilidad del agua urbana se consideran una tarea estratégica. de trabajo geológico y son los más importantes entre ellos. Algunos estados han llevado a cabo planes maestros geológicos urbanos regionales para realizar investigaciones y evaluaciones sobre cuestiones ambientales y de recursos en la construcción y el desarrollo urbano. Rusia ha llevado a cabo estudios urbanos en muchas grandes ciudades y ha estudiado sistemáticamente; nuevas condiciones geológicas que puedan aparecer en las zonas urbanas, funciones y fenómenos geológicos. La discusión en profundidad de los procesos geológicos urbanos y los fenómenos geológicos en los países en desarrollo es un tema teórico importante en el trabajo geológico urbano y ayuda a predecir las tendencias cambiantes del entorno geológico en las áreas urbanas.

2. Investigación de desastres geológicos

Los procesos geológicos y las actividades humanas provocan cambios en el entorno geológico, provocando desastres geológicos que perjudican la vida de las personas, los bienes y la construcción económica. Los desastres geológicos incluyen los desastres geológicos naturales y los desastres geológicos provocados por el hombre. Los primeros son causados ​​por procesos geológicos naturales, siendo los terremotos, los deslizamientos de tierra y las inundaciones los más importantes. Los segundos son inducidos por actividades humanas, entre las que se incluyen hundimientos de tierras, deslizamientos de tierra y derrumbes. etc. son más comunes. En Estados Unidos y Japón, los deslizamientos de tierra causan pérdidas económicas de hasta 1.500 millones de dólares al año. La frecuente aparición e intensificación de los desastres geológicos ha atraído gran atención por parte de los gobiernos y la comunidad geológica. Muchos países han llevado a cabo estudios de peligros geológicos. En la actualidad, el enfoque de la investigación y evaluación de desastres geológicos se centra principalmente en:

(1) Investigación y mapeo de desastres geológicos, investigando los patrones de desarrollo de varios desastres geológicos en áreas de construcción, grandes áreas de ingeniería y amenazas potenciales. áreas;

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(2) Investigar sobre métodos de investigación, predicción y evaluación, y explorar teorías y métodos que puedan predecir de manera precisa y cuantitativa el espacio, el tiempo y la intensidad de los desastres geológicos.

(3) Llevar a cabo un seguimiento de desastres geológicos y comprender los patrones de ocurrencia y desarrollo de diversos desastres geológicos.

3. Investigación y evaluación de la contaminación de las aguas subterráneas y eliminación de residuos sólidos

La investigación de los recursos de aguas subterráneas y la protección del medio ambiente son muy comunes en los países desarrollados. Una gran cantidad de residuos se generan en la vida urbana y la industria. y la minería se ha convertido en aguas subterráneas. La principal fuente de contaminación es que más de 400 ciudades importantes en el mundo vierten 3 mil millones de toneladas de desechos sólidos y 50 millones de toneladas de aguas residuales cada año. La investigación y evaluación de la idoneidad de la eliminación geológica de residuos sólidos se han convertido en un campo importante de la geología ambiental. Enterrar los residuos sólidos en cuerpos geológicos adecuados de manera que no causen efectos nocivos al medio humano o limiten en la mayor medida los efectos nocivos.

1. Investigación de la contaminación de las aguas subterráneas

La contaminación de las aguas subterráneas es causada principalmente por la descarga de aguas residuales industriales y domésticas. El contenido principal de la investigación es la composición de las aguas residuales y la cantidad de descarga. , y el estrato donde se descarga. Características litológicas y propiedades físicas y condiciones de migración de contaminantes en formaciones rocosas. Los desechos sólidos entran en contacto con el agua, lo que hace que algunas sustancias se disuelvan en ella y el agua subterránea se contamina a medida que el lixiviado se filtra en ella. El agua es el medio más importante para la migración de contaminantes. La infiltración de la precipitación es un factor importante en la lixiviación de basura. La cantidad de infiltración de la precipitación tiene una gran relación con la densidad de la capa de suelo que la cubre y la basura.

2. Estudio geológico del vertedero

El estudio geológico del vertedero incluye: condiciones geológicas del vertedero, uso del suelo, condiciones del terreno, aguas subterráneas, permeabilidad del suelo, erosión del suelo, etc. El nivel freático y las condiciones litológicas son factores importantes. En términos generales, se requiere seleccionar el vertedero en una zona donde el nivel más alto de agua freática no puede llegar al fondo de los residuos; la litología del vertedero requiere cierta permeabilidad y capacidad de depurar contaminantes.

Los vertederos razonables son una medida importante para reducir la contaminación ambiental causada por los desechos sólidos. Los vertederos sanitarios requieren que los desechos se coloquen y compacten en capas en un lugar adecuado y se cubran con tierra en capas.

3. Investigación y evaluación de la eliminación geológica de los residuos nucleares

Los residuos nucleares generalmente se colocan bajo tierra, utilizando cuerpos geológicos y barreras de ingeniería artificiales para evitar que los radionucleidos migren al entorno de vida humana. En condiciones naturales, el agua subterránea es el único medio para la migración de nucleidos, por lo que la investigación hidrogeoquímica es extremadamente importante para la investigación de los sitios de eliminación de desechos nucleares. Algunos estados miembros de la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) han llevado a cabo muchas investigaciones sistemáticas y experimentos de investigación sobre la eliminación geológica de desechos nucleares. En la mayoría de los países, la eliminación superficial se utiliza para los desechos radiactivos de nivel intermedio y bajo, y la eliminación profunda se utiliza para los desechos radiactivos de alto nivel. La roca que rodea el depósito es una barrera natural a largo plazo, y su litología, propiedades físicas y mecánicas, propiedades hidrofísicas, propiedades geoquímicas y propiedades termodinámicas imponen grandes exigencias al trabajo de investigación.

La investigación y la investigación del depósito geológico de residuos nucleares requiere la investigación de la forma del terreno, la estructura, las rocas circundantes y el agua subterránea, el estudio de las propiedades físicas y mecánicas, las propiedades mecánicas de fluidos, las propiedades termodinámicas y la migración de nucleidos de las rocas, así como así como la evaluación de seguridad de la eliminación. El análisis de seguridad incluye identificar los efectos y fenómenos que podrían conducir a la liberación de nucleidos y afectar su tasa de liberación o su movilidad ambiental; estimar la probabilidad de que ocurran estos fenómenos y cuantificar su impacto en el sistema de eliminación y calcular las posibles consecuencias de la radiactividad liberada; . La evaluación de la seguridad se realizó comparando varios modelos, como el modelo de transporte de radionucleidos de la litosfera, el modelo de transporte de radionucleidos en aguas subterráneas y el modelo de transporte de radionucleidos de la biosfera en el proyecto de investigación de cooperación internacional sueco Strypa.

IV. Estudio y protección del uso de la tierra

En la actualidad, la situación de los recursos terrestres en el mundo continúa deteriorándose, la superficie de tierra cultivada per cápita disminuye año tras año y la cuestión del uso racional. y la protección de la tierra se ha vuelto cada vez más prominente. El desarrollo y utilización de la tierra no sólo debe considerar las necesidades del desarrollo económico, sino también favorecer la estabilidad del medio ambiente ecológico. Por tanto, el trabajo geológico juega un papel importante en el uso racional y protección del suelo.

Estados Unidos considera más los factores ambientales geológicos en la planificación del uso de la tierra. Por ejemplo, en 1976, cuando el Servicio Geológico de los Estados Unidos realizó un estudio de planificación ambiental y de recursos en el Área de la Bahía de San Francisco, utilizó principios geológicos. considerar el desarrollo territorial como base científica para las decisiones de desarrollo regional. Se consideran principalmente los siguientes aspectos:

(1) Proteger ríos, ríos, lagos, puertos y embalses;

(2) Prevenir la erosión del agua y del suelo de las tierras agrícolas;

(3) Proteger el frágil entorno costero;

(4) Proteger la tierra con un entorno hermoso;

(5) Reducir el impacto de las arterias de tráfico en el medio ambiente;

(6) Prevenir o reducir el impacto ambiental de los residuos generados por las industrias de producción y procesamiento de energía;

(7) Identificar posibles peligros geológicos;

(8) Informar El desarrollo del suelo y el seguimiento ambiental se llevan a cabo durante su uso.

El Servicio Geológico de Estados Unidos prepara mapas de uso de la tierra para satisfacer las necesidades de desarrollo de los gobiernos federal, estatal y local. Las zonas clave son las zonas costeras, las bases de producción de energía y las zonas de rápida urbanización. Las actividades mineras han ocupado y destruido una gran cantidad de tierra disponible y han contaminado el suelo y los recursos hídricos, por lo que siempre se ha prestado atención a la protección de la tierra en las zonas mineras. El trabajo geológico realizado para el uso racional y la protección de los terrenos del área minera es: proporcionar información sobre la topografía, vegetación y condiciones del terreno del área minera antes de la minería, identificar los terrenos no aptos para la minería, determinar los terrenos aptos para la recuperación y preparar planes de recuperación. y programas Proporcionar una base para organizar racionalmente los sitios de almacenamiento de grava residual y otras instalaciones terrestres.

En la planificación del uso del suelo urbano, es necesario realizar un estudio y evaluación de los recursos potenciales de la región para proteger importantes recursos minerales del impacto del desarrollo urbano. En las zonas urbanas, para resolver la contradicción entre el desarrollo urbano y las tierras agrícolas, el desarrollo y utilización del espacio subterráneo es una forma muy importante en algunos países, que ha logrado beneficios sociales y económicos muy obvios. Por ejemplo, en ciudades como Montreal, Toronto, Ottawa en Canadá y Kansas en Estados Unidos, algunas instalaciones públicas, sistemas de transporte, estacionamientos, calles comerciales, almacenes y edificios de oficinas están ubicados bajo tierra.

El desarrollo y utilización del espacio subterráneo no sólo protege valiosos recursos terrestres superficiales, sino que el espacio subterráneo en sí también tiene muchas ventajas:

(1) La temperatura y la humedad cambian muy poco entre el día y la noche y según las estaciones, lo que es bueno para fabricar alimentos y alimentos importantes, almacenar archivos y obras de arte preciosas y procesar y fabricar instrumentos de precisión;

(2) Los costos de bajo consumo de energía, calefacción y resistencia a la humedad son mucho más bajos que esos. de instalaciones terrestres;

(3) No sujeto al impacto de desastres como tornados y huracanes;

(4) El consumo de materiales de construcción es pequeño y el espacio subterráneo es un recurso que los seres humanos pueden explotar plenamente.

V. Trabajo de estudio geológico de la zona costera

La zona costera es una zona de desarrollo económico importante con un entorno geológico frágil y condiciones geológicas complejas. Han surgido muchos problemas geológicos durante el proceso de desarrollo, como por ejemplo. Cimientos débiles, hundimientos del terreno, intrusión de agua de mar, cambio de playas, erosión costera, deslizamientos de tierra submarinos, flujos de escombros de cañones submarinos, etc. Estos problemas geológicos son limitaciones para el desarrollo y la construcción.

Rusia organizó e implementó un proyecto de investigación y reconocimiento de zonas costeras en la década de 1980 para llevar a cabo investigaciones de evaluación geológica de ingeniería de zonas costeras. Además de investigar los sedimentos arenosos desde el estuario hasta la plataforma continental, estudiar los procesos geológicos de la plataforma continental oriental del Mar Negro y realizar estudios geológicos de ingeniería para tender tuberías submarinas para descargar aguas residuales industriales en las profundidades del mar, se han realizado estudios geológicos y cartografía También se han realizado estudios en la plataforma continental en algunas zonas dentro de una profundidad de agua de 200 metros. Este trabajo proporciona información básica para la formulación de planes generales de desarrollo racional y refuerzo de la costa, así como de construcción de ingeniería costera.

Debido a la densa población a lo largo de la costa de los Estados Unidos, es la zona más desarrollada de la costa. El llenado de bahías y humedales costeros, junto con otras diversas actividades económicas, ha cambiado enormemente la naturaleza. Aspecto de las tierras y aguas costeras. Por ello, se llevó a cabo una evaluación geológica ambiental integral de algunas zonas costeras. Por ejemplo, el área de la Bahía de San Francisco en los Estados Unidos ha llevado a cabo investigaciones sobre planificación ambiental y de recursos, y Texas ha compilado un sistema de mapas geológicos ambientales costeros, que incluye un mapa geológico ambiental principal y ocho mapas temáticos. Algunos países en desarrollo, como India, Arabia Saudita y otros países costeros, también otorgan gran importancia a la investigación y evaluación de la geología ambiental costera.

6. Servicio Geológico Ecológico

Los ecosistemas y los entornos geológicos tienen una relación muy estrecha. Existe una conexión orgánica entre la salud humana y la enfermedad y los elementos químicos contenidos en el agua, el suelo y las rocas; la contaminación del agua y del suelo provocará variaciones en las características biológicas del entorno geológico; Estas cuestiones geológicas ecológicas son áreas de investigación importantes en geología ambiental. El impacto del entorno geológico en los ecosistemas incluye impactos en los seres humanos, las comunidades animales y vegetales. En este campo, todavía hay muchos temas de investigación potenciales que merecen atención.

La geología médica estudia la influencia de los factores geológicos en las enfermedades y problemas nutricionales humanos y animales y su distribución geográfica. La aparición de enfermedades endémicas tiene patrones de distribución geográfica evidentes y está relacionada con determinados entornos geológicos. La investigación en geoquímica ambiental y biogeoquímica ambiental es un trabajo básico importante en la investigación en geología médica. Por lo tanto, el mapeo de geoquímica y química del suelo tiene un valor práctico importante. En Noruega, zonas como los condados de Oppland y Buskerud han mapeado iones de cobre, plomo, zinc, cadmio, plata, níquel, cobalto, manganeso, vanadio, cromo, molibdeno y calcio.

La hidrogeología ecológica estudia los cambios en la zona de saturación bajo la influencia de las actividades humanas y del medio natural, y la relación entre este cambio y la variabilidad y actividad del ecosistema, de modo que las condiciones hidrogeológicas son propicias para afectar actividades humanas. La región mantiene un equilibrio ecológico benigno, desarrolla efectos hidrogeológicos beneficiosos y suprime los efectos hidrogeológicos dañinos.

Hay cambios en las condiciones ecológicas en las zonas de desarrollo y áreas de construcción de ingeniería. Para reflejar el impacto de las actividades económicas de ingeniería en el entorno geológico, determinar los efectos ecológicos y predecir los cambios en el entorno geológico, se deben tomar medidas. formularse para reducir las consecuencias adversas de las acciones humanas. En Rusia, los mapas geoecológicos se elaboran durante los estudios geológicos regionales. El establecimiento de un buen entorno ecológico depende en gran medida de las condiciones de las aguas superficiales y subterráneas. Por lo tanto, la hidrogeología y la hidrogeoquímica tienen una importancia especial en los estudios e investigaciones geológicos ecológicos.