水利工程地質(zhì)勘測技術(shù)研究
——評(píng)《水利工程地質(zhì)（第5 版）》

戴娜娜

朱濟(jì)祥，崔冠英 主編

中國水利水電出版社出版

水利工程在施工前需要勘測所在區(qū)域的工程地質(zhì)狀況，確定當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)狀況是否適合，這對(duì)完善水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案具有重要作用。 由于水利工程項(xiàng)目通常在環(huán)境較為復(fù)雜的地區(qū)建設(shè)，施工難度較大，因此開展地質(zhì)勘測工作極為必要。 工程技術(shù)人員需要選取合適的勘測方法與勘測技術(shù)，全面且系統(tǒng)地評(píng)價(jià)工程項(xiàng)目的地質(zhì)環(huán)境，以此強(qiáng)化水利工程項(xiàng)目的建設(shè)效果與質(zhì)量。 由朱濟(jì)祥、崔冠英編寫，中國水利水電出版社于2017年8月出版的《水利工程地質(zhì)（第5 版）》一書，深入研究我國工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展，探討地質(zhì)構(gòu)造的相關(guān)特性以及水利工程地質(zhì)勘測的相關(guān)內(nèi)容，為我國水利工程項(xiàng)目建設(shè)以及地質(zhì)環(huán)境的深入研究提供了科學(xué)指導(dǎo)。

《水利工程地質(zhì)（第5 版）》共包括八個(gè)章節(jié)。 緒論部分簡單介紹工程地質(zhì)學(xué)的相關(guān)概念以及研究現(xiàn)狀，展示其成就與發(fā)展歷程，并介紹工程地質(zhì)學(xué)課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)要求。 第一章介紹巖石與工程地質(zhì)性質(zhì)，主要分析巖漿巖、沉積巖以及變質(zhì)巖的物理性質(zhì)。 第二章探討地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性，詳細(xì)研究褶皺構(gòu)造與斷層構(gòu)造，主要介紹構(gòu)造節(jié)理與地質(zhì)圖，并對(duì)地震危險(xiǎn)性、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 第三章分析河流地質(zhì)作用，闡述地下水以及巖溶水，分析庫壩區(qū)滲漏的工程地質(zhì)條件。 第四章介紹巖體，詳細(xì)描述其結(jié)構(gòu)特性與力學(xué)特性，介紹巖體的天然應(yīng)力以及工程分類。 第五章分析壩基巖體的穩(wěn)定性，主要介紹其壓縮變形、承載力以及抗滑穩(wěn)定的計(jì)算。 第六章分析邊坡巖體的穩(wěn)定性，探究影響其穩(wěn)定性的主要因素，并介紹評(píng)價(jià)方法以及防治措施。 第七章分析地下洞室的圍巖穩(wěn)定性。 第八章詳細(xì)闡述水利工程的地質(zhì)勘測工作。

水利工程的地質(zhì)勘測主要是考察地質(zhì)環(huán)境，針對(duì)巖體的物理性質(zhì)、力學(xué)特性以及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘測，測驗(yàn)周圍水土環(huán)境的水質(zhì)狀況、地下水位等信息，基于對(duì)地質(zhì)環(huán)境的詳細(xì)了解，制定科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)方案，避免出現(xiàn)滑坡、滲漏以及水庫堤壩垮塌等事故，導(dǎo)致水利工程的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益遭受損失。 為此，我國工程人員針對(duì)水利工程地質(zhì)勘測開展研究，利用新型信息技術(shù)提高其勘測水平，促進(jìn)水利工程項(xiàng)目的安全運(yùn)行。 水利工程中常用的地質(zhì)勘測技術(shù)包括以下三種。

第一，利用遙感技術(shù)勘測水利工程地質(zhì)。 遙感技術(shù)是指利用傳感儀器發(fā)射電磁波，通過其輻射以及反射的相關(guān)信息繪制成像，主要應(yīng)用于地質(zhì)、氣象、考古以及航天、軍事領(lǐng)域，是極為實(shí)用的勘測技術(shù)。 在水利工程施工前，工程技術(shù)人員可利用傳感器發(fā)射紅外線或微波，這些電磁波在遇到巖體或地下水后，會(huì)發(fā)生反射，技術(shù)人員根據(jù)反射信息以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)其具體特性進(jìn)行判定，從而得到水利工程項(xiàng)目地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造以及水分含量等信息，幫助技術(shù)人員制定更加合理的工程設(shè)計(jì)與施工方案。 隨著我國科技水平的提高，遙感技術(shù)水平得到顯著提升，一方面可以更大范圍、更加快速地測定周邊環(huán)境或勘測目標(biāo)，其準(zhǔn)確率越來越高；另一方面，該技術(shù)還可與熱成像、數(shù)字掃描處理等技術(shù)相結(jié)合，使得勘測結(jié)果更加直觀、形象，從而促進(jìn)勘測技術(shù)發(fā)展，為我國科技發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

第二，利用3S 技術(shù)勘測水利工程地質(zhì)環(huán)境。 相比遙感技術(shù)，3S 技術(shù)的功能更加全面，其勘測效果更加良好。3S 技術(shù)是RS、GIS 與GPS 三者的統(tǒng)稱，是指將遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，并利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行信息收集、處理、分析以及表達(dá)的新型技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍極為廣泛，其在水利工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用更是非常關(guān)鍵，能夠更加徹底、全面地了解工程項(xiàng)目地質(zhì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水利工程地質(zhì)信息管理的智能化與集成化，進(jìn)一步促進(jìn)我國水利事業(yè)發(fā)展。

第三，鉆探技術(shù)在水利工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用。 這一技術(shù)是水利工程施工前最為常用的勘測技術(shù)手段，主要是勘測工程所在地的地質(zhì)構(gòu)造，了解巖層的物理性質(zhì)與力學(xué)特性，繪制詳細(xì)的地質(zhì)圖，從而為水利工程的具體施工提供參考。 在水利工程施工前，工程技術(shù)人員利用鉆探工具對(duì)地層進(jìn)行探測，這一方法既能勘測地質(zhì)構(gòu)造，也能了解項(xiàng)目所在地的水文環(huán)境，得到地下水的水位信息、水質(zhì)環(huán)境信息以及水體其他參數(shù)，從而幫助工程技術(shù)人員確定水利工程后續(xù)的水量調(diào)配與控制，實(shí)現(xiàn)水利工程的運(yùn)行效果與經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化。

除此之外，工程技術(shù)人員也會(huì)采用電磁勘探、地震勘探等新方法進(jìn)行地質(zhì)勘測，正如《水利工程地質(zhì)（第5版）》一書中所述，進(jìn)行地質(zhì)勘測既可以了解工程項(xiàng)目的地質(zhì)構(gòu)造，分析其地震危險(xiǎn)性與構(gòu)造穩(wěn)定性，也可以探究基礎(chǔ)巖體以及工程應(yīng)力，使水利工程更加安全穩(wěn)定，其建成運(yùn)行后的惠民價(jià)值也能得到保證?？梢?，地質(zhì)勘測技術(shù)對(duì)我國水利事業(yè)發(fā)展具有重要作用。