遲建榮

通化市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院

試論水文地質(zhì)在水利水電工程地質(zhì)勘察中的重要性

遲建榮

通化市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院

對于水利水電工程而言，水文地質(zhì)勘察是其中不可缺少的一部分內(nèi)容，無論是在預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害，還是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等方面，水文地質(zhì)勘察在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過對實(shí)際勘察工作的實(shí)踐檢驗(yàn)得出，水文地質(zhì)與水利水電工程之間存在密不可分的關(guān)系，兩者相互制約，相互影響，對因水文地質(zhì)所引發(fā)的自然災(zāi)害，及時進(jìn)行有效的解決，即可保證水利水電工程建設(shè)的穩(wěn)定性與安全性。因此，文章主要對水文地質(zhì)在水利水電工程地質(zhì)勘察中的重要性進(jìn)行全面闡述，旨在提高我國水利水電工程地質(zhì)勘察工作整體質(zhì)量與水平。

水文地質(zhì)；水利水電工程；地質(zhì)勘察；重要性

1 水利水電工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題

1.1 地下水位上升對工程的影響

水利水電工程施工現(xiàn)場若產(chǎn)生地下水位急速上升，極有可能引發(fā)現(xiàn)場土壤遭受鹽堿等化學(xué)物質(zhì)的浸泡，導(dǎo)致土壤負(fù)營養(yǎng)產(chǎn)生沼澤化與鹽漬化等現(xiàn)象，將直接降低基礎(chǔ)工程建設(shè)質(zhì)量。對于已建設(shè)完成的建筑，長期受地下水位上升所形成的腐蝕，建筑使用壽命將無法得到有效保障，不僅浪費(fèi)大量成本及資源，同時削弱了水利水電工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的社會形象。此外，地下水位上升使得巖土在結(jié)構(gòu)層面上遭受嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在整體強(qiáng)度上嚴(yán)重不足，流砂以及管涌等現(xiàn)象頻頻發(fā)生。而水位上升的主要原因多受自然環(huán)境、氣候條件以及巖土結(jié)構(gòu)自身因素的影響較大，其中較為突出的影響包括降水增多、環(huán)境溫度驟增、巖土含水層結(jié)構(gòu)和巖土性質(zhì)產(chǎn)生變化。

1.2 地下水位下降對工程的影響

地下水位受環(huán)境變化的影響，在多雨季節(jié)水位上升較為明顯。而遇干旱天氣，地下水位急速下降，導(dǎo)致工程現(xiàn)場產(chǎn)生區(qū)域性的塌方事故，對人力、物力以及財(cái)力等生產(chǎn)因素所造成的影響不堪設(shè)想，嚴(yán)重時威脅人員生命財(cái)產(chǎn)安全。究其原因，地下水位的枯竭主要是地下水位惡化所導(dǎo)致，對工程地質(zhì)勘察的安全性及穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。此外，采礦人員采礦活動、建筑水庫補(bǔ)給、地下水大量抽取等一些人為因素，是導(dǎo)致地下水位下降的主要因素。

1.3 地下水位反復(fù)升降對工程的影響

地下水位除了根據(jù)環(huán)境及巖土結(jié)構(gòu)性質(zhì)，產(chǎn)生上升或下降等變化之外，其中反復(fù)上升或者反復(fù)下降等現(xiàn)象也頻繁發(fā)生。地下水位頻繁升降所產(chǎn)生的直接影響在于巖土層迅速膨脹，內(nèi)部結(jié)構(gòu)因膨脹不均勻產(chǎn)生不同程度的脹縮，巖土層結(jié)構(gòu)的膨脹或者收縮，導(dǎo)致巖土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，是導(dǎo)致地下巖土層中的鋁、鐵等物質(zhì)喪失的主要原因。進(jìn)而出現(xiàn)上層土層失去膠結(jié)物以及巖土層表面出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，降低了整體的巖土層效果降低?？梢姷叵滤活l繁升降造成的后果也是十分嚴(yán)重的。

1.4 地下水動壓力作用對工程的影響

地下水動壓力改變對工程的影響主要表現(xiàn)在地下水天然動力平衡效果降低導(dǎo)致的移動水壓的改變，同時巖土層所出現(xiàn)的流砂、管涌、基坑突涌等導(dǎo)致的水文地質(zhì)整體狀況大幅降低的現(xiàn)象也是巖土工程地下水動壓力改變引起的。與此同時，地下水動壓力作用還可以導(dǎo)致地下水天然動力平衡的條件發(fā)生轉(zhuǎn)變。

2 解決水利水電工程中水文地質(zhì)問題的有效措施

2.1 調(diào)查準(zhǔn)確的工程地質(zhì)條件

在水利水電工程實(shí)際水文地質(zhì)勘察中，勘察人員應(yīng)掌握基本的水文地質(zhì)勘察條件，例如地形地貌、水文地質(zhì)、巖土的地質(zhì)現(xiàn)象等。當(dāng)對上述工程地質(zhì)條件展開實(shí)際調(diào)查時，應(yīng)當(dāng)盡量確保地質(zhì)條件的詳細(xì)性及準(zhǔn)確性，為水利水電工程整體安全防護(hù)措施的建立與優(yōu)化，提供更加合理化、科學(xué)化的參考依據(jù)。為工程地質(zhì)所帶來的影響進(jìn)行提前預(yù)測以及客觀的評價，應(yīng)與水利水電工程項(xiàng)目的具體特點(diǎn)相結(jié)合，以保證工程地質(zhì)條件的有效性及準(zhǔn)確性，進(jìn)而保障對水利水電工程實(shí)施具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性的安全措施。

2.2 巖土水理性質(zhì)分析

當(dāng)?shù)叵滤c巖土結(jié)構(gòu)相互之間產(chǎn)生直接碰撞時，兩者在性質(zhì)方面具體表現(xiàn)出的是一種水理性質(zhì)，而對于巖土結(jié)構(gòu)的影響主要集中在變形、強(qiáng)度等方面，在某些情況下甚至關(guān)乎水利水電工程的穩(wěn)定性與安全性。但是，從以往地質(zhì)勘察工作的開展過程中，勘察部門往往忽略巖土水理性質(zhì)的重要性，使得勘察結(jié)果與實(shí)際存在較大的差距。地下水在巖土中有多種賦存形式，對水利性質(zhì)的影響程度也有很大的差異。在勘察成果內(nèi)因土中的賦存形式可以分為結(jié)合水、毛細(xì)水以及重力水三種，其中結(jié)合水又為很少直接涉及水溫參數(shù)的利用水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)為是象征性可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。強(qiáng)結(jié)合水(又稱“吸濕水”)，水分子對其具有較大的影響，易于在巖土表層形成極薄的水膜，是緊附于巖土顆粒表面結(jié)合最牢固的一層水，其吸附力高達(dá)10Mpa。弱結(jié)合水(又稱“弱薄膜冰”)，處于吸著水之外，厚度大于吸著水。弱結(jié)合水在吸附力方面遠(yuǎn)低于強(qiáng)結(jié)合水，可以在顆粒水膜之間作緩慢的移動，薄膜水在外界壓力之下可以變形，但同樣不受重力影響，且不能傳遞靜水壓力。若重力小于毛細(xì)力，水位便會上升，所以地下潛水面的上部形式多為一個與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。此外，在巖土空隙中垂直流動時，毛細(xì)管水還可能會軟化土體，對建筑物形成腐蝕，甚至?xí)鰪?qiáng)土壤的鹽漬性。

3 結(jié)束語

綜上所述，地質(zhì)勘察工作是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重要的先行性、基礎(chǔ)性工作，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會的各個方面，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要的基礎(chǔ)支撐作用。而水文地質(zhì)作為水利水電工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，為了提高工程質(zhì)量，進(jìn)一步降低水文地質(zhì)對地質(zhì)勘察工程的影響，需對存在問題的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面勘察。鼓勵開展地質(zhì)勘查新領(lǐng)域、新理論、新方法、新技術(shù)、新設(shè)備的研究、引進(jìn)、消化、推廣，切實(shí)提高我國整體地質(zhì)勘查的科技水平、技術(shù)裝備水平、勘查效率和勘查成果水平，確保水利水電工程項(xiàng)目的實(shí)用性與安全性。

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