水庫工程地質(zhì)勘察技術(shù)問題分析

黃順勇

（新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司新疆烏魯木齊830000）

水庫工程地質(zhì)勘察技術(shù)問題分析

黃順勇

（新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司新疆烏魯木齊830000）

水庫是我國水利工程建設(shè)的重要組成部分，而地質(zhì)勘察是水庫工程建設(shè)的中心環(huán)節(jié)，對水庫的建設(shè)和發(fā)展有重要意義。本文以某擬建山區(qū)水庫為對象，分析了水庫工程主要的地質(zhì)問題及勘察技術(shù)的應(yīng)用。

水庫工程地質(zhì)勘測技術(shù)問題

0　引言

隨著我國水庫工程的快速發(fā)展，地質(zhì)勘察技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，水庫工程建設(shè)項目對地質(zhì)勘察技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察技術(shù)很大程度上已經(jīng)無法滿足工程的需要，在工程物探、山地勘探等傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成和發(fā)展更多新的技術(shù)，并將其科學(xué)的應(yīng)用于解決水庫工程地質(zhì)勘察問題是當(dāng)前地質(zhì)勘察部門面臨的重要課題。

1　工程概況

擬建水庫工程的地貌特征主要是山地，河谷的切割深度在350-620m之間，河床寬度在15m左右。庫區(qū)河段是從北向南流，物理地質(zhì)現(xiàn)象主要是巖體鳳凰、塌滑等，河床基本被砂卵石覆蓋、陡坡局部有較小規(guī)模的滑塌，不過對庫岸邊坡的影響不大。工程分為供水建筑物和樞紐建筑物，壩址段河床的高程為695.5，河床寬為10-15m[1]。工程地質(zhì)勘察工作除了要調(diào)查必要的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性外，還使用地質(zhì)鉆探、地質(zhì)測繪、室內(nèi)試驗及地質(zhì)物探等方法來初步分析成庫條件。工程設(shè)計的主要地質(zhì)勘察的內(nèi)容有庫區(qū)地質(zhì)勘察、論證建庫條件、分析影響方案選擇的環(huán)境地質(zhì)問題、評價影響方案選擇的工程地質(zhì)問題。為了能綜合應(yīng)用多種地質(zhì)勘察技術(shù)，把這些技術(shù)與水庫的實際情況相結(jié)合，利用地質(zhì)勘察工作的手段，詳細(xì)調(diào)查庫區(qū)的地質(zhì)情況，論證建庫條件，分析影響方案選擇的環(huán)境地質(zhì)問題和評價影響方案選擇的工程地質(zhì)問題，并闡明勘察結(jié)果，提高水庫地質(zhì)勘察的注意要點。

2　水庫工程地質(zhì)問題及勘察技術(shù)的應(yīng)用

2.1水庫地質(zhì)的滲漏問題及勘察技術(shù)

水文地球化學(xué)調(diào)查上而言，對放射性同位素資料的應(yīng)用，預(yù)估了地下水年齡。以提取飽和指數(shù)的方法分析了擬建水庫作業(yè)區(qū)域內(nèi)地下水的循環(huán)速率。一般而言，地下水循環(huán)速率越快，庫區(qū)地下水的補(bǔ)給量就越大，獲取大氣降雨的量就越大。工作人員要綜合判定水庫地隔水層地下水的化學(xué)類型、礦化度指標(biāo)和電導(dǎo)率，并分析水庫庫底隔水層的性能，檢驗其在阻止水庫水向底部滲漏方面的效果。對水庫地質(zhì)滲漏問題的勘察，可以選用地質(zhì)鉆探和物探技術(shù)，綜合分析水庫潛在的滲漏區(qū)域、滲漏通道和異常范圍。本工程擬建水庫區(qū)域結(jié)構(gòu)是多層含水層結(jié)構(gòu)，在可能發(fā)生滲漏問題的巖層組內(nèi)布置了兩個以上的鉆孔，并讓鉆孔均下鉆到隔水層地下水的水位保持一定深度[2]。完成鉆孔后，使用井間地震波CT技術(shù)來勘察水庫庫區(qū)可能是否存在滲漏點位或滲漏通道。探測水庫庫區(qū)巖溶漏水通道異常范圍的指標(biāo)，采用充電瞬變電磁技術(shù)。

通過利用上述地質(zhì)勘察技術(shù)的綜合運用后，得到的結(jié)論如下：一方面，該庫區(qū)河段的流向整體是自北向南流，兩岸山體較為雄厚，并沒有低矮埡口，庫區(qū)以東的交下溝相距1.5km，以西的展新沖溝相距3-5km，地表分水嶺高程普遍比河床高300m以上，達(dá)1000-1400m，庫區(qū)周邊的整體地形封閉較好。另一方面，庫區(qū)兩岸的泉點高程≥763m，比正常水位高27m左右，泉點多為地表孔隙-裂隙潛水露頭。整個地下水分水嶺所與地表分水嶺相一致，即便是在枯水期，天然地下水位也會比水庫正常蓄水位要高，水庫蓄水后依舊是兩岸地下水向庫區(qū)排泄，流向朝向庫區(qū)。由此可見，本擬建水庫工程并不存在地質(zhì)滲透問題，有良好的成庫條件，可以在該庫區(qū)擬建水庫。

2.2水庫庫岸的穩(wěn)定性問題及勘察技術(shù)

在對庫區(qū)地質(zhì)測繪中，比例尺尺寸選取數(shù)值為1:50000，對可能會對周邊居民區(qū)、道路、在建工程產(chǎn)生一定安全和穩(wěn)定性影響的區(qū)域，將測繪的比例尺縮小至1:5000。在外業(yè)布點的前提上，使用GPS技術(shù)來綜合分析所搜集到的數(shù)據(jù)，繪制水庫庫區(qū)建設(shè)周邊的地貌地形，以更好的分析和研究不穩(wěn)定庫岸分布區(qū)域和變形破壞體。使用綜合地質(zhì)物探技術(shù)分析水庫庫岸的穩(wěn)定性時，在不穩(wěn)定岸坡可能存在滑動的方向布置勘探剖面?？紤]到本工程存在的潛在不穩(wěn)岸坡和變形破壞體范圍相對較小的情況，在縱橫剖面分別設(shè)置一條勘探剖面。同時，采集軟弱夾層及對本水庫庫區(qū)庫岸穩(wěn)定性可能產(chǎn)生影響的巖土組，分析巖土的物理學(xué)能力，整理并分析所采集到的所有數(shù)據(jù)，以科學(xué)的檢測庫岸穩(wěn)定性。

通過利用上述地質(zhì)勘察技術(shù)的綜合運用后，得到的結(jié)論如下：一方面，地下水通過巖石裂隙水方式排泄在地面最低高程點位置在730m，基層和覆蓋層的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件在水庫蓄水后的改變不大，岸坡有茂盛的喬木，且枝干粗大，能有效防止坡面徑流沖刷，提高了力學(xué)參數(shù)。所以水庫一旦建成蓄水后并不會出現(xiàn)大的庫岸不穩(wěn)的問題。另一方面，庫區(qū)邊坡在正常蓄水、天然及庫水降落等狀態(tài)下的抗滑性能穩(wěn)定，雖然在庫水降落狀態(tài)下可能會有風(fēng)化巖土體順層滑動的問題出現(xiàn)，但是規(guī)模不大，不會影響水庫的整體性能和安全運行。由此可見，本擬建水庫工程并不存在有嚴(yán)重影響庫岸穩(wěn)定性和安全性的問題，有良好的成庫條件，可以在該庫區(qū)擬建水庫。

2.3勘察結(jié)果及注意要點

從對水庫地質(zhì)滲透問題的勘察上看，該擬建水庫地形有良好的封閉性，在正常蓄水位控制在735m時，水庫的回水長度為1.4km、壩前抬高水位為41m，整個水庫兩岸和庫底基本不存在滲漏問題。從對水庫庫岸的穩(wěn)定性問題的勘察上看，該擬建水庫的整體邊坡較為穩(wěn)定和安全，雖然在局部有小規(guī)模的滑塌現(xiàn)象，但整體影響不大。這表明，該擬建水庫的建庫條件優(yōu)良。同時為了最大程度的確保水庫的穩(wěn)定和安全，需要注意以下幾個要點：①充分調(diào)查庫岸的穩(wěn)定條件，尤其是可能會嚴(yán)重影響水庫穩(wěn)定和安全的岸坡。②詳細(xì)勘察右岸邊坡的巖體結(jié)構(gòu)，科學(xué)預(yù)測水庫在蓄水后邊坡的穩(wěn)定和安全情況。③因庫岸植被對水庫的安全和生態(tài)環(huán)境有較大影響，必須保護(hù)水庫岸邊的植被。

3　結(jié)語

總之，分析擬建水庫工程的地質(zhì)問題，利用科學(xué)先進(jìn)的地質(zhì)勘察技術(shù)是當(dāng)前水利工程發(fā)展的基本要求。本文研究的山區(qū)水庫從地質(zhì)滲漏和庫岸穩(wěn)定兩大問題入手，利用GPS、地質(zhì)鉆探等技術(shù)進(jìn)行勘察，以其能為以后的水庫建設(shè)工程提供有效的研究資料。

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-314-1

黃順勇（1989～）男，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向為工程地質(zhì)。

[1]李斌.鎮(zhèn)寧縣納井田水庫工程地質(zhì)問題分析及處理措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2014，13(20)：19-20.

[2]邵輝.工程地質(zhì)勘察中的電阻率物探法應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，25 (27)：36-37.