水利水電工程的水文地質(zhì)勘察策略

　【摘要】本文從以下幾個(gè)方面探討水利水電工程的水文地質(zhì)勘察策略：一是水文地質(zhì)勘察概述，闡述了水文地質(zhì)勘察的工作內(nèi)容、特點(diǎn)及重要性；二是水利水電工程地質(zhì)勘察的主要方法，包括地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、工程物探技術(shù)、遙感技術(shù)四個(gè)方面；三是水利水電工程地質(zhì)問題分析，包括邊坡、壩基巖體、水庫工程地質(zhì)問題分析三個(gè)方面。 

　　【關(guān)鍵詞】水利水電工程；水文地質(zhì)勘察；勘察策略 

　　作為水利水電工程建設(shè)的前提與基礎(chǔ)，水電工程地質(zhì)勘察對(duì)工程設(shè)計(jì)有非常重要的作用，地質(zhì)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型、邊坡穩(wěn)定性分析、工程地質(zhì)軟件在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用等，都對(duì)地質(zhì)勘察過程有舉足輕重的影響。采取科學(xué)、規(guī)范、合理的水文地質(zhì)勘察策略，可以提高水利水電工程地質(zhì)勘察的效果與效率，有效解決在水電工程地質(zhì)勘察中遇到的問題，縮短勘察周期，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的順利開展。 

　　一、水文地質(zhì)勘察概述 

　　地下水作為巖土體的重要組成部分，將會(huì)對(duì)基巖土體的工程特性造成直接影響。在水電工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)通過一系列的勘探、測(cè)繪和試驗(yàn)，明確水電工程建設(shè)的地質(zhì)條件，掌握地下水的賦存、形成、水質(zhì)水量變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)特征等特點(diǎn)，為制定排除或利用地下水措施提供水文地質(zhì)方面的依據(jù)。在實(shí)際的水電工程地質(zhì)勘察中，要對(duì)勘察得出的工程地質(zhì)性質(zhì)、巖土類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行研究與分析，詳細(xì)了解水文地質(zhì)參數(shù)。如果在水文地質(zhì)勘察中，沒有運(yùn)用有效的勘察方法與勘察策略，就可能導(dǎo)致對(duì)水文地質(zhì)問題的了解不夠深入，甚至在工程設(shè)計(jì)中忽略水文地質(zhì)問題，導(dǎo)致由地下水引發(fā)的巖土工程危害問題。為此，在水文地質(zhì)勘察中，除了要查明與水利工程項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)問題，而且要考慮到地下水的作用及影響，防止地下水對(duì)建筑物和巖土體造成影響。此外，要對(duì)地下水的作用和影響提出合理的建議，及時(shí)采取相應(yīng)措施加以預(yù)防和治理，為工程設(shè)計(jì)以及施工提供水文地質(zhì)信息方面的支持，以減少或消除地下水對(duì)水利工程建設(shè)的危害。 

　　二、水利水電工程地質(zhì)勘察的主要方法 

　　（一）地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 

　　地理信息系統(tǒng)又被稱為GIS技術(shù)，利用地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制作柱狀圖、平面圖、等值線圖和剖面圖等工程地質(zhì)圖件，對(duì)圖像、圖形和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并進(jìn)行相應(yīng)的空間分析及屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理。 

　�。ǘ�）全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用 

　　全球定位系統(tǒng)又被稱為GPS技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)定位控制及測(cè)量中，由于其具有高程控制方面的功能，可以有效解決跨溝、跨河水準(zhǔn)難以傳遞的問題，也能在通視條件差、勘察區(qū)控制點(diǎn)少的區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘察。此外運(yùn)用全球定位系統(tǒng)還可以提高測(cè)量的精準(zhǔn)度，減少作業(yè)時(shí)間，提高地質(zhì)勘察的效率與水平。 

　�。ㄈ�）工程物探技術(shù)的應(yīng)用 

　　現(xiàn)階段，比較成熟的工程物探技術(shù)主要有鉆孔彩色電視系統(tǒng)和地球物理層析成像技術(shù)等。鉆孔彩色電視系統(tǒng)與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比，具有性能穩(wěn)定、集成度高、電路設(shè)計(jì)合理等優(yōu)勢(shì)。此外，還具有幾何失真小、彩色圖像重現(xiàn)性好、耐沖擊、壽命長、重量輕、體積小、功耗低等特點(diǎn)，是一種新型的產(chǎn)品。目前，隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，鉆孔彩色電視系統(tǒng)又在開發(fā)圖像處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上利用工控級(jí)主機(jī)，形成錄像機(jī)、監(jiān)視器、控制器的三位一體，形成一體化的主機(jī)控制系統(tǒng)。鉆孔彩色電視系統(tǒng)可以通過配接口徑不同的鉆孔電視探頭，對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化采集、壓縮與存儲(chǔ)，既可以將勘察成果刻錄成光盤，也可以對(duì)圖像進(jìn)行后期的制作與處理。地球物理層析成像技術(shù)也就是通常人們所說的CT技術(shù)，主要通過利用已有的鉆孔或平洞，采用一定的發(fā)射和接受方式，對(duì)透射波進(jìn)行采集和處理，通過研究與分析孔洞之間巖體的波速值，對(duì)各區(qū)間的巖體進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析和判斷。 

　�。ㄋ模┻b感技術(shù)的應(yīng)用 

　　按照不同的遙感平臺(tái)高度，可以將遙感技術(shù)分為航空遙感、航天遙感與地面遙感三大類。遙感技術(shù)由于具備信息豐富、視域廣闊、獲取資料迅速、有立體感、衛(wèi)星成像周期性重現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)，在水利水電工程地質(zhì)勘察過程中得到了廣泛的應(yīng)用與推廣，從而及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地反映水電工程所在區(qū)域存在的地質(zhì)及環(huán)境問題。具體說來，目前對(duì)于遙感技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面： 

　　1、水庫區(qū)滑坡、崩塌、泥石流調(diào)查 

　　在大型水利水電工程建設(shè)的過程中，需要對(duì)庫區(qū)的崩塌、滑坡、泥石流以及松散堆積體的情況進(jìn)行調(diào)查。衛(wèi)星遙感技術(shù)可以通過彩紅外片、航衛(wèi)片對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)解譯，并通過野外現(xiàn)場(chǎng)的觀察、復(fù)查和檢查，明確塌滑體的數(shù)量、分布、穩(wěn)定程度等情況，客觀地對(duì)水利水電工程所在區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 

　　2、巖溶調(diào)查 

　　利用遙感所成的影像尤其是彩紅外片對(duì)巖溶及其水文地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查與研究，這種調(diào)查方式有其非常明顯的優(yōu)勢(shì)，可以較為準(zhǔn)確地判斷各種巖溶地貌，也可以利用它與其他介質(zhì)紅外光譜的不同，判斷泉水和地下水的分布情況。 

　　3、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究 

　　在水利水電地質(zhì)勘察中，遙感技術(shù)可以提高大量的地質(zhì)情況宏觀線性構(gòu)造信息，從而較為準(zhǔn)確地反映區(qū)域的水系分布特征、地質(zhì)特征以及地貌形態(tài)，并對(duì)研究斷裂體系的活動(dòng)性、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格架、工程所在區(qū)域及周緣區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。 

　　4、巖土工程開挖面地質(zhì)編錄 

　　利用地面遙感技術(shù)，可以對(duì)水利水電工程施工過程進(jìn)行安全預(yù)報(bào)、反饋設(shè)計(jì)和存檔備查，并能夠通過有關(guān)的穩(wěn)定性分析為工程建設(shè)提供充分的地質(zhì)數(shù)據(jù)和資料。 

　　三、水利水電工程地質(zhì)問題分析 

　�。ㄒ唬┻吰碌墓こ痰刭|(zhì)分析 

　　在水利工程的邊坡地帶常常發(fā)生變形破壞的情況，如蠕動(dòng)變形、松弛張裂、滑坡、崩塌等，另外泥石流也會(huì)對(duì)邊坡造成破壞。邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素包括巖土的類型與性質(zhì)、地形地貌條件、地下水、巖體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造等。 

　�。ǘ�）壩基巖體的工程地質(zhì)分析 

　　不同的壩型對(duì)地質(zhì)條件的要求也有很大的差別，因此，要充分了解各類壩型的工作特點(diǎn)，并明確壩型對(duì)地質(zhì)條件的要求，防止因壩區(qū)巖體的地質(zhì)缺陷導(dǎo)致壩基出現(xiàn)滲漏、穩(wěn)定性差等問題。 

　�。ㄈ�）水庫工程地質(zhì)問題分析 

　　水庫主要分為兩類，一類是利用地下水蓄水構(gòu)造，并通過人工控制形成的地下水庫，另一類是通過在河流上筑壩攔水形成的地面水庫。在水庫蓄水之后，水庫周圍的水文、地質(zhì)條件都會(huì)發(fā)生一系列的變化，從而對(duì)庫區(qū)以及周邊地段的地質(zhì)環(huán)境造成影響。例如，風(fēng)浪作用沖蝕庫岸、庫水升高侵潤庫岸、地下水位上升浸沒洼地等都會(huì)造成各種地質(zhì)問題，如水庫浸沒、水庫滲漏、水庫淤積、水庫塌岸、水庫誘發(fā)地震等。 

　　結(jié)語 

　　水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)災(zāi)害防治、工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等方面都發(fā)揮著重要的作用，制訂出科學(xué)、合理、有效的勘察策略能夠提高水利水電工程勘察水平，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的順利開展。為此，勘察工作者要重視勘察方法的運(yùn)用，全面分析水文地質(zhì)問題，使水文地質(zhì)勘察更具預(yù)見性和實(shí)效性。 

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