浅析水利水电建设中地质勘查的重要性

刘明岐

【摘 要】水利水电工程地质勘察历来重视环境工程地质问题的研究与预测，水利水电环境地质问题研究现状堪忧。水利工程地质同行积极开展水利水电环境地质问题的研究，既努力满足新时期治水思路对水利工程地质的要求，又能为水利工程地质专业开辟新的生存空间。

【关键词】水利水电；建设；地质

前言：

地质勘查是水利水电工程建设、及其工程质量的先决条件和重要保证。本文从调查目前水利水电工程建设中地质勘查的现状和存在的主要问题着手，论述水利水电工程建设的特殊性和复杂性，地质勘查工作的实践性与经验性，阐明水利水电工程建设中地质勘查的必要性，同时对水利水电工程建设中各种类型的地质勘查主要内容、方法进一步做了论述。

一、水利水电工程建设与环境问题

（一）水利水电工程与鱼类、生物物种问题

①对鱼类的影响：切断了洄游性鱼类的洄游通道；水库深孔下泄的水温较低，影响下游鱼类的生长和繁殖；下泄清水，影响了下游鱼类的饵料，从而影响鱼类的产量；高坝溢流泄洪时，高速水流造成水中氮氧含量过于饱和，致使鱼类产生气泡病。

②对植物和动物的影响：库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏；同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。

（二）水利水电工程与水文问题

水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布，从而对周围环境造成影响。例如：①以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响；②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸；③当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。由此可见，水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。④入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；⑤因河流流量减少，使得河流自净能力降低；⑥大坝水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题。

（三）水利水电工程与地震问题

水库等水利水电工程建筑物蓄水后，由于地应力的调整或水体下渗等原因，触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明，要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件：①水库岩石比较破碎，且处理效果不十分理想；②存在有利于应力集中的地质环境条件；③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。

二、水利水电建设中地质勘查的必要性

（一）水利水电工程建设的特殊性与复杂性

水利水电工程建设的特殊性首先表现在其工程建筑物的特殊性。一般建筑工程标准化较为规范化，可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物设计，或者部分及全部套用的标准设计图纸。然而水利水电工程建筑物则不然，成千上万座水库大坝中，不可能找到两座完全相同的大坝。决定水利水电工程建设大坝规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂，其中工程建设所在区域或工作区地质条件则是最主要的自然条件之一。水利水电工程建设的特殊性是其与水密切相关，其中包括地下水与地表水，其所承受的荷载主要是水荷载。水利水电工程建设一旦失事，损失将十分惨重。

（二）地质勘查工作的实践性与经验性

地质勘查理论的任何一项新进展、新方法、新技术，都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的，实际上却出了问题，而另一些工程通过计算认为不安全，却安全运行了数十年。因此，我们搞水利水电工程建设，工程经验往往又是起决定作用的。

三、水利水电工程建设中地质勘查的主要内容、方法

通过地质勘查明确水利水电工程建设的地质条件、论证工程地质问题、选择地质条件优良的建筑场地、研究工程兴建后对地质环境的影响等。

（一）水利水电工程建设中必须查明和解决的地质勘查问题主要有：库区地层岩性、地质构造、地貌及物理地质现象、水文地质条件，水库渗漏、浸没、淤积、库岸稳定，坝基稳定、渗流、渗透变形、沉陷、渗漏、坝头边坡稳定，岩体工程地质分类、承载力、允许渗透水力坡度、液化、基坑涌水量、建筑材料等。

（二）水库工程地质勘查内容包括：水库地质条件、水库渗漏的性质、途径和范围，计算参数的确定，计算公式的选用，计算成果及其分析和说明，处理方案的建议和结论。水库浸没区地质条件，地下水壅高计算参数和公式的选定及计算成果的分析说明，浸没标准的确定。根据水库运用水位预测的浸没范围，浸没区的分类，可能的发展情况和防护措施的建议。库岸稳定性分段，不同设计水位时的不稳定岩土体的位置、高程、方量，主要地质条件，计算参数选择，计算成果和观测资料等以及失稳影响和防治措施的建议。评价水库诱发地震的条件潜在震源区的确定及其震级上限的预测。

（三）各建筑物的工程地質勘查内容包括：坝、闸址工程地质条件（包括地质概况与选定坝型、坝轴线、枢纽布置方案有关的工程地质条件，坝基岩体工程地质分类，工程地质问题及评价和有关工程地质问题处理的建议。

（四）引水隧洞工程地质勘查内容包括：工程地质条件分段及说明，围岩工程地质分类和工程地质问题评价及处理建议。渠道工程地质条件应包括：工程地质条件分段及说明，渠道建筑物的工程地质条件和工程地质问题评价及处理建议。

（五）斜坡现场以不扰动底层的情况下，开展各项地质勘查工作，从而获得斜坡地层的物理力学性质，其同室内试验方式相比能够更好的在工程场地进行测试，并且不需要对土质进行取样；其次，其所测试影响的范围要明显室内试验方式，从而能够具有更好的代表性。由于这种方式能够使用良好的多种原位测试方式，所以其也能够获得更好的地质物理力学指标以及地层剖面；最后，这种测试方式也具有较好的经济性以及效率性，从而较好的节约了勘查时间。

地质勘查采用的方法主要包括钻探、物探、坑探，三种勘探方法均有规程规范遵循。通过钻探、物探、坑探、触探、静探、十字板剪切、岩体应力测试、岩体地质描述、渗透变形试验、压水、高压压水、注水、抽水试验、地下水动态观测等，在充分的工程地质分析与论证的基础上提交设计建议值。

四、结束语

在工程建设前，对工作区的地质条件进行勘测，并作出分析、评价；预测水利水电工程建设中可能出现的问题，针对性地提出解决措施。近几十年来，水利水电工程建设中，地质勘查研究工作已经有了多方面的发展进步。从勘查技术、测试技术，再到数值分析技术等都取得了迅速的发展，但是由于地质勘查环境的复杂性、地质信息获取难等原因，导致水利水电建设中地质勘查工作还不完善，还存在众多问题。

【参考文献】

[1] 韩洋.水利工程中的工程地质和水文地质勘查工作分析[J].科技创新与应用，2017（35）：188-189.

[2] 丁一.浅论水利工程中地质勘查与岩土治理问题[J].建材与装饰，2017（30）：285-286.