水利水電工程的水文地質(zhì)勘察策略

陳成林

摘要：近幾年，我國水利水電工程的發(fā)展非?？?，而在這一過程中，水文地質(zhì)勘察工作發(fā)揮著十分重要的作用。在水利水電工程建設(shè)過程中，水文地質(zhì)勘察是一項極為重要的內(nèi)容，其勘察質(zhì)量直接對整體工程安全性有著決定性的影響。由此，筆者先是從水文地質(zhì)勘察及其重要性展開了認(rèn)真、詳細(xì)地說明，進(jìn)而對其勘察方法、水文地質(zhì)問題及其勘察策略展開了系統(tǒng)性地剖析。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；水文地質(zhì)勘察；重要性；策略

水文地質(zhì)勘察工作對于水利水電工程的建設(shè)與發(fā)展有著極為重要的影響，所以相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)要采取科學(xué)有效的水文地質(zhì)勘察措施，以切實提高勘察效率與質(zhì)量，推動我國水利水電工程更好的發(fā)展。

1.試析水文地質(zhì)勘察及其重要性

地下水作為巖土體中的一項重要組成成分，直接對地基巖土體工程特性造成較大程度的影響，同時還會對水利工程地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性和耐久性等有著一定的影響。對于建設(shè)工程項目設(shè)計來講，通常需要開展相關(guān)測繪、勘探以及試驗等來對工程水文地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)研，從而更好地對地下水有一個充分地了解和掌握，以便更好地對地下水的利用、排除等方法進(jìn)行制定。在具體的工程地質(zhì)勘察過程中，不僅需要對巖土類型、地質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面開展詳細(xì)地研究，而且對于水文地質(zhì)參數(shù)還需做進(jìn)一步的研究和分析。如果在具體的勘察過程中，沒能制定科學(xué)合理有效的實施策略，勘察方法使用不恰當(dāng)，水文地質(zhì)問題研究不深入以及在某些復(fù)雜區(qū)域設(shè)計對水文地質(zhì)問題不重視等，均會因地下水問題而致使不同的巖土工程危害的產(chǎn)生?？梢姡M(jìn)一步強(qiáng)化水文地質(zhì)方面的研究是極為重要的內(nèi)容。不僅需要對工程相關(guān)水文地質(zhì)問題有一個充分地了解和掌握，對其對巖土體及建筑物所產(chǎn)生的作用和影響進(jìn)行有效的評價，而且還需以此為基礎(chǔ)，提出一些有預(yù)見性的建議和防治處理措施，從而獲取更多的水文地質(zhì)資料以供設(shè)計、施工時使用，進(jìn)而有效避免和降低由于地下水問題而引發(fā)的工程危害性問題。

2.探析水利水電工程地質(zhì)勘查方法

2.1地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)即GIS系統(tǒng)，其主要是利用地理信息系統(tǒng)來對信息實施自動處理，進(jìn)而生成等值線圖、平面圖與柱狀圖等，此外與剖面圖等工程地質(zhì)圖信息相結(jié)合來全方位分析與處理圖形空間數(shù)據(jù)與圖像，基于空間分析優(yōu)化的情況下能夠更加清楚的了解屬性數(shù)據(jù)，有利于數(shù)據(jù)庫管理水準(zhǔn)的提升。就目前來看，該技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘查工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2.2全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)即GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛，并在水利水電工程水文地質(zhì)勘察工作中發(fā)揮了極為重要的作用，其能夠高效開展測量與控制高層的工作，同時還能夠有效收集并分析跨河、跨溝項目，有著極高的測量精準(zhǔn)度，這在很大程度上使勘測質(zhì)量和效率均得到了極大的提升。不過需要注意是，對于部分環(huán)境其通視條件不佳的情況下，則可以運(yùn)用技術(shù)運(yùn)行機(jī)制來進(jìn)行預(yù)期勘察，采用全球定位系統(tǒng)可以大大提高實際測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度，縮短作業(yè)時長，為后續(xù)水利水電工程的健康發(fā)展夯實基礎(chǔ)。

2.3工程物探技術(shù)

在進(jìn)行水利水電工程水文地質(zhì)勘察過程中，科學(xué)運(yùn)用工程物探技術(shù)能夠有效提高實際勘察效果，通常使用頻率較高的有地球物理層析成像技術(shù)與鉆孔彩色圖像系統(tǒng)等。第一，地球物理層析成像技術(shù)，較為常用的是CT計算，可以利用鉆好的平洞與?？貋磉M(jìn)行信息的發(fā)射與接收，通過科學(xué)采集并分析透射波來對各個孔洞間的巖體基本波速數(shù)值進(jìn)行動態(tài)測量，同時能夠科學(xué)、全面的分析與評價巖體數(shù)據(jù)。第二，鉆孔彩色圖像系統(tǒng)。該項技術(shù)重點在于統(tǒng)籌與優(yōu)化鉆孔成像。有別于一般的攝像探頭，其具備更明顯的整體技術(shù)優(yōu)勢，可以確保集成效果優(yōu)良以及性能的穩(wěn)定，同時還可以提供更為科學(xué)的設(shè)計結(jié)構(gòu)。更為關(guān)鍵一點在于該系統(tǒng)的幾何失真較小，具有較好的圖像成像效果以及重現(xiàn)度。不僅如此，還能夠采用各類口徑的鉆孔探頭，以便于能夠?qū)崿F(xiàn)圖像統(tǒng)籌集成采集，同時可以有效壓縮并存儲數(shù)據(jù)，切實有利于勘察質(zhì)量的提升。在后期工作人員，相關(guān)人員還可以將勘察數(shù)據(jù)刻錄為光盤，用于制作與處理圖像，為后續(xù)比較分析圖像以及整合處理數(shù)據(jù)提供可靠保證。

2.4遙感技術(shù)的應(yīng)用

衛(wèi)星遙感技術(shù)有要是以紅外片、航衛(wèi)片等來實施水庫區(qū)域地質(zhì)的勘察工作，這對于塌滑體數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定情況等做進(jìn)一步的確定，并實現(xiàn)對其穩(wěn)定性做出有效地評估。應(yīng)用該技術(shù)可以有效地對不同巖溶地表形態(tài)進(jìn)行有效的測量，同時應(yīng)用經(jīng)外光譜差異來對其分布情況進(jìn)行科學(xué)有效地分析。此外，該技術(shù)可以使水文地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息更加豐富，同時也更能體出地下水區(qū)域性特點，從而實現(xiàn)對基周圍地質(zhì)情況實施綜合有效地評估。通常情況下，將衛(wèi)星遙感技術(shù)運(yùn)用到水文地質(zhì)勘察工作中主要有如下幾方面內(nèi)容：第一，分析水庫情況。在建設(shè)規(guī)模較大的水庫、水電工程中，有關(guān)工作人員需要全方位判斷與分析周邊可能會出現(xiàn)的泥石流、崩塌以及滑坡等問題，其通常科學(xué)利用紅外片和航衛(wèi)片來解釋地質(zhì)，進(jìn)而能夠更加合理的對水文地質(zhì)穩(wěn)定情況進(jìn)行分析與管理控制。第二，分析巖溶。重點是利用遙感技術(shù)的成像功能來判斷巖松結(jié)構(gòu)的水文地質(zhì)情況，進(jìn)而編制相應(yīng)的研究調(diào)查報告，實施介質(zhì)紅外線光譜分析，來對有關(guān)水文地質(zhì)因素間的關(guān)系進(jìn)行科學(xué)判斷。第三，利用遙感技術(shù)可以科學(xué)判定區(qū)域中穩(wěn)定性等參數(shù)，科學(xué)提高收集以及處理地質(zhì)情況構(gòu)造的數(shù)據(jù)信息，并將區(qū)域內(nèi)水系的分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確反映，對地貌與地質(zhì)間的特征關(guān)系進(jìn)行更為可靠的研究、

3.探析水利水電工程水文地質(zhì)問題

3.1邊坡的工程地質(zhì)

在水利水電項目工程中，邊坡處理是一項極為重要的內(nèi)容。這主要是由于水利水電項目所在區(qū)域地質(zhì)條件較為復(fù)雜，且存在一定的形變，與此同時，還極易發(fā)生張裂、滑坡以及崩塌等問題。另外，由于受到其周圍地質(zhì)特性方面的影響，而致使邊坡穩(wěn)定性也造成不良影響。

3.2壩基巖體的工程地質(zhì)

由于堤壩性質(zhì)各不相同，所以其所需要的地質(zhì)條件也會有所不同。所以，這就需要對不同堤壩的實際工作需求進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)地了解，從而更好地為水文地質(zhì)勘察工作奠定良好基石，進(jìn)而更好地推進(jìn)各項防治措施的制定和施工。

3.3水庫工程地質(zhì)

一般來講，如果水庫中蓄滿水時，會使其周圍水文地質(zhì)情況發(fā)生一定的變化。如一些風(fēng)、浪等均會對岸堤產(chǎn)生一定的沖擊力，地下水水位上升也會使一些坑洼處被淹沒等。以上這些問題均會對地質(zhì)產(chǎn)生一定程度的影響，進(jìn)而極易引發(fā)漏水、淤積以及坍塌等多種地質(zhì)問題，此外，還有可能會由此而引發(fā)地震災(zāi)害險情。

4.試論水利水電工程的水文地質(zhì)勘察策略

4.1切實重視水文地質(zhì)問題

在水利水電工程項目施工中，水文地質(zhì)勘察作業(yè)是一項必不可少的內(nèi)容，對于勘察過程中所發(fā)生的水文地質(zhì)問題應(yīng)當(dāng)敢于正視，并對其加以重視起來，這對于工程項目地質(zhì)勘察的精準(zhǔn)性的提升十分有利，同時還可以更好地為工程方案設(shè)計和具體施工給予強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

（1）對地理條件進(jìn)行考量。在地質(zhì)勘察工作中，自然地理情況是一項重點內(nèi)容，如對季風(fēng)氣候、環(huán)境濕度、水文地質(zhì)種類還有地形地貌等有關(guān)項目進(jìn)行全面地考察和分析。

（2）對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行考量和分析。在水利水電工程項目中，水文地質(zhì)勘察過程中還需對地質(zhì)環(huán)境做進(jìn)一步的考量和分析。如對地質(zhì)、基底及其構(gòu)造等進(jìn)行有效地勘察和分析。

（3）對地下水水位進(jìn)行有效勘測。在對地下水水位進(jìn)行勘測過程中，需對地下水近幾年的實際變化情況及規(guī)律等有關(guān)信息做有效地收集和整理，并從中獲取相應(yīng)的水位變化趨勢，從而更好地為水利水電工程水文地質(zhì)勘察工作提供必要的數(shù)據(jù)支持。

（4）對其含隔水層情況作深入地探索。含隔水層是指有兩個水層儲藏著相同條件、地下水種類及其流向等。另外，在具體勘察過程中，還需對隔水層分布情況進(jìn)行深入地了解，以便于施工單位更好地對項目地層滲透問題進(jìn)行了解的掌握，從而更好地制定科學(xué)有效的施工方案，以確保工程項目施工安全。

4.2強(qiáng)化水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性

（1）含水層的確定。對于水利水電工程項目來講，水文地質(zhì)勘查過程中，施工單位務(wù)必對地下水的水位狀況進(jìn)行深入地了解和掌握。如需對地下水水位的狀況做進(jìn)一步明確，勘察其是否是靜態(tài)的還是多層含水狀態(tài)，并以此為依據(jù)應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒?，以獲取更多的水文地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)信息，從而使水文地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度得到進(jìn)一步提升。

（2）流向測定。在水文地質(zhì)勘察過程中，地下水水流流向測定同樣也會對其勘測信息的精準(zhǔn)性有著一定程度的影響。一般來講，在對水流流向進(jìn)行勘測過程中，較為常用的方法就是幾何法。

（3）壓水試驗。在水文地質(zhì)勘察工作中，壓水試驗是一項十分重要的試驗內(nèi)容，其主要是為了從試驗中取得相應(yīng)的透水率。在具體的壓水試驗過程中，需切實將地質(zhì)勘察信息和鉆探信息兩者有效地結(jié)合在一起，再結(jié)合工程施工項目的實際情況來對試驗孔的具體位置進(jìn)行確定，進(jìn)而根據(jù)巖層滲透特性來對試驗段進(jìn)行劃分，進(jìn)而從中獲取該項目的實際壓力指標(biāo)，并從中推算出實際透水率。

4.3科學(xué)測定巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)主要包括了地下水和巖土發(fā)生互相作用情況下巖土的透水性、毛細(xì)管性、給水性、持水性以及溶水性等各類巖石出來的特性，而該類特性均和巖土的氣態(tài)、液態(tài)以及固態(tài)息息相關(guān)。在巖土體中，地下水的賦存方式較為多樣。如果是根據(jù)含水層空隙性質(zhì)可以將其劃分成巖溶水、裂隙水與孔隙水；根據(jù)買條條件則可以將其劃分成承壓水、潛水、上層滯水。巖體物理性質(zhì)主要指的是地下水和巖土互相作用時所體現(xiàn)出來的特征。因為巖土中地下水賦存方式不同，因此實際影響到巖土物理性質(zhì)的程度也多有差別，而實際影響程度的高低和具體巖土類型存在一定關(guān)聯(lián)。在粘性土中，結(jié)合水是地下水的主要賦存形式，但是在砂土中含量卻少之又少。在結(jié)合水特別是弱結(jié)合水中，粘性土的收縮性、膨脹性以及可塑性等物理力學(xué)特征會得到有效的體現(xiàn)，不過受到強(qiáng)力的制約，實際活動范圍較小，所以并不會過多的影響到巖土的動態(tài)物理性質(zhì)。

4.4重視開展水文地質(zhì)試驗以及地下水監(jiān)測

水文地質(zhì)試驗是水利水電工程水文地質(zhì)勘察工作中的一個關(guān)鍵步驟，其能夠獲得巖土層中水文地質(zhì)的參數(shù)，進(jìn)而能夠正確判斷巖土層的透水性，有利于工作人員更好的判定水利水電工程中的滲透穩(wěn)定性。一般情況下開展水文地質(zhì)試驗的內(nèi)容有抽水、注水、壓水、滲透以及水位恢復(fù)試驗等，在實際工作中需要結(jié)合相應(yīng)的地層條件來采用相應(yīng)的試驗與計算方法。通常而言，對于砂礫石層以及河邊地層，則可以進(jìn)行抽水試驗與提水后的水位恢復(fù)試驗；對于粘性土層、填土層以及含泥砂土層則可以采取滲透以及注水試驗；對于基巖則可以采取壓水試驗。不過需要注意是，在開展各項水文地質(zhì)試驗中都必須要嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)操作規(guī)程來進(jìn)行操作。而且在連接與操作設(shè)備時也需要根據(jù)相應(yīng)規(guī)定要求來開展，采用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的水位儀、壓力表、水表以及秒表等，實際觀測的時長也必須要與相應(yīng)要求相符，以切實保障各個試驗實際觀測到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)誤差。而且在實際操作工作人員還需要將地下水位的水質(zhì)、補(bǔ)給情況、穩(wěn)定水位以及初見水位勘察情況，并對地下水的情況進(jìn)行密切監(jiān)控。而且在實際鉆探環(huán)節(jié)禁止采用泥漿，以確保實際測量水質(zhì)與水位結(jié)果的準(zhǔn)確與可靠；盡可能對監(jiān)測每個孔的日期都進(jìn)行統(tǒng)一，方便后期的比較工作；在分析水質(zhì)時，需要在不同深度中抽取特定數(shù)量的水樣，以便于合理評價地下水的腐蝕情況；對地下水對水利水電工程產(chǎn)生的影響與危害程度進(jìn)行科學(xué)評價，并提供可行的防范策略；工作人員需要對地方氣象以及水文資料進(jìn)行收集，全面分析地表面與地下水間的補(bǔ)排關(guān)系。

5.結(jié)論

總的來講，在當(dāng)今水利水電工程項目及規(guī)模地不斷增多、增大，社會各界對于水利水電工程項目的整體施工質(zhì)量也更加關(guān)注起來。在水利水電工程項目中，水文地質(zhì)勘察直接影響著施工項目的安全性，所以，在具體的勘察過程中，相關(guān)人員需對各種勘察技術(shù)有一定的了解和掌握，并能夠靈活地應(yīng)用，做到結(jié)合實際問題展開具體地分析。這樣一來，就可以充分結(jié)合工程項目實際情況來選取與之相適應(yīng)的勘測方法來進(jìn)行。此外，還需切實重視水文地質(zhì)問題，全面保障水文地質(zhì)勘察各項數(shù)據(jù)參數(shù)具有較高精準(zhǔn)性，只有這樣才能更好地為工程項目施工設(shè)計、施工作業(yè)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而更好地確保工程整體施工質(zhì)量及其安全可靠性。

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