水利工程中壩址選擇工作中的地質(zhì)勘察方法

彭少文

（長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司，湖北 武漢 430108）

水利工程建設(shè)受地勢(shì)以及周圍環(huán)境的影響較大。水利建設(shè)工程的后期變化可能會(huì)給周圍地區(qū)造成嚴(yán)重的影響，甚至出現(xiàn)水利工程安全事故。因此，地質(zhì)勘察在水利工程壩址選擇工作中有十分重要的作用。地質(zhì)勘查工作需要對(duì)工程實(shí)施地的周圍地勢(shì)以及物質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面的勘察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水利工程建設(shè)過程中的安全隱患，并作出預(yù)防措施。

1 地質(zhì)勘察

水利工程中壩址選擇工作中的地質(zhì)勘察是十分重要的。地質(zhì)勘察要對(duì)地區(qū)內(nèi)的巖石組成，地質(zhì)構(gòu)造，外部地貌，斷層活躍程度以及水流滲透作用等情況進(jìn)行全面的勘察。運(yùn)用一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來改善地質(zhì)勘察方法，使之測(cè)量出的結(jié)果更加準(zhǔn)確，地址勘察也要考慮地區(qū)內(nèi)可能會(huì)發(fā)生的地質(zhì)情況并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。地質(zhì)勘查工作要結(jié)合水利工程壩址選擇工作中的重點(diǎn)工作內(nèi)容，有針對(duì)性，有計(jì)劃性的進(jìn)行勘察，避免地質(zhì)勘查人員的盲目無效性勘查，地質(zhì)勘查人員要不斷創(chuàng)新勘查技術(shù)，提高地質(zhì)勘察的效率，要運(yùn)用合理有效的地質(zhì)勘察方法為水利工程建設(shè)提供最合適的壩址。

2 水利工程壩址選擇工作中地質(zhì)勘察的內(nèi)容

2.1 壩址的外部地貌

壩址的外部地貌也極大地影響了水利工程建設(shè)工作的可行性。壩址的外部地貌會(huì)影響水利工程建設(shè)人員的建設(shè)方案，不利的外部地貌條件也不利于水利工程的施工，降低水利工程的建設(shè)效率以及建設(shè)質(zhì)量，壩址的外部地貌可能會(huì)存在不利于水利工程建設(shè)施工的因素，壩址選擇工作中地質(zhì)勘查人員就要充分考慮到這些不良的地勢(shì)因素，并結(jié)合實(shí)際情況制定出水利工程施工過程中不利因素的解決方案，壩址的地貌同樣也會(huì)影響到水利工程的建設(shè)投資，因?yàn)樵谶M(jìn)行水利工程建設(shè)施工過程中可能會(huì)相應(yīng)處理壩址的外部地貌，如果地質(zhì)問題處理的可行性較高，那么水利工程建設(shè)人員就應(yīng)當(dāng)制定壩址改造方案，不同的地貌有自身不同的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)。一般來說壩址的建設(shè)圖形與壩址的地形有很大關(guān)系，較為狹窄的地形通常適合用來修建拱壩，而較為寬闊的地形通常適合用來逐漸砌壩，壩址選擇時(shí)要考慮到滲透問題，滲透問題會(huì)影響水利工程的后期運(yùn)行，因此在勘察壩址的外部地貌時(shí)，也要重視壩址的滲透問題并制定相應(yīng)的解決方案，提高水利工程建設(shè)的整體可行性，為后期的水利工程建設(shè)工作提供最為有效的壩址。

2.2 壩址的地質(zhì)構(gòu)造

壩址的地質(zhì)構(gòu)造也是影響水利工程建設(shè)人員選擇壩址的重要因素。壩址的構(gòu)造情況影響著水利工程的運(yùn)行穩(wěn)定性，地質(zhì)勘查人員要充分了解壩址的地質(zhì)構(gòu)造情況，在選擇壩址時(shí)要盡量選取地質(zhì)活動(dòng)穩(wěn)定的地區(qū)。對(duì)于壩址選擇地的地質(zhì)活動(dòng)可能變動(dòng)情況也要進(jìn)行預(yù)測(cè)以及制定相應(yīng)的預(yù)防措施。斷層的活躍程度也影響著壩址發(fā)生地震的危險(xiǎn)情況的可能性。水利工程建設(shè)人員在選擇壩址時(shí)要全面?zhèn)刹閴沃愤x擇地區(qū)是否存在斷層，并準(zhǔn)確計(jì)算斷層的活躍程度，盡量選取斷層活躍程度低的地區(qū)來建設(shè)水利工程，在最大程度上降低發(fā)生地震的可能性，確保水利工程建設(shè)的可行性。地質(zhì)勘查人員同時(shí)也要探究地質(zhì)活動(dòng)的規(guī)律以及周期，精確測(cè)量地質(zhì)活動(dòng)的運(yùn)行速率，預(yù)測(cè)水利工程建設(shè)地區(qū)可能發(fā)生的地質(zhì)活動(dòng)情況，并制定完整的地質(zhì)活動(dòng)防御措施，為水利工程建設(shè)提供更為準(zhǔn)確的地質(zhì)構(gòu)造信息，以便水利工程建設(shè)人員選取最合適的壩址。

2.3 壩址的建筑資源條件

水利工程建設(shè)需要耗費(fèi)大量的物資，而水利工程建設(shè)人員在選取壩址時(shí)要考慮到地區(qū)建筑的資源條件，水利工程的后期運(yùn)行也需要有大量的儲(chǔ)備材料用來進(jìn)行水利工程的后期運(yùn)行維護(hù)以及改造升級(jí)。地質(zhì)勘查人員在選擇壩址時(shí)要了解壩址選擇地區(qū)的建筑資源條件，勘察地質(zhì)選擇地區(qū)建筑資源的實(shí)際庫存量以及建筑資源的質(zhì)量情況，檢測(cè)地址選擇地區(qū)的現(xiàn)有工程建筑材料是否達(dá)到建設(shè)水利工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有利的建筑資源條件可以降低水利工程建設(shè)的材料投資成本也可以確保水利工程后期的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。水利工程建設(shè)人員可以利用壩址當(dāng)?shù)氐慕ㄖY源條件，制定相關(guān)的建筑材料使用管理規(guī)定以及運(yùn)輸方案等等，在一定程度上節(jié)省水利工程建設(shè)的物資成本投入以及人力成本投入，提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.4 壩址選擇地區(qū)巖石的性質(zhì)

壩址地區(qū)巖石的性質(zhì)也是影響壩址選擇的重要因素，也是地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容，巖石受到外界環(huán)境變化的影響可能會(huì)發(fā)生物理變化或者是化學(xué)變化，而巖石的變化會(huì)影響到水利工程的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的巖石可以為水利工程提供良好的基礎(chǔ)建設(shè)條件。巖石風(fēng)化以及巖石沉淀的問題都不利于壩址的選擇和水利工程的建設(shè)。地質(zhì)勘查人員在進(jìn)行壩址選擇時(shí)要準(zhǔn)確勘察巖石的抗水性，水利工程建設(shè)需要抗水性能良好的巖石作為建筑材料的重要部分，而石英巖以及砂巖等巖石抗水性能相對(duì)良好，在水利工程建設(shè)過程中也可以避免出現(xiàn)巖石滲水的問題。另外，水利工程要進(jìn)行長(zhǎng)期的水體流動(dòng)，而長(zhǎng)期的水體流動(dòng)作用可能導(dǎo)致巖石分化問題。因此，地質(zhì)勘查人員在選擇壩址時(shí)也要選擇不容易發(fā)生分化問題的巖石。可以選取層積巖一類不易受長(zhǎng)期水體流動(dòng)作用而發(fā)生分化物體的性質(zhì)穩(wěn)定性巖石，確保水利工程的運(yùn)行穩(wěn)定性，為水利工程建設(shè)提供性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定的巖石。

3 水利工程中壩址選擇中地質(zhì)勘察的方法

3.1 地圖填充法

地質(zhì)勘查人員在對(duì)壩址選擇地區(qū)的地形以及外部構(gòu)造進(jìn)行了一定的勘察之后，可以制定相應(yīng)的地圖分析表，對(duì)壩址選擇地區(qū)的地形信息進(jìn)行局部規(guī)劃。地質(zhì)勘查技術(shù)人員也可以合理安排壩址地區(qū)地圖的比例以及測(cè)繪范圍，以方便勘察人員進(jìn)行對(duì)地圖信息的增添或者是刪減。水利工程中壩址的實(shí)際地形情況可能會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，不同時(shí)期內(nèi)的壩址周圍環(huán)境也是不同的，而地質(zhì)勘查技術(shù)人員就可以利用局部地圖來進(jìn)行不同時(shí)期的地勢(shì)變化標(biāo)記，更加準(zhǔn)確地記錄一定時(shí)期內(nèi)壩址周圍環(huán)境的變化，而地圖的比例可以根據(jù)壩址周圍環(huán)境的實(shí)際情況來制定，方便后期的信息填充工作，也能讓壩址周圍的地勢(shì)信息更加直觀的呈現(xiàn)出來，為水利工程建設(shè)人員節(jié)省了大量的地質(zhì)勘察時(shí)間以及勘察數(shù)據(jù)處理時(shí)間，地圖填充法提高了信息處理工作的便捷性以及地質(zhì)勘查的效率。

3.2 遙感勘查方法

遙感技術(shù)可以利用電磁波輻射來對(duì)遙遠(yuǎn)方向的物體進(jìn)行信息感知，而遙感儀器具備較高的敏感性，可以準(zhǔn)確感知遠(yuǎn)距離物體的信息，水利工程中壩址選擇工作中地質(zhì)勘查需要對(duì)一定距離內(nèi)的周圍物體情況進(jìn)行勘察，而現(xiàn)代遙感技術(shù)就可以突破傳統(tǒng)勘察的距離限制問題，大量節(jié)省地質(zhì)勘察時(shí)間。危險(xiǎn)地勢(shì)的勘察工作并不具備較高的安全性，可能會(huì)造成地質(zhì)勘查工作的人員傷亡問題，并且遙感技術(shù)的穩(wěn)定性較強(qiáng)，降低了氣候因素對(duì)水利工程中壩址選擇工作中地質(zhì)勘察的影響，節(jié)約了地質(zhì)勘查的時(shí)間以及地質(zhì)勘查設(shè)備成本。不同地勢(shì)的物質(zhì)構(gòu)造不同，通過遙感測(cè)量?jī)x器顯示出的電磁波形狀以及頻率也不同，地質(zhì)勘察人員可以根據(jù)遙感儀器顯示的電磁波情況來判斷地勢(shì)的類型，進(jìn)一步判斷遙感所勘查的地區(qū)是否合適作為水利工程的最優(yōu)壩址，為水利工程建設(shè)人員節(jié)省選擇最優(yōu)壩址的時(shí)間以及成本。

3.3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)地質(zhì)勘察方法

地質(zhì)勘查人員在進(jìn)行對(duì)壩址選擇地區(qū)的地勢(shì)勘察工作時(shí)，可以采集壩址不同方位的巖石樣本，將樣本標(biāo)記并配送至化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行對(duì)樣本的檢測(cè)工作，準(zhǔn)確檢驗(yàn)出巖石的性質(zhì)，進(jìn)而幫助水利工程建設(shè)人員判斷偵查地區(qū)是否適合作為壩址，地質(zhì)勘查人員在進(jìn)行巖石樣本的收集工作時(shí)，要注意收集范圍的針對(duì)性，確保巖石收集工作的準(zhǔn)確性，利用專業(yè)的測(cè)量數(shù)據(jù)來制定水利工程建設(shè)方案，并預(yù)測(cè)壩址周圍地區(qū)可能發(fā)生地質(zhì)活動(dòng)情況，準(zhǔn)確檢驗(yàn)巖石的抗水性能，提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié)語

水利工程中壩址選擇工作中的地質(zhì)勘察工作可以對(duì)地區(qū)內(nèi)的地勢(shì)情況進(jìn)行全面勘查。地質(zhì)勘查人員可以利用現(xiàn)代勘察技術(shù)來提高地質(zhì)勘察工作的準(zhǔn)確性，解決危險(xiǎn)地形的勘察問題。大量節(jié)約地質(zhì)勘查時(shí)間以及地質(zhì)勘察成本，提高地質(zhì)勘察的工作效率，利用專業(yè)的勘察數(shù)據(jù)為工水利工程建設(shè)人員選擇出最為合理的壩址進(jìn)而高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。