地質條件對于水利工程的影響分析

□王應全(思南縣水務局)

水利工程是在復雜的地質條件之中建設的，水利工程和地質條件之間一定存在某種方式的制約和關聯(lián)，互相作用、互相影響。研究表明，地質條件通過一定方式影響著水利工程的安全性和穩(wěn)定性。尤其是建成初時，更是因為某些地質條件出現(xiàn)問題導致工程造價的提高。當然，另一方面水利工程也會通過各種方式來影響地質環(huán)境，導致地質條件發(fā)生自然演化規(guī)律的破壞以及變異。構成一定條件時，還會進一步影響原有或者在建中的水利工程的穩(wěn)定性和安全性，以及正常的運營。

1.地質條件對水利工程的影響

地質條件對水利工程的影響主要表現(xiàn)有滑坡、泥石流等一系列動力類工程地質現(xiàn)象，地面陷落、水庫邊岸的再造、砂土的液化、黃土濕陷等一系列地表變形破壞現(xiàn)象，以及地表的巖土體性質變化現(xiàn)象，如地下水位的上升導致的沼澤化和土壤鹽漬化等現(xiàn)象。

1.1 水體環(huán)境對坡體滑動有不可估量的重要作用，存在水和水的作用，一定程度上減少巖土體自身的抗剪強度，導致增加了裂縫水壓力和上浮力，進而降低了坡體自身穩(wěn)定性。如果沒有水發(fā)揮作用，就不存在滑坡動力的地質破壞現(xiàn)象。除此之外，地質構造和滑坡也存在很大關系，尤其是破碎帶；由于軟弱夾層和風化作用，容易形成風化裂縫，風化夾層的地下水作用導致泥化夾層，這些現(xiàn)象易造成滑動構造面。這些構造面再結合水的作用將會嚴重加劇動力工程的地質破壞程度?；卢F(xiàn)象基本上都和地下水系以及地表水系的存在的方式、運動方向、趨勢或分布等諸多方面存在密切關系。

1.2 因為水利工程建設是抬高水位，導致原有土體飽和并軟化，使含水量升高，減小內(nèi)聚力以及內(nèi)摩擦角。當土體的抗剪強度減弱，土體出現(xiàn)剪切破壞，引起地面陷落或者不均勻的沉降。這跟水位下降導致的土體有效應力增大、地面沉降現(xiàn)象不同，這也是水利工程與其他一般的建筑工程設計上存在的一個區(qū)別，瀕臨水系的水利工程無論測量還是設計都應該充分的考慮這方面地質條件對水利工程的影響。

1.3 勘察黃土地區(qū)的水利工程的地質條件，需要注意黃土因為特殊氣候條件形成的微觀結構，以及充分考慮到地下水位上升所導致的濕陷性，導致建筑物的沉降加大。

1.4 砂土液化的地質條件問題。由于北方地區(qū)正常地下水位相對較低，15m的范圍之內(nèi)砂土或者粉土都處于非飽和的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)水位的抬升，基本上在80的地震烈度情況里都能進入飽和狀態(tài)，使孔隙的水壓力逐漸積累并升高到砂土喪失或者部分喪失承載能力時發(fā)生液化。通過對水庫的功能、經(jīng)濟和技術等多角度研究，我們認識到進行抗震設防方面設計對于水利工程的重要意義。

1.5 庫周的岸坡在邊坡再造上對水利工程建設有影響。邊岸坡體因為坡腳局部被沖蝕致使失穩(wěn)，導致發(fā)生大規(guī)模崩塌或者滑坡，不但危及庫區(qū)安全，還危及岸周圍的建筑物安全。同時，產(chǎn)生大量固體的徑流物質，進而加速水庫的淤積，最后減少甚至是失去原有的庫容，最嚴重會引起崩塌涌浪并造成無法估量的災難性慘重后果。

1.6 蒸發(fā)作用比較強烈的干旱地區(qū)或者半干旱地區(qū)受到地質條件的影響。興建水利工程，會使地下水位相對升高，埋藏較淺，導致地下水只能通過毛細管的作用才能上升到地表附近蒸發(fā)，因此土壤以及地下水所含鹽分將隨著毛細管上升至土壤表層并且聚積形成了土壤的鹽漬化。因此，興建水利工程需要充分考慮到此種地質條件下的諸多因素。

1.7 水利工程建設受到沼澤化地質條件的影響。因為滲漏或者水位上升導致周邊或者下游的一些低洼地區(qū)出現(xiàn)長期積水的現(xiàn)象。尤其是濕生植物的作用以及厭氧條件之下導致土壤沼澤化。

按照水利工程建設新時期的治水思路，我國的水利工作者需要承擔起水利工程建設和生態(tài)環(huán)境保護的雙重責任，并深入研究不同地質條件對于水利工程的影響。工程建設、運行管理、規(guī)劃設計等每個階段都需要加倍重視地質條件和生態(tài)環(huán)境會發(fā)生的變化，并且及時提出應對措施。

2.地質條件對水利工程建設的意義

實踐證明，重視水利工程的地質條件，并對水利工程周邊地區(qū)周密調(diào)查研究，充分掌握了工程區(qū)地質條件規(guī)律，那么工程建設將會獲得成功。反之，輕者會延誤工期，導致投資增加；重者無法正常運營，或者失去效益；更有甚者，水利工程突然損毀，給國家建設和人民生命財產(chǎn)安全帶來危害。

我們應該將水利工程的地質研究與工程的規(guī)劃設計、施工和運營相互關聯(lián)起來。對于地質條件的研究是人類改變自然時在生產(chǎn)實踐之中發(fā)展起來的，與國民經(jīng)濟建設以及國防建設密切相關，并有很廣泛的應用前景。因此，水利工程建設之時，工作者必須按照具體的地質條件以及工程建設的方式、規(guī)模與類型，充分的預見二者之間的制約，研究他們相互作用以及相互影響的基本規(guī)律和形式，進而更合理有效的利用和開發(fā)，更合理的保護地質環(huán)境。

3.總結

水利工程的地質條件勘探工作屬于我國國民經(jīng)濟建設，特別是國家重大水利工程建設項目的這些最基礎性的工作，將直接影響到水利工程建筑的經(jīng)濟效益、安全性、可靠性、穩(wěn)定性和正常運營，一定不可以掉以輕心。通過調(diào)查和研究，進行預測這些地質條件和現(xiàn)象發(fā)育的規(guī)模、發(fā)展的速度以及將來的趨勢，并且提出一定的工程技術規(guī)劃設計和措施來防止或者減弱這些變形對水利工程造成的破壞。有利于我國的水利工程建設，有利于充分的發(fā)揮我國水利工程的重要作用為我國的經(jīng)濟建設做貢獻。

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