水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點探究

尼傖娜 楊振甲 姜哲

摘要：在現(xiàn)代生活中，水利工程中地址選擇的地質(zhì)勘查需要結(jié)合工程施工實踐對其前期的準備工作以及在施工過程中的與地質(zhì)工程相關的問題找出問題并且進行一個詳細的分析與調(diào)查工作，通過結(jié)合水利工程的實際情況來選擇合適的壩址，今天我們就水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點進行了探究與分析，僅供參考。

關鍵詞：水利工程；壩址選擇；地質(zhì)勘查；探究分析

水利工程建筑與其他建筑物相比有著其一定的獨特性，水利工程的的建筑需要從多方面進行實地勘查與探討如：水文、工程地質(zhì)、工程任務和規(guī)模、工程布置及主要建筑等。水利工程的建筑需要考慮其在大范圍內(nèi)是否會對區(qū)域水文以及水文地質(zhì)造成一定的影響，這種影響可能引起水庫岸坡再造、水庫滲透、水壩下游河床沖刷等，因此，在進行水利工程建造的同時需要考慮到水庫建造周圍的地質(zhì)條件。

1 西藏地區(qū)水文概況

水利工程的特性是需要利用水資源為工程建筑創(chuàng)造動力，工程的建筑需要將水庫周圍的河道流量和周圍環(huán)境進行分析與實地勘察。西藏地區(qū)水利資源豐富，有許多水流量充沛的河流，這些河流為在西藏地區(qū)開展水利工程創(chuàng)造了許多有利資源，以拉薩河為例，拉薩河流域面積3247km2，流域內(nèi)僅干流旁多、唐加、拉薩和支流羊八井4個水文站，灌區(qū)范圍內(nèi)拉薩河設有唐加、拉薩水文站，兩站控制流域面積分別為20367km2、26225km2.其中支流眾多。主要有墨竹瑪曲和澎波曲位于拉薩河的右岸，于克日渠首上游附近匯入拉薩河。拉薩河流域上游降水量為544.3mm；唐加水文站多年平均降水量為531.6mm；拉薩水文站平均年降水量為447.7mm。流域內(nèi)年水蒸發(fā)量約為1400mm～1600mm，3-5月份約占全年蒸發(fā)量的30%.唐加站多年平均流量240m3/s，多年平均徑流量76億m3，拉薩河多年平均流量284m3/s，多年平均徑流量90億m3。唐加、拉薩兩站實測最大徑流量分別為1940m3/s，2830m3/s；最小流量為29.4m3/s、24.9m3/s；多年平均徑流量為76億m3、90億m3。通過這些數(shù)據(jù)我們可以充分了解到西藏水利資源工程建設的有利條件，拉薩地區(qū)水利工程的建設不僅為其儲蓄了汛期洪水，同時還截流了非汛期基流，保證了沿途居民水源供給充足等，在實行水利工程壩址選擇時一定要從多方面考慮到這些具體因素【1】。

2 壩址選擇工程地質(zhì)勘察

在進行水利工程選址時，通常很難尋找到一些地質(zhì)條件極其完美的壩址，尤其是一些大型水庫的選址對地質(zhì)要求相當高，通常更加難以從多方面滿足工程地質(zhì)的選址工作。水利工程的地質(zhì)選擇要求極高，由于地質(zhì)的不完美性，水利工程方通常會出現(xiàn)多種設計方案，在地質(zhì)選擇時通常會根據(jù)地質(zhì)的特性以及缺陷及時的采取處理措施，選擇最優(yōu)方案。工程壩址的選擇通常需要考察多個方面如：區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)等多方面問題。

以西藏地區(qū)八宿擁水電站地質(zhì)壩址選舉為例，八宿縣位于西藏自治區(qū)東部，昌都地區(qū)中南部，東與察雅縣、左貢縣接壤，北靠昌都縣和類烏齊縣，西面與洛隆縣和林芝地區(qū)波密縣交界，南接林芝地區(qū)察隅縣。八宿擁水電站壩址區(qū)兩岸均基巖出露，第四系地層主要分布于河床及右岸，推測河床覆蓋層厚度20～30m。河床覆蓋層主要為沖積（Q42al）砂礫卵石、少量漂石，大小懸殊，分選性差，級配不良。根據(jù)相關經(jīng)驗砂礫石、漂石層為中-強透水層，滲透系數(shù)K=i×10-1～i×10-2cm/s。因此，壩址主要地質(zhì)問題為河床覆蓋層滲漏、滲透變形、以及利用作壩基的不均勻變形問題。在較高水頭條件下，粗粒骨架孔隙中細顆粒成分在滲流作用下被沖蝕、攜走，可引起壩基土體變形，進而引起壩體變形等問題。而且壩基砂礫卵石、漂石層極不均勻，局部存在砂層透鏡體，對壩基進行防滲處理是必要的。河床覆蓋層承載力較高，由于壩體不高，河床覆蓋層作為壩基可以予以利用。而右岸壩基主要為基巖或階地堆積，由于壩基既有基巖又有覆蓋層，承載力不均，壩基存在地基不均勻變形問題。這種實實在在存在的地質(zhì)問題為八宿擁水電站的建設、壩址的選舉以及方案的設定都帶來了一定程度的難題【2】。

3 壩址選擇工程地形地貌的勘察

地形地貌作為壩址選擇的重要依據(jù)之一，對地質(zhì)工程的布置以及施工條件具有一定的限制作用。在實際施工過程中，需要根據(jù)地形地貌修建水壩。其中狹窄、完整的基巖“v”型谷通常適合修剪拱壩；而寬高比大于2的“u”型基巖河谷區(qū)則適合修建混凝土重力壩或砌石壩，寬敞河谷地區(qū)巖石風化較深或由較厚的松散沉積巖則一般適合修建土壩。而在不同地區(qū)需要根據(jù)地貌單元其巖土的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)以及自身的特性修建土壩，如：河谷地區(qū)地質(zhì)開闊，其階地、二次元和多元結(jié)構(gòu)往往存在滲漏和滲透變形等問題，古河道地區(qū)通?？梢钥刂茲B漏途徑和滲漏量，所以說，造壩址選擇中地形、地貌尤其重要【3】。

4 巖土的性質(zhì)

巖土就像是水利工程的地基，只有將地基打好了水利工程的建設才能順利進行，巖土性質(zhì)對建筑物的穩(wěn)定性具有非常重要意義。在壩址選擇中首先應該考慮到的就是壩址巖土的性質(zhì)，需要考慮的是在其圍巖不同侵入期邊緣接觸面、風化殼、風化夾層分布等問題，在選址時需要及時的避開這些不確定因素。按巖石性質(zhì)可以被分為侵入的塊狀結(jié)晶巖體、噴出型巖類、深變質(zhì)型巖類、沉積巖等。

其中以侵入的塊狀結(jié)晶巖體為例：侵入的塊狀結(jié)晶巖體是修建高混凝土壩最為理想的地基，侵入的塊狀結(jié)晶巖體致密堅硬、均一、完整、強度大、抗水性強、滲透性強，其中尤以花崗巖最佳。例如：在設計汪排水電站初期，通過對其壩址巖性進行檢驗得知，汪排水電站巖性為花崗巖，較堅硬，洞身段上覆巖體最薄處厚度大于30m，弱風化，巖體完整性較好，屬Ⅲ類圍巖，局部需要支護，局部斷層破碎帶屬于Ⅳ，需要進行支護。洞頂山巖覆蓋厚度均大于三倍洞徑，成洞條件較好。其出口邊坡基巖裸露，巖性為花崗巖，巖石整體較好，較堅硬，巖體內(nèi)裂隙發(fā)育。出口部位基巖強風層深度約10m，出口段位于強風化層內(nèi)，屬Ⅳ～Ⅴ類圍巖。經(jīng)過系統(tǒng)的分析得知在施工中會發(fā)生掉塊現(xiàn)象，需要進行支護，并采取噴護措施，這些措施對水利工程壩址的選擇以及地質(zhì)勘測具有重要作用【4】。

5 地質(zhì)構(gòu)造

在水利工程壩址選擇中，地質(zhì)構(gòu)造占有著重要地位。尤其是在一些地震活動強烈地帶以及一些活動性斷裂發(fā)育的地區(qū)，在選舉壩址時一定要盡量避開這些活動斷裂層。而在一些地質(zhì)活動穩(wěn)定性較好的地區(qū)，需要通過充分研究其地質(zhì)情況以及其地下格局的結(jié)構(gòu)，同時，需要將其在活動期可能出現(xiàn)的一些諸如可能斷裂的活動分布區(qū)域以及活動類型、活動規(guī)律都是需要進行逐一盤查進而保障水利工程的順利開展【6】。壩區(qū)周圍覆蓋的植被通常會受到地質(zhì)影響，在一些砂頁巖分布的地區(qū)，由于其地質(zhì)構(gòu)造造成提取水土保持條件差、植被發(fā)育不全、地質(zhì)沙屑被侵蝕嚴重等現(xiàn)象時有發(fā)生，這些現(xiàn)象的存在對于水利工程壩址的選舉都會帶來不同程度的影響。

6 水文地質(zhì)條件

水文條件是地質(zhì)條件中最應該被考慮到的問題，在以滲透問題為主的巖溶區(qū)和深厚河床覆蓋層，選擇壩址時更應該將其作為首要考慮的問題?？紤]到巖層滲透問題，在進行水利水文地質(zhì)選擇時巖溶區(qū)的選址需要盡量選在一些具有隔水層的橫谷、且陡傾的巖層傾向上游的河段上。并且需要考慮到水庫是否藏有滲漏問題。庫區(qū)通常應該選在一些強透水層底部有隔水巖層的縱谷以及兩岸的地下分水嶺較高的地區(qū)。通常在一些巖沒有水源可以利用的巖溶區(qū)，壩址要盡可能選在弱巖溶化地段。為了防止一些不必要的水文地質(zhì)事故的發(fā)生，在進行實地水文考察時需要仔細分析研究巖層的結(jié)構(gòu)、巖溶區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以及水庫周圍的地貌條件。

結(jié)束語

水利工程壩址選擇是一項技術型且關乎整個水利工程建設安全性的關鍵性環(huán)節(jié)，水利工程中壩址的選擇需要從壩址選擇工程地質(zhì)勘察、壩址選擇工程地形地貌的勘察、巖土的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等多方面進行。水利工程壩址的選擇又是一項關乎國際民生的大事，在創(chuàng)建民生項目促進社會發(fā)展方面有著不可替代的作用。

參考文獻：

[1]王毅，楊兵.水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，11（03）：143-144.

[2]袁曉華，杜峰.水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察探究[J].水利科技與經(jīng)濟，2015，02（12）：41-42.

[3]李維，張燕芳.水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察[J]..《世界家苑》（2014）[C].：，2014（8）：15-18.

[4]陳若民.水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察探析[J].科技創(chuàng)新與應用，2013，09（08）：131-134.

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[6]遲建榮.水利工程壩址選擇的工程地質(zhì)勘察探討[J].科技與企業(yè)，2012，19（6）：229-228.