水文地质勘察在水利工程项目中的重要性

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摘要：在水电工程建设中，为给水利工程的规划、设计和施工提供必需的地质资料，首先应作好工程地质及必要的水文地质勘察工作。本文主要对工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质试验和长期观测等基本知识进行阐述，并重点介绍水文地质勘察在水利工程项目中的重要性。

关键词：水文地质勘察；水利工程；重要性

中图分类号：P55

与地下水相关的地质问题称为水文地质。本章主要介绍地下水储存和运动的先决条件、地下水的物理化学性质、地下水的基本类型与特征、不同含水介质中的地下水、地下水的运动规律等知识[1]。

1水文地质

1.1地下水概论

地下水是指存在于地壳中的水，它具有流动、不断接受补给、不断排泄，受地质、气象、水文等因素影响等特点。岩石空隙是地下水储存和运动的先决条件。岩石空隙的大小、多少、连通情况决定了岩石的储水性和透水性的大小及地下水的运动情况。地下水的物理性质包括颜色、味、比重、透明度、温度、导电性、放射性等。地下水的化学性质包括酸碱性、矿化度、硬度等。

1.2地下水的基本类型与特征

地下水的分类方法有多种。按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水；按含水层性质可分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。包气带水包括土壤水及包气带中局部隔水层之上的重力水。它季节性变化大，水量较小，埋藏较浅，易受污染。

潜水是饱水带中地表以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水，为元压水，埋深较小，主要靠渗透补给，易受污染，是人类生活生产的重要水源，但工程中应避免将建筑物基础放在潜水埋藏很浅的地带。

承压水是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水，没有自由水面，受季节等因素影响较小，含水层厚度稳定，且不宜被污染，水质变化复杂，有多方面利用价值。

孔隙水是指含水层的空隙为孔隙。孔隙水呈层状分布，均匀、连续性好，有统一的地下水面。裂隙水含水层的空隙主要是岩石裂隙，可分为原生裂隙水、风化裂隙水和构造裂隙水。

喀斯特水又称岩溶水。喀斯特是指可溶性岩层长期受地下水的冲刷与溶蚀，所形成的独特的地貌景观，它对水电工程建设有很多不利影响。喀斯特水是贮存在可溶性岩石裂隙及洞穴中的水，它主要靠大气补给，通常具有较低的矿化度，但易受地表水及环境污染。喀斯特水分布极不均匀[2]。

1.3泉

泉是地下水在地表的天然露头，是地下水排泄的一种方式。泉的产生必须有一定的地形、地质构造和水文地质条件。

1.4地下水运动

地下水流速较小时，水流呈层流状态，流速较大时，水流呈紊流状态。工程中常遇到的是地下水层流问题。

2水文地质勘察在水利工程项目中的重要性

2.1工程地质测绘

就是对勘测区的地貌、地质构造、地层岩性、水文地质情况等进行测量并按一定的比例尺填绘在地形图上。

2.2工程地质勘察

就是在工程地质测绘的基础上，采用适当的手段和方法来了解地面以下的地质及水文情况。山地勘探、钻探和物探是勘探工作的三种主要手段[3]。

钻探的应用比较广泛，它是利用钻机向地下钻孔，并对孔内岩芯进行观察分析和试验，从而进一步了解地下深处的地质情况，有时还对钻井进行灌浆、压水等试验，施工人员也可进入钻孔进行观测。

2.3实验及长期观测

在地质勘察工作中，常进行各种室内和室外试验，测定岩石、工程地质及水文地质的情况。常进行的有测定岩土的弹性模量和抗剪强度等的岩土力学试验、钻孔抽水实验、钻孔压水试验、野外荷载试验等。

2.4天然建筑材料勘探

水电工程需要天然材料量多，所以在水电工程地质勘察中必须找到能满足要求的土料、砂、石料等天然建筑材料，并探明其储量、开采运输条件等。

3水文地质勘察在水利工程项目中的应用

3.1水库地区的工程地质勘察

在规划选点阶段的勘察任务主要是查明整个库区工程的地质条件，对库区存在的工程地质问题有一个基本估计。对涉及方案能否成立的重大问题，如区域稳定、水库渗漏、水库诱发地震和水库的库岸塌滑等问题，做出初步论证。本阶段要充分利用区域性地质资料及航空、卫片等进行分析，在此基础上对河谷进行调查，工程地质测绘比例尺为1：5万～10万。第二阶段的勘察工作要查明库区可能产生渗漏、塌岸和浸没的地段，初步评价其影响程度，同时研究水库淤积的物质来源。工程地质测绘比例尺为1：l万～5万，测绘范围包括库区及影响库区工程地质条件的地段。对存在工程地质问题的地段，还要进行勘探工作和试验工作，长期观测工作开始布置。第三阶段的勘察是在可能产生渗漏、浸没和塌岸的地段上进行工作，其任务是进一步查明问题的性质和严重性，对其做出定性定量评价。测绘比例尺是1：1万～2万，测绘范围仅限研究工程地质问题的地段[4]。

2.2坝址的工程地质勘察

规划选点阶段的勘察任务主要是收集和研究河流区域地质资料、进行线路踏勘和区域工程地质勘察，工程地质测绘比例尺为1：10万～50万。在区域勘察的基础上，对各开发方案拟定的主要坝区进行勘察，以测绘为主，比例尺为l：0.5万～2.5万，着重查明坝段河谷的工程地质条件和可能存在的工程地质问题。可行性研究阶段是在前一阶段的基础上，在坝段范围内提出几个方案比较，该阶段的测绘工作仍很重要，比例尺为1：0.2万～1万，详细研究各坝址的岩性和构造，还要注意研究岸坡岩体的稳定性，分析坝基（肩）产生渗漏的可能性和渗漏程度，主要通过勘探和试验工作来完成。对岩坡岩体的变形和坝区地下水进行长期观测工作。在选定的坝址上进行初步设计阶段的勘察，在选定坝址上围绕几个可能坝线，通过比例尺为1：1 000～2 000的测绘和勘探及试验工作，详细研究工程地质条件，确定坝轴线、坝型和布置形式。技施设计的勘察任务是核实初步设计阶段的地质资料、结论和数据，主要工作是施工地质编录和预报可能出现的、威胁工程安全的地质现象，以及基坑开挖和施工处理措施。

结论

水文地质勘察在水利工程项目占有非常重要的地位，因此要精确对工程项目所在地进行水文地质勘察，能够有一套非常严谨的水文地质勘察的体系，为水利工程项目正常运行添砖加瓦。

参考文献：

[1]段许平 刘 润 钱 圣 Duan Xuping Liurun Qiansheng. 工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析[J]. 城市建筑，2013，04：157.

[2]杨静静. 关于环境地质、水文地质和工程地质问题的研究[J]. 科技创新与应用，2013，25：188.

[3]李福君. 工程地质勘察中水文地质环节的深化研究[J]. 科技创新导报，2013，13：122.

[4]段许平，刘润，钱圣. 工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析[J]. 城市建筑，2013，04：157.