摘要:文章通過(guò)對(duì)某水庫(kù)工程建設(shè)需要和地質(zhì)工作發(fā)展特點(diǎn)，全面論證工程建設(shè)項(xiàng)目所在地區(qū)和場(chǎng)地的適宜性對(duì)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)論證的范圍、內(nèi)容，以及地質(zhì)環(huán)境分析與評(píng)價(jià)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:水庫(kù);工程地質(zhì);工程建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào):TV62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)14-0153-02

在一些重大工程建設(shè)項(xiàng)目及重要基地建設(shè)中，沒(méi)有進(jìn)行前期工程地質(zhì)論證，在工程選址、施工及運(yùn)營(yíng)中不同程度地出現(xiàn)了一些地質(zhì)問(wèn)題。特別是有的重大工程建設(shè)項(xiàng)目前期工程地質(zhì)論證不完善，出現(xiàn)一些嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，給工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。水庫(kù)區(qū)主要是由于庫(kù)水向周?chē)刭|(zhì)體內(nèi)滲入以及形成庫(kù)區(qū)后水動(dòng)力條件的改變，引起庫(kù)區(qū)周?chē)刭|(zhì)環(huán)境的變化，因而水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)問(wèn)題的產(chǎn)生是水與地質(zhì)環(huán)境相互作用所致?？梢愿爬槲宕蠊こ痰刭|(zhì)問(wèn)題，即:①水庫(kù)滲漏問(wèn)題;②庫(kù)岸穩(wěn)定性問(wèn)題;③水庫(kù)浸沒(méi)問(wèn)題;④水庫(kù)淤積問(wèn)題;⑤水庫(kù)誘發(fā)地震問(wèn)題。

1水庫(kù)滲漏問(wèn)題

庫(kù)水沿透水巖、土帶向庫(kù)外低地滲漏的現(xiàn)象。分為壩區(qū)滲漏和庫(kù)區(qū)滲漏。

①壩區(qū)滲漏:大壩建成后，庫(kù)水在壩上、下游水位差作用下，經(jīng)壩基和壩肩巖、土體中的裂隙、孔隙、破碎帶或喀斯特通道向壩下游滲漏的現(xiàn)象。經(jīng)壩基的滲漏稱(chēng)壩基滲漏，經(jīng)壩肩的滲漏稱(chēng)繞壩滲漏。

②庫(kù)區(qū)滲漏:包括庫(kù)水的滲透損失和滲漏損失。由于飽和庫(kù)岸和庫(kù)底巖、土體而引起的庫(kù)水損失，稱(chēng)滲透損失，這種滲漏現(xiàn)象稱(chēng)暫時(shí)性滲漏。庫(kù)水沿透水層、溶洞、斷裂破碎帶、裂隙節(jié)理帶等連貫性通道外滲而引起的損失，稱(chēng)滲漏損失，這種滲漏現(xiàn)象稱(chēng)經(jīng)常性滲漏，或永久性滲漏。通常，庫(kù)區(qū)滲漏指永久性滲漏。庫(kù)區(qū)滲漏可在鄰谷區(qū)引起新的滑坡，或使古滑坡復(fù)活，造成農(nóng)田浸沒(méi)、鹽漬化、沼澤化，危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及村舍安全。

2庫(kù)岸穩(wěn)定性

水庫(kù)岸坡的失穩(wěn)，主要是由于水庫(kù)建成蓄水后，水位抬升，浸沒(méi)了大部分邊坡或邊坡角，致使庫(kù)岸自然地質(zhì)環(huán)境受到影響，如巖土體飽水及強(qiáng)度降低，庫(kù)水漲落引起地下水位波動(dòng)變化和加劇波浪沖刷作用等，致使得原來(lái)處在平衡狀態(tài)的岸坡發(fā)生破壞，達(dá)到新的平衡，其破壞的形式包括崩塌、滑坡和坍岸等。其后果將直接危及庫(kù)岸地帶居民點(diǎn)及建筑物安全、毀壞農(nóng)田、淤塞庫(kù)區(qū)，高勢(shì)能的快速崩滑體還能造成巨大涌浪，危及大壩及壩下游安全。

水庫(kù)下游地勢(shì)高差大，岸坡陡峻，斷裂構(gòu)造發(fā)育，且多大雨和暴雨，森林覆蓋低，是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。上游水電站蓄水后，對(duì)庫(kù)岸已存在的不穩(wěn)定地質(zhì)體和原有滑坡、崩塌體的穩(wěn)定性將產(chǎn)生不利影響。一是岸坡已有崩塌滑坡的穩(wěn)定性，二是岸坡的穩(wěn)定性。崩塌滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是岸坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，岸坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)內(nèi)容是由崩塌滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)組成的、是區(qū)域穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。岸坡評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)中既要研究崩塌滑坡殘?bào)w及岸坡的穩(wěn)定現(xiàn)狀，也要對(duì)蓄水后和某些特殊情況條件下的穩(wěn)定狀況做出預(yù)測(cè)。

在庫(kù)水與庫(kù)岸相互作用下，庫(kù)岸的變化。水庫(kù)蓄水后，水位迅速上升，水邊線(xiàn)向外推移，水體范圍擴(kuò)大。在風(fēng)的作用下庫(kù)水面傾斜，生成波浪。上升的庫(kù)水位抬高岸邊地下水水位，使原先處于干燥狀態(tài)的巖土濕化，增加其容重，降低土體或基巖中軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度，使岸坡巖土失去平衡，引起岸壁坍落(或滑坡)，岸邊淤積和岸坡變形。

3水庫(kù)浸沒(méi)

水庫(kù)蓄水后，引起庫(kù)岸周?chē)欢ǚ秶k地下水位抬升，當(dāng)壅高后的地下水位接近或超出地面時(shí)，有可能導(dǎo)致農(nóng)田沼澤化、土地鹽堿化、建筑物地基飽水惡化和礦坑充水等不良后果，稱(chēng)此為水庫(kù)浸沒(méi)。水庫(kù)蓄水使水庫(kù)周邊地帶的地下水壅高，引起土地鹽堿化、沼澤化等次生災(zāi)害的現(xiàn)象。地下水壅高可使毛管水抬升，當(dāng)其上升高度達(dá)到建筑物地基或農(nóng)作物和樹(shù)木的根系，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，將產(chǎn)生浸沒(méi)問(wèn)題。浸沒(méi)可使農(nóng)田作物減產(chǎn)，工礦企業(yè)和民用建筑物地基條件惡化而損壞，礦井涌水量增加，鐵路、公路發(fā)生翻漿、凍脹，有時(shí)還影響水庫(kù)正常蓄水位或壩址的選擇。

浸沒(méi)觀測(cè)應(yīng)同時(shí)觀測(cè)庫(kù)水位、排水設(shè)施的排水量、水溫等。降雨、融冰季節(jié)、庫(kù)水位較高以及新的處理措施實(shí)施后的階段，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，并應(yīng)結(jié)合水庫(kù)淤積、坍岸、降水、灌溉用水及土壤性質(zhì)等資料，隨時(shí)進(jìn)行綜合分析，研究地下水變化規(guī)律和相應(yīng)影響因素，從而推斷在較高庫(kù)水位時(shí)的地下水埋深分布和可能的浸沒(méi)范圍，并繼續(xù)觀測(cè)驗(yàn)證。中國(guó)官?gòu)d水庫(kù)蓄水初期，出現(xiàn)庫(kù)區(qū)浸沒(méi)問(wèn)題，進(jìn)行了浸沒(méi)觀測(cè);而后，三門(mén)峽、黃壁莊等水庫(kù)也都進(jìn)行了浸沒(méi)觀測(cè)或調(diào)查，對(duì)妥善處理浸沒(méi)問(wèn)題和采取合理的水庫(kù)運(yùn)用方式，都起到了應(yīng)有的作用。

4水庫(kù)淤積來(lái)源

河流挾帶的泥沙在水庫(kù)區(qū)的淤積。河流流入水庫(kù)回水區(qū)后，由于斷面增大，流速減小，水流挾沙能力降低，所挾帶的泥沙將在庫(kù)區(qū)落淤。泥沙在庫(kù)區(qū)的淤積數(shù)量、過(guò)程和分布受水庫(kù)庫(kù)容大小、平面形態(tài)、底部地形、壅水高度、運(yùn)行方式和來(lái)水來(lái)沙量、過(guò)程及泥沙組成等多種因素的影響。對(duì)于湖泊型水庫(kù)，當(dāng)水位比較穩(wěn)定，河流來(lái)沙量較大且粒徑較粗時(shí)，由于河流進(jìn)入庫(kù)區(qū)后水深和斷面急劇增大，流速和水流挾沙能力迅速減小，粗顆粒泥沙集中淤積在庫(kù)尾區(qū)域，形成水庫(kù)三角洲。隨著淤積的發(fā)展，三角洲不斷擴(kuò)大延伸并向壩前推進(jìn)。而細(xì)顆粒泥沙，則在一定條件下形成渾水異重流，沿河槽向壩前運(yùn)動(dòng)，如能到達(dá)壩前并及時(shí)打開(kāi)泄流孔，則可排向下游;若不具備異重流形成條件，則將擴(kuò)散到全庫(kù)區(qū)并緩慢沉積到庫(kù)底。對(duì)于河道型水庫(kù)，當(dāng)水位變幅較大，河流來(lái)沙量不大且粒徑較細(xì)時(shí)，庫(kù)區(qū)泥沙淤積無(wú)明顯三角洲外形，而是比較均勻的，由粗而細(xì)的沿程落淤。對(duì)于多沙河流上的小型水庫(kù)，由于汛期含沙量較高的洪水可直達(dá)壩前，淤積物呈頂面平緩的錐體狀，其厚度自壩前向上游遞減。

為減緩水庫(kù)淤積，通常采用以下幾種方法:①在流域范圍內(nèi)進(jìn)行水土保持，防止水土流失，減少泥沙來(lái)源;②在水庫(kù)上游來(lái)沙量較多的支流上修建小型水庫(kù)，攔截部分泥沙;③對(duì)水庫(kù)進(jìn)行合理調(diào)度和運(yùn)用，利用底孔排泄異重流，滯洪排沙，造成溯源沖刷等，將泥沙排往下游。

5水庫(kù)誘發(fā)地震

水庫(kù)誘發(fā)地震早在20世紀(jì)30年代就有發(fā)現(xiàn)。全世界已知有近百個(gè)水庫(kù)蓄水后誘發(fā)了地震，其中中國(guó)十幾個(gè)。水庫(kù)誘發(fā)地震在時(shí)空上與庫(kù)水位升降密切相關(guān)。一般蓄水后不久即開(kāi)始出現(xiàn)微震。庫(kù)水位急劇上升至以前尚未達(dá)到過(guò)的新高程時(shí)，往往爆發(fā)地震。有時(shí)水位的驟然下降也會(huì)引發(fā)震群和較強(qiáng)地震。地震活動(dòng)高潮或強(qiáng)烈的地震一般出現(xiàn)在水庫(kù)達(dá)到最高水位的最初一、二個(gè)蓄水周期的高水位季節(jié)。隨著時(shí)間的推移，地震活動(dòng)逐漸趨于衰減。有些水庫(kù)地震可延續(xù)數(shù)十年。水庫(kù)誘發(fā)地震僅局限于水庫(kù)周?chē)鷰坠锓秶鷥?nèi)，震中常出現(xiàn)在水庫(kù)的峽谷或基巖裸露地段，震源深度極淺，從幾公里至近地表。地震序列可分為震群型和主震型兩種類(lèi)型。前者沒(méi)有明顯主震，但可有地震活動(dòng)高潮;后者一般有明顯前震期，震發(fā)生后，余震活動(dòng)低一陣高一陣趨于衰減。水庫(kù)發(fā)震概率隨壩高和庫(kù)容增大而明顯增高。

6結(jié) 語(yǔ)

文章對(duì)某水庫(kù)工程項(xiàng)目前期水文與地質(zhì)進(jìn)行了分析研究，提出了水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)問(wèn)題的產(chǎn)生是由水與地質(zhì)環(huán)境相互作用所致，并對(duì)引起水庫(kù)工程地質(zhì)的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析。

參考文獻(xiàn):

[1] 李智毅，楊裕云.工程地質(zhì)學(xué)概論[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1994.