劉明岐

【摘 要】水利水電工程地質(zhì)勘察歷來重視環(huán)境工程地質(zhì)問題的研究與預(yù)測，水利水電環(huán)境地質(zhì)問題研究現(xiàn)狀堪憂。水利工程地質(zhì)同行積極開展水利水電環(huán)境地質(zhì)問題的研究，既努力滿足新時期治水思路對水利工程地質(zhì)的要求，又能為水利工程地質(zhì)專業(yè)開辟新的生存空間。

【關(guān)鍵詞】水利水電；建設(shè)；地質(zhì)

前言：

地質(zhì)勘查是水利水電工程建設(shè)、及其工程質(zhì)量的先決條件和重要保證。本文從調(diào)查目前水利水電工程建設(shè)中地質(zhì)勘查的現(xiàn)狀和存在的主要問題著手，論述水利水電工程建設(shè)的特殊性和復(fù)雜性，地質(zhì)勘查工作的實(shí)踐性與經(jīng)驗(yàn)性，闡明水利水電工程建設(shè)中地質(zhì)勘查的必要性，同時對水利水電工程建設(shè)中各種類型的地質(zhì)勘查主要內(nèi)容、方法進(jìn)一步做了論述。

一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問題

（一）水利水電工程與魚類、生物物種問題

①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產(chǎn)量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產(chǎn)生氣泡病。

②對植物和動物的影響：庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。

（二）水利水電工程與水文問題

水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)境造成影響。例如：①以發(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③當(dāng)水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質(zhì)的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。④入?？谝蚝铀髁繙p少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題。

（三）水利水電工程與地震問題

水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件；③水庫水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。

二、水利水電建設(shè)中地質(zhì)勘查的必要性

（一）水利水電工程建設(shè)的特殊性與復(fù)雜性

水利水電工程建設(shè)的特殊性首先表現(xiàn)在其工程建筑物的特殊性。一般建筑工程標(biāo)準(zhǔn)化較為規(guī)范化，可以見到基本相同甚至完全相同的建筑物設(shè)計(jì)，或者部分及全部套用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙。然而水利水電工程建筑物則不然，成千上萬座水庫大壩中，不可能找到兩座完全相同的大壩。決定水利水電工程建設(shè)大壩規(guī)模、壩型、結(jié)構(gòu)等工程要素的自然條件很復(fù)雜，其中工程建設(shè)所在區(qū)域或工作區(qū)地質(zhì)條件則是最主要的自然條件之一。水利水電工程建設(shè)的特殊性是其與水密切相關(guān)，其中包括地下水與地表水，其所承受的荷載主要是水荷載。水利水電工程建設(shè)一旦失事，損失將十分慘重。

（二）地質(zhì)勘查工作的實(shí)踐性與經(jīng)驗(yàn)性

地質(zhì)勘查理論的任何一項(xiàng)新進(jìn)展、新方法、新技術(shù)，都必須通過大量試驗(yàn)研究、分析論證和工程實(shí)踐的檢驗(yàn)。許多工程實(shí)例足以說明采取慎重態(tài)度的必要性。有些工程從分析計(jì)算上看是安全的，實(shí)際上卻出了問題，而另一些工程通過計(jì)算認(rèn)為不安全，卻安全運(yùn)行了數(shù)十年。因此，我們搞水利水電工程建設(shè)，工程經(jīng)驗(yàn)往往又是起決定作用的。

三、水利水電工程建設(shè)中地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容、方法

通過地質(zhì)勘查明確水利水電工程建設(shè)的地質(zhì)條件、論證工程地質(zhì)問題、選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場地、研究工程興建后對地質(zhì)環(huán)境的影響等。

（一）水利水電工程建設(shè)中必須查明和解決的地質(zhì)勘查問題主要有：庫區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件，水庫滲漏、浸沒、淤積、庫岸穩(wěn)定，壩基穩(wěn)定、滲流、滲透變形、沉陷、滲漏、壩頭邊坡穩(wěn)定，巖體工程地質(zhì)分類、承載力、允許滲透水力坡度、液化、基坑涌水量、建筑材料等。

（二）水庫工程地質(zhì)勘查內(nèi)容包括：水庫地質(zhì)條件、水庫滲漏的性質(zhì)、途徑和范圍，計(jì)算參數(shù)的確定，計(jì)算公式的選用，計(jì)算成果及其分析和說明，處理方案的建議和結(jié)論。水庫浸沒區(qū)地質(zhì)條件，地下水壅高計(jì)算參數(shù)和公式的選定及計(jì)算成果的分析說明，浸沒標(biāo)準(zhǔn)的確定。根據(jù)水庫運(yùn)用水位預(yù)測的浸沒范圍，浸沒區(qū)的分類，可能的發(fā)展情況和防護(hù)措施的建議。庫岸穩(wěn)定性分段，不同設(shè)計(jì)水位時的不穩(wěn)定巖土體的位置、高程、方量，主要地質(zhì)條件，計(jì)算參數(shù)選擇，計(jì)算成果和觀測資料等以及失穩(wěn)影響和防治措施的建議。評價水庫誘發(fā)地震的條件潛在震源區(qū)的確定及其震級上限的預(yù)測。

（三）各建筑物的工程地質(zhì)勘查內(nèi)容包括：壩、閘址工程地質(zhì)條件（包括地質(zhì)概況與選定壩型、壩軸線、樞紐布置方案有關(guān)的工程地質(zhì)條件，壩基巖體工程地質(zhì)分類，工程地質(zhì)問題及評價和有關(guān)工程地質(zhì)問題處理的建議。

（四）引水隧洞工程地質(zhì)勘查內(nèi)容包括：工程地質(zhì)條件分段及說明，圍巖工程地質(zhì)分類和工程地質(zhì)問題評價及處理建議。渠道工程地質(zhì)條件應(yīng)包括：工程地質(zhì)條件分段及說明，渠道建筑物的工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題評價及處理建議。

（五）斜坡現(xiàn)場以不擾動底層的情況下，開展各項(xiàng)地質(zhì)勘查工作，從而獲得斜坡地層的物理力學(xué)性質(zhì)，其同室內(nèi)試驗(yàn)方式相比能夠更好的在工程場地進(jìn)行測試，并且不需要對土質(zhì)進(jìn)行取樣；其次，其所測試影響的范圍要明顯室內(nèi)試驗(yàn)方式，從而能夠具有更好的代表性。由于這種方式能夠使用良好的多種原位測試方式，所以其也能夠獲得更好的地質(zhì)物理力學(xué)指標(biāo)以及地層剖面；最后，這種測試方式也具有較好的經(jīng)濟(jì)性以及效率性，從而較好的節(jié)約了勘查時間。

地質(zhì)勘查采用的方法主要包括鉆探、物探、坑探，三種勘探方法均有規(guī)程規(guī)范遵循。通過鉆探、物探、坑探、觸探、靜探、十字板剪切、巖體應(yīng)力測試、巖體地質(zhì)描述、滲透變形試驗(yàn)、壓水、高壓壓水、注水、抽水試驗(yàn)、地下水動態(tài)觀測等，在充分的工程地質(zhì)分析與論證的基礎(chǔ)上提交設(shè)計(jì)建議值。

四、結(jié)束語

在工程建設(shè)前，對工作區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘測，并作出分析、評價；預(yù)測水利水電工程建設(shè)中可能出現(xiàn)的問題，針對性地提出解決措施。近幾十年來，水利水電工程建設(shè)中，地質(zhì)勘查研究工作已經(jīng)有了多方面的發(fā)展進(jìn)步。從勘查技術(shù)、測試技術(shù)，再到數(shù)值分析技術(shù)等都取得了迅速的發(fā)展，但是由于地質(zhì)勘查環(huán)境的復(fù)雜性、地質(zhì)信息獲取難等原因，導(dǎo)致水利水電建設(shè)中地質(zhì)勘查工作還不完善，還存在眾多問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 韓洋.水利工程中的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查工作分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（35）：188-189.

[2] 丁一.淺論水利工程中地質(zhì)勘查與巖土治理問題[J].建材與裝飾，2017（30）：285-286.