盧開(kāi)云

1.東華理工大學(xué)水資源與環(huán)境工程學(xué)院 江西 南昌 330006

2.云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣水務(wù)局 云南 普洱 666499

水是人類賴以生存的、不可缺少的資源。作為水資源一部分，地下水分布廣、變化穩(wěn)定、水質(zhì)良好、便于應(yīng)用，是理想的飲用水源，也是生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水的重要供水水源，在我國(guó)，干旱、半干旱的華北和西北地區(qū)，地下水是主要的甚至是唯一的供水水源。當(dāng)代水文地質(zhì)學(xué)研究的是飽和帶與非飽和帶中的地下水。主要研究地下水與周圍環(huán)境在相互作用時(shí)，水質(zhì)、水量的時(shí)空變化規(guī)律以及地下水對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，以及探究運(yùn)用以上規(guī)律避害興利，服務(wù)人類，使人與自然相互協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。本文以水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)為例，簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)代水文地質(zhì)學(xué)中水文地質(zhì)勘察方法的原理及應(yīng)用，從而為今后水文地質(zhì)勘察和水利工程建設(shè)工作提供一些參考。

1 工程分析

1.1 水文地質(zhì)勘察

1.1.1 自然地理概況

景谷縣位于云南省西南山區(qū)，普洱市西北方向，東與寧洱縣相連，南以小黑江為界、與思茅區(qū)一水相鄰，西與臨翔、雙江、瀾滄隔瀾滄江相望，北與鎮(zhèn)沅縣接壤，東西相距107km，南北相距115.8km，總面積7777k㎡，山區(qū)面積占總面積95.5%。境內(nèi)礦藏資源頗為豐富，種類較多。境內(nèi)山地、高原、盆地相間分布，屬橫斷山系縱谷區(qū)南段無(wú)量山脈分支。

景谷縣多樣性的立體氣候特征為許多植物的生長(zhǎng)提供了十分適宜的環(huán)境條件，境內(nèi)主要植物有思茅松、菩提樹(shù)、榕樹(shù)等，另外還擁有大榕樹(shù)、大青樹(shù)、大茶樹(shù)、松樹(shù)王、龍血樹(shù)等名貴樹(shù)種及數(shù)十種名貴蘭花。全縣林地面積893.8萬(wàn)畝，森林覆蓋率達(dá)74.72%，活立木蓄積量4832萬(wàn)m3。

1.1.2 工程地質(zhì)

景谷縣位于三江印支褶皺系南端，西以瀾滄江深斷裂為界，多受經(jīng)向構(gòu)造控制，活動(dòng)強(qiáng)烈。地質(zhì)構(gòu)造受東部哀牢山深斷裂帶和西部瀾滄江切割較深的大斷裂帶的影響，為第四紀(jì)活動(dòng)構(gòu)造思茅斷裂帶與瀾滄江斷裂帶之間的弧形塊區(qū)。境內(nèi)地質(zhì)較為復(fù)雜，新生代、中生代、古生代地層均有分布，巖性多為紅色沙巖、石灰?guī)r、片麻巖、花崗巖。主干斷裂平行于深斷裂分布，并為后期北西或北東向橫斷裂所切割或錯(cuò)移，除主干斷裂外，多為切割主斷裂之橫斷裂平行派生的次級(jí)斷裂，在地貌、水系上亦有一定表現(xiàn)。

根據(jù)工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造新近無(wú)較大活動(dòng)跡象，區(qū)域地層總體穩(wěn)定，通過(guò)查詢《中國(guó)地震活動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2015）可知，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45s，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度，工程地震設(shè)防烈度采用Ⅶ度。

1.1.3 水文及氣象

全縣多年平均降雨量1426.3mm，受地勢(shì)影響，“立體氣候”特點(diǎn)突出，隨海拔升高而雨量增多，迎風(fēng)坡雨量明顯多于背風(fēng)坡。受地形和季風(fēng)氣候影響，降水量年際年內(nèi)分布不均，每年5月至10月為雨季，降雨量占全年降雨量的85%左右，其中7月至8月降雨較為集中，形成主汛期，10月中下旬雨季結(jié)束。氣侯屬于亞熱帶山原季風(fēng)氣候區(qū)，是典型的南亞熱帶地區(qū)，多年平均氣溫20.2℃，最熱月份在雨水開(kāi)始前的5～6月，最冷月為1月，極端最高氣溫達(dá)39.6℃，極端最低氣溫0.2℃，多年平均日照時(shí)數(shù)2065.3小時(shí)，年平均相對(duì)濕度78%，多年平均蒸發(fā)量900～1400mm，多年平均風(fēng)速26m/s。因降雨在年際和地區(qū)之間分布不均，導(dǎo)致區(qū)域性的水、旱災(zāi)害交錯(cuò)發(fā)生。

1.1.4 水資源概況

景谷縣境內(nèi)境內(nèi)屬瀾滄江水系，水能資源豐富，境內(nèi)有瀾滄江、威遠(yuǎn)江、小黑江等大小河流94條，年總產(chǎn)水量44.16億m3，理論蘊(yùn)藏量為76萬(wàn)kW（瀾滄江除外），可易于開(kāi)發(fā)利用的23萬(wàn)kW，占總蘊(yùn)藏量30.26%。截至目前，全縣已建成水電站13座，機(jī)組20臺(tái)，裝機(jī)容量2.93萬(wàn)kW，占可開(kāi)發(fā)總量的12.7%。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，裝機(jī)容量在500kW以上電站預(yù)計(jì)可建39座，全縣水能資源可開(kāi)發(fā)利用潛力還比較大。

1.2 水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)工程施工中存在的問(wèn)題分析及處理

1.2.1 芒局水庫(kù)

（1）基本情況

芒局水庫(kù)壩址位于景谷縣永平鎮(zhèn)南東側(cè)勐嘎河支流芒局小河中上游。芒局小河為勐嘎河的一級(jí)支流，屬瀾滄江水系，距縣城70km，始建于1988年，為?。ǘ┬退畮?kù)工程，水庫(kù)總庫(kù)容12.45萬(wàn)m3，為均質(zhì)土壩，以農(nóng)業(yè)灌溉為主、兼顧人蓄下游防洪的水利蓄水工程，承擔(dān)著下游300 余畝農(nóng)田灌溉，水庫(kù)保護(hù)著下游500多人、800多畝耕地，免遭洪水威脅。

（2）水庫(kù)運(yùn)行存在的問(wèn)題

1、溢洪道工作橋護(hù)欄銹蝕。2、進(jìn)庫(kù)道路受雨水沖刷損毀。3、水庫(kù)無(wú)管理房。4、老涵洞滲水嚴(yán)重。5、斜拉閘拉桿及閘板銹蝕。6、壩面白蟻危害嚴(yán)重。7、壩腳淤積，排水不暢。8、缺水庫(kù)管理安全警示標(biāo)志。9、無(wú)備用電源。

（3）工程維修養(yǎng)護(hù)方案

1、對(duì)溢洪道工作橋護(hù)欄除銹后進(jìn)行防腐刷漆處理。2、對(duì)進(jìn)庫(kù)道路進(jìn)行修復(fù)。3、新建水庫(kù)管理房。4、用C20混凝土對(duì)老涵洞進(jìn)行封堵。5、對(duì)斜拉閘拉桿及閘板進(jìn)行除銹保養(yǎng)。6、攔河壩下游壩坡先進(jìn)行白蟻治理除巣，然后對(duì)整個(gè)壩面采取藥物防治，以達(dá)到全面滅除白蟻。7、清理壩腳淤積。8、制作安裝安全警示牌1塊。9、配備備用電源。

（4）維修養(yǎng)護(hù)主要工程量

表1 芒局水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)主要工程量表

1.2.2 牛屎河水庫(kù)

牛屎河水庫(kù)位于景谷縣永平鎮(zhèn)境內(nèi)，在勐戛河二級(jí)支流牛屎河上游，屬瀾滄江水系，始建于1966年，距鎮(zhèn)政府16km，徑流面積0.88km2，總庫(kù)容13.89萬(wàn)m3，以農(nóng)業(yè)灌溉為主，最大灌溉面積800畝。

（2）工程目前運(yùn)行存在的問(wèn)題

1、斜拉閘及拉桿銹蝕嚴(yán)重。2、管理房庭院未硬化。3、進(jìn)庫(kù)道路受雨水沖刷嚴(yán)重。4、大壩順流右岸壩肩與山體結(jié)合部有滲漏。5、無(wú)安全警示標(biāo)志。6、缺備用電源。

（3）工程維修養(yǎng)護(hù)方案

1、對(duì)斜拉閘及拉桿進(jìn)行除銹防腐保養(yǎng) 。2、采用C20砼澆筑管理房地坪36㎡。3、對(duì)進(jìn)庫(kù)路面采用機(jī)械開(kāi)挖擴(kuò)寬，而后鋪墊砂石。4、對(duì)大壩順流右側(cè)壩肩與山體結(jié)合部進(jìn)行灌漿防滲處理。5、制作安裝安全警示牌1塊。6、配備備用電源。

（4）維修養(yǎng)護(hù)主要工程量

表2 牛屎河水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)主要工程量表

1.3 工程事故分析

從以上兩個(gè)工程的施工過(guò)程中可看出，對(duì)于水庫(kù)目前存在問(wèn)題的發(fā)生，以及由此造成工程量的增大，有很大的原因是水庫(kù)建設(shè)較為久遠(yuǎn)，且建設(shè)初期，由于工程技術(shù)滯后，致使在開(kāi)展水文地質(zhì)勘察時(shí)，勘察不到位，從而造成施工不夠精細(xì)，從而致使水庫(kù)存在隱患。由此可見(jiàn)，不論是在水庫(kù)建設(shè)，還是病險(xiǎn)水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)中進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，都是及其重要的[2]。

2 水文地質(zhì)勘察在水庫(kù)維修、滲漏處理中的運(yùn)用分析

一般來(lái)講，水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容有：地質(zhì)條件勘察、水文地質(zhì)勘察、巖溶區(qū)的巖溶發(fā)育特征分析等。在水庫(kù)維修、滲漏處理中，尤其是在滲漏處理中，需要對(duì)地質(zhì)條件、水文地質(zhì)及巖溶發(fā)育特征等進(jìn)行充分的勘察分析，從而制定出具體可行的實(shí)施方案。

2.1 地質(zhì)條件勘察分析

首先應(yīng)該對(duì)工程區(qū)的地形地貌進(jìn)行全面勘察。通過(guò)工程區(qū)周邊的地形地貌進(jìn)行勘察，根據(jù)勘察結(jié)果充分比較分析其對(duì)于水庫(kù)工程區(qū)地下水的影響。一般來(lái)講，當(dāng)河水位低于庫(kù)水位或者水庫(kù)間的分水嶺比較單薄時(shí)，比較容易引起水庫(kù)滲漏。

我的接近并最終投身文學(xué)，近一甲子矣。在此漫漫歲月，雖無(wú)驕人成績(jī)，所幸終日矻矻，與文學(xué)相伴了一生。朋友曾與我談及一同起步的同行許多已巍然成樹(shù)，嘆息我等才情有限，始終不成氣候，最多算棵草而已，很沒(méi)勁。我同意他的比喻，卻不同意他的自卑。沒(méi)有長(zhǎng)成樹(shù)木，長(zhǎng)成了草，也是文學(xué)原野上的生命。而且，一粒種子，能長(zhǎng)成一棵草，生動(dòng)地活著，其實(shí)也并不容易。說(shuō)樹(shù)不是一天長(zhǎng)成的，草又何嘗不是？天時(shí)地利人和，一樣不能少。就一個(gè)寫(xiě)作者而言，不說(shuō)社會(huì)歷史那么高大上的原因了，僅僅稿件的發(fā)表就不知耗費(fèi)了編輯們多少辛勞。

其次是應(yīng)該對(duì)工程區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察。一般而言斷層、裂隙、褶皺等地帶，斷層破碎較為明顯，容易形成水庫(kù)滲漏通道。

此外，還應(yīng)對(duì)工程區(qū)的地層巖性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察分析。一般情況，水庫(kù)滲漏與巖土體巖層有關(guān)，若水庫(kù)壩基為松散巖類，滲透性較強(qiáng)，易形成河道堵積物，造成庫(kù)水滲漏流失；若水庫(kù)壩基位于巖溶區(qū)，一般情況下碳酸鹽底部的隔水層的隔水效果很差，對(duì)阻擋和保存庫(kù)水不利，亦會(huì)引起庫(kù)水滲漏流失。

2.2 水文地質(zhì)條件分析

在水庫(kù)維修、滲漏處理中，除了對(duì)地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等條件進(jìn)行全面勘察分析外，還應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察分析。首先應(yīng)該確定工程區(qū)地下水的類型，其次應(yīng)該仔細(xì)勘察工程區(qū)地下水的含水層次、分布以及埋藏深度等情況，充分分析該地區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄、水位及其變化情況，及對(duì)水庫(kù)周圍地下水分水嶺進(jìn)行勘察分析，一般而言，當(dāng)?shù)叵路炙畮X比水庫(kù)正常蓄水位低時(shí)，比較容易造成滲漏。

2.3 其他分析

在進(jìn)行水庫(kù)滲漏中的水文地質(zhì)勘察工作時(shí)，如果工程區(qū)為巖溶地區(qū)，還應(yīng)該對(duì)水庫(kù)建設(shè)前后地下水的流量變化、巖溶區(qū)地下水的動(dòng)力特征、巖溶區(qū)巖溶的發(fā)育強(qiáng)度、規(guī)律、巖溶形態(tài)和分布規(guī)律等進(jìn)行勘察分析。

此外，還應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)分析。一是滲漏通道的主要表現(xiàn)形式。對(duì)于巖漿巖地區(qū)的水庫(kù)，一般來(lái)說(shuō)，可能發(fā)生滲漏通道主要是砂礫石層以及基巖表面的透水層;對(duì)于沉積巖地區(qū)的水庫(kù)其滲漏一般來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)為透水層漏水，而且斷層的破碎帶也可以形成滲漏的通道；對(duì)于第四紀(jì)堆積物地區(qū)的水庫(kù)，壩下滲漏的主要通道有河床、古河道以及砂卵礫石層等。二是漏水通道的連通性。地層的結(jié)構(gòu)特征對(duì)于松軟巖層滲漏通道的連通性具有重要的影響。多層結(jié)構(gòu)水文地質(zhì)條件下，相對(duì)隔水層的條件會(huì)影響到漏水，而對(duì)于基巖透水層以及巖溶發(fā)育地帶漏水通道的連通性，其主要影響因素為地質(zhì)構(gòu)造。

3 水文地質(zhì)勘察在水庫(kù)維修、滲漏處理中的運(yùn)用手段

在水庫(kù)維修、滲漏處理中開(kāi)展水文地質(zhì)勘察工作，主要方法有鉆探和物探、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水文地質(zhì)測(cè)繪及試驗(yàn)等。

3.1 鉆探和物探

在水庫(kù)維修、滲漏處理中開(kāi)展水文地質(zhì)勘察工作，鉆探和物探是最準(zhǔn)確的方法，一般是通過(guò)對(duì)工程區(qū)進(jìn)行鉆探或者物探，以此來(lái)分析確定該區(qū)域的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)、含水層情況及斷裂帶富水區(qū)的具體位置等，從而獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。通常將鉆探技術(shù)與物探技術(shù)結(jié)合使用，更有利于提高勘察的質(zhì)量及獲取數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)率。通過(guò)情況下，需要在工程區(qū)可能出現(xiàn)滲漏的巖層內(nèi)布置至少2組的鉆孔，且位于巖溶區(qū)的鉆孔，其布置的深度須穿過(guò)巖溶發(fā)育帶[3]。

3.2 地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)

在水庫(kù)維修、滲漏處理中開(kāi)展水文地質(zhì)勘察工作，需要對(duì)工程區(qū)地下水的動(dòng)態(tài)情況建立一個(gè)長(zhǎng)期觀測(cè)網(wǎng)，對(duì)于易發(fā)生滲漏的區(qū)域至少布置2組觀測(cè)孔，來(lái)對(duì)工程區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄、水位及其變化情況，及水庫(kù)周圍地下水分水嶺情況進(jìn)行勘察統(tǒng)計(jì)[4]。

3.3 水文地質(zhì)測(cè)繪及試驗(yàn)

在水庫(kù)維修、滲漏處理中開(kāi)展水文地質(zhì)勘察工作，還應(yīng)該進(jìn)行水文地質(zhì)測(cè)繪和水文地質(zhì)試驗(yàn)。尤其應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)滲漏通道和進(jìn)出口地段的測(cè)繪，包括水庫(kù)附近的鄰谷和分水嶺、正常蓄水位以上的第一級(jí)階地帶及所有勘測(cè)到的巖溶洞穴。主要通過(guò)鉆孔壓（注）水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn)等水文地質(zhì)試驗(yàn)方法，來(lái)準(zhǔn)確分析水位的變化趨勢(shì)，提高計(jì)算的精確度；示蹤試驗(yàn)、巖土層的滲透試驗(yàn)是測(cè)定滲透系數(shù)的主要方法，能夠?yàn)樗畮?kù)的滲漏量提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合兩座病險(xiǎn)水庫(kù)的維修養(yǎng)護(hù)施工，探究了其病險(xiǎn)問(wèn)題的產(chǎn)生原因（建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)及當(dāng)時(shí)施工技術(shù)不高、使用年限長(zhǎng)、管理維護(hù)較差等），造成現(xiàn)階段水庫(kù)出現(xiàn)滲漏，致使水庫(kù)出現(xiàn)安全隱患。根據(jù)調(diào)查分析，水文地質(zhì)勘察工作是水庫(kù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵，其工作成敗與否將與水庫(kù)建設(shè)質(zhì)量、是否會(huì)出現(xiàn)滲漏密切相關(guān)。水文地質(zhì)勘察在水庫(kù)建設(shè)、病險(xiǎn)水庫(kù)維修養(yǎng)護(hù)尤其是滲漏處理中具有及其重要的作用，所以在水庫(kù)建設(shè)、維修養(yǎng)護(hù)等水利項(xiàng)目工程中要加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察，確保水利工程的施工質(zhì)量[5]。