于思洋 耿雨 姜一民 李文增
沈陽宇坤工程技術(shù)有限公司
淺談水利水電工程的水文地質(zhì)勘察策略
于思洋 耿雨 姜一民 李文增
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水文地質(zhì)勘查是水利水電工程建設(shè)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其勘察效果對整個工程的安全性能有著至關(guān)重要的影響。文本將簡述水文地質(zhì)勘查的概念及價值,總結(jié)水利水電工程地質(zhì)勘查的主要方法,并對勘察過程中的水文地質(zhì)問題進(jìn)行分析,提出進(jìn)行水利水電工程水文地質(zhì)勘察的相關(guān)策略。
水利水電工程 水文地質(zhì) 勘察策略
(一)概念。水文地質(zhì)主要是指地下水的分布和運動情況,而水文地質(zhì)勘查就是基于一定的水文指數(shù)對水文地質(zhì)進(jìn)行區(qū)分,一般將環(huán)境相同、地質(zhì)類似的地下水歸為一類。同時進(jìn)行區(qū)域特征分析,進(jìn)而為工程施工提供理論依據(jù)。水文地質(zhì)勘查的主要工作內(nèi)容有:實地測繪水文地質(zhì)、物探地下水位置、鉆探水文地質(zhì)、試驗評估水文地質(zhì)、觀測地下水運動規(guī)律、實驗室取樣分析、編寫水文地質(zhì)報告以及圖件等。
(二)水文地質(zhì)勘察的價值。水文地質(zhì)勘察主要研究地下水的形成、分布以及變化規(guī)律,分析地下水的物理化學(xué)性質(zhì),以便能夠?qū)ζ溥M(jìn)行充分利用,進(jìn)而提高工程建筑的安全性能。通過對水文地進(jìn)行質(zhì)勘察,可以有效避免地下水帶來的一系列危害,有助于相關(guān)防護(hù)措施的制定和實行,在很大程度上削弱了地下水可能造成的損失,為工程質(zhì)量水平提供有力保障。
(一)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS),是一項基于信息系統(tǒng),利用工程圖片,比如說柱狀圖、平面圖以及等值線圖等對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的技術(shù)。該技術(shù)目前普遍應(yīng)用于水利水電工程的地質(zhì)勘查。
(二)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用。全球定為系統(tǒng)(簡稱GPS),在人們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用。同時具有定位、勘測水利水電工程地質(zhì)情況的職能,因其測量精度相對比較高,從而使勘測效益得到了大幅度提升。
(三)遙感技術(shù)的應(yīng)用。衛(wèi)星遙感技術(shù)可以通過彩紅外片、航衛(wèi)片等對水庫區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行考察,有助于確定塌滑體的數(shù)目、構(gòu)造以及穩(wěn)定狀況,并對項目地進(jìn)行穩(wěn)定性評估;衛(wèi)星遙感技術(shù)可以測量各類巖溶的地表形態(tài),并通過紅外光譜差異分析泉水與地下水的分布狀況;此外,遙感技術(shù)可以豐富水文地質(zhì)的數(shù)據(jù)信息,有效體現(xiàn)地下水的區(qū)域性特征,進(jìn)而對周邊的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合評價。
(一)邊坡的工程地質(zhì)分析。邊坡處理是水利水電項目工程中比較重要的環(huán)節(jié),因為水利水電項目所處的地質(zhì)條件相對龐雜,時常伴有形變現(xiàn)象。再加上,比較容易出現(xiàn)張裂,滑坡和崩塌等情況。同時,周邊地域的地質(zhì)特征也會對邊坡的穩(wěn)定性造成一定影響。
(二)壩基巖體的工程地質(zhì)分析。因堤壩性質(zhì)不同,其所需要的地質(zhì)條件也隨之改變,因此,必須要詳細(xì)了解各個堤壩的工作要求,以便為水文地質(zhì)勘察打下基礎(chǔ),促進(jìn)相關(guān)防護(hù)措施的提出與實施。
(三)水庫工程地質(zhì)問題分析。當(dāng)水庫存滿水之后,會改變其周圍的水文地質(zhì)情況。具體來說,風(fēng)浪等會對岸堤造成沖擊;地下水的水位會有所升高,以至于淹沒坑洼處。這些情況都會對其地質(zhì)造成影響,進(jìn)而發(fā)生水庫漏水、淤積、坍塌等現(xiàn)象,嚴(yán)重的甚至?xí)鸬卣馂?zāi)害。
(一)對水文地質(zhì)問題給予足夠重視
水文地質(zhì)勘查是水利水電工程項目施工中最為重要的環(huán)節(jié),要正視勘察中存在的水文地質(zhì)問題,以便提高項目地質(zhì)勘察的精確性,進(jìn)而為工程的方案設(shè)計以及實際施工階段提供可靠依據(jù)。
1.考慮地理條件。自然地理狀況是地質(zhì)勘察的重中之重,具體包括考察項目地的季風(fēng)氣候、大氣環(huán)境濕度、水文地質(zhì)類別以及所處的地貌條件等等。2.分析地質(zhì)環(huán)境。水利水電工程的水文地質(zhì)勘察還涉及到對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析,比如說要勘察地質(zhì)、基底以及底巖的構(gòu)造等等。3.勘測地下水位情況??睖y地下水位情況時,要對近些年地下水的變化以及運動規(guī)律等信息進(jìn)行收集整理,從而得出水位的變化走向,為水利水電工程水文地質(zhì)勘察提供依據(jù)。4.探索含隔水層情況。含隔水層主要涵蓋兩個水層的埋藏同條件、地下水所處類別以及相應(yīng)的地下水流向等。此外,進(jìn)行水利水電工程的水文地質(zhì)勘察時,還需要了解含隔水層的具體分布狀態(tài),進(jìn)而讓施工單位充分掌控項目地的地層滲透情況,有助于制定合理的施工方案,提高施工項目的安全性能。
(二)保障水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性
1.確定含水層。在對水利水電工程項目進(jìn)行水文地質(zhì)勘查時,施工單位需要了解地下水的水位情況。具體來說,就是要先明確地下水的水位是靜止的還是屬于多層含水的狀態(tài),并以此作為根據(jù),利用最合理的方法來獲得水文地質(zhì)勘察信息,進(jìn)而提高水文地質(zhì)參數(shù)的精確性。2.測定流向。地下水的水流流向測定也對勘測信息準(zhǔn)確性有所影響。通常情況下,在實際的流向勘測過程中,幾何法應(yīng)用的最為普遍。3.壓水試驗。壓水試驗作為水文地質(zhì)勘察中較為關(guān)鍵的試驗項目,其本質(zhì)就是要獲得透水率。進(jìn)行壓水試驗時,要注意和地質(zhì)勘察信息以及鉆探信息進(jìn)行有機結(jié)合,基于施工項目的具體情況明確試驗孔的位置,并以巖層的滲透特征為根據(jù)劃分試驗段,進(jìn)而得出項目實質(zhì)所需的壓力指標(biāo),以便推算得出透水率。
隨著水利水電項目數(shù)量不斷增多、規(guī)模不斷加大,項目的施工質(zhì)量受到越來越多的關(guān)注。而水文地質(zhì)勘察又對施工項目的安全性能有著直接的影響,因此,相關(guān)勘察人員必須對各類勘察技術(shù)了如指掌,并且能夠做到具體問題具體分析,基于施工項目的實際情況,采取最恰的勘測方法,對水文地質(zhì)問題給予足夠重視,確保水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性,為施工設(shè)計方案以及施工具體環(huán)節(jié)提供可靠依據(jù),進(jìn)而切實提高工程質(zhì)量,使其安全、可靠地運行。
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