工程地質(zhì)勘察在水利工程中的作用

王漠

（大理州水利水電勘測設(shè)計研究院云南大理671000）

工程地質(zhì)勘察在水利工程中的作用

王漠

（大理州水利水電勘測設(shè)計研究院云南大理671000）

近年來，隨著社會的進(jìn)一步發(fā)展，水利工程建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，對水利工程施工質(zhì)量的要求也越來越高。工程地質(zhì)勘察能夠?yàn)樗こ探ㄔO(shè)提供第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，有利于確保水利工程施工的順利開展。此背景下，本文首先分析了水利工程地質(zhì)勘察，其次對工程地質(zhì)勘察在水利工程中的作用進(jìn)行了一定的闡述，最后以遙感技術(shù)為例開展了具體探討，以供參考。

工程地質(zhì)勘察；水利工程；作用

1 引言

我國幅員遼闊，各地區(qū)地質(zhì)地貌存在較大的差異，地質(zhì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)也錯綜復(fù)雜，在水利工程實(shí)際施工過程中，一旦出現(xiàn)差錯，必將引發(fā)質(zhì)量問題與安全事故。在水利工程正式施工之前，必須做好工程地質(zhì)勘察工作，以全面掌握水利工程的所有實(shí)況，合理規(guī)劃工程設(shè)計，優(yōu)化施工工藝，以促進(jìn)水利工程施工的順利進(jìn)行。

2 水利工程地質(zhì)勘察

所謂水利工程地質(zhì)勘察，即為對水利工程項(xiàng)目的建設(shè)場地與相關(guān)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查與研究，主要任務(wù)在于查清楚與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)條件，并且做出相應(yīng)的評價，預(yù)測有可能會出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題，然后提出所需要的防治措施與建議，為規(guī)劃設(shè)計與施工提供必要的地質(zhì)資料。工程地質(zhì)勘察是水利工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)，其直接關(guān)聯(lián)著工程的安全運(yùn)行、建設(shè)周期與工程造價。

通常情況下，水利工程的地質(zhì)勘察工作往往分階段進(jìn)行，一般按照工程規(guī)模、重要性與地質(zhì)條件的復(fù)雜性確定。大型工程主要分為四個階段，即為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計與技施設(shè)計階段；中小型工程可以適當(dāng)簡化；河道堤防或是地質(zhì)條件較簡單的小型工程可以不分階段，一次作完。各階段的任務(wù)為：①規(guī)劃階段要了解河流或河段的區(qū)域地質(zhì)和各規(guī)劃方案的基本地質(zhì)條件，初步分析第一期開發(fā)工程的主要工程地質(zhì)條件，普查天然建筑材料。②可行性研究階段要確定地震基本烈度，對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性作出結(jié)論，選擇壩址并確定基本壩型，對庫、壩區(qū)主要工程地質(zhì)問題作出初步評價，初查天然建筑材料。③初步設(shè)計階段要為確定主要建筑物軸線、形式，查明工程地質(zhì)條件，對庫區(qū)專門性工程地質(zhì)問題作出評價，提出各項(xiàng)長期觀測網(wǎng)的設(shè)計，詳查天然建筑材料。④技施設(shè)計階段需要補(bǔ)充必要的工程地質(zhì)勘察，并且還要做好工程地質(zhì)專門性問題的研究工作，完善觀測系統(tǒng)，通過施工開挖核實(shí)地質(zhì)資料，最后進(jìn)行施工編錄。

3 工程地質(zhì)勘察在水利工程實(shí)際工作中的作用分析

3.1 可有效提高工程建設(shè)方案的科學(xué)性

水利工程的建設(shè)直接關(guān)聯(lián)著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以，在進(jìn)行工程建設(shè)之前，需對其進(jìn)行可行性分析，主要從工程投資、建設(shè)方案的規(guī)劃以及后期施工等方面進(jìn)行綜合考量，從而確定最終的建設(shè)方案。同時，地質(zhì)條件在很大程度上影響著水利工程的建設(shè)質(zhì)量與安全，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，往往會給后期施工帶來極大的安全隱患，由此可知，地質(zhì)勘察是工程建設(shè)的重要前提。通過地質(zhì)勘察，能夠詳細(xì)的掌握工程建設(shè)場地、周圍環(huán)境的地質(zhì)條件以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過對勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列分析，還可為建設(shè)方案提供更加有利的依據(jù)，從而確保建設(shè)方案的科學(xué)性，為后續(xù)工程的運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。

3.2 可有效提升工程建設(shè)的安全性

水利工程是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，其中涵蓋了諸多環(huán)節(jié)，各個階段都存在一定的風(fēng)險，往往會對工程的安全性造成較大的影響。風(fēng)險的主要來源為不熟悉工程建設(shè)場地的地質(zhì)環(huán)境以及未充分做好前提勘察工作。所以，在進(jìn)行水利工程建設(shè)之前，必須對工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，通過勘察數(shù)據(jù)獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，合理規(guī)劃壩址選擇、工程規(guī)模、施工用料、機(jī)房建設(shè)位置等內(nèi)容，保證工程建設(shè)的安全性。通過詳細(xì)掌握工程建設(shè)場地的地質(zhì)條件，可合理部署整體工程，進(jìn)而保證工程的安全運(yùn)營。

3.3 能夠降低工程建設(shè)成本

水利工程的建設(shè)規(guī)模一般較大，從提出建設(shè)方案至工程投入運(yùn)營，往往需要較長的周期，這就需要巨大資金投入作為支持，以確保整體工程的順利運(yùn)行。在水利工程建設(shè)的各個階段，均需要消耗一定的資金量，這使得成本支出的控制工作成為工程建設(shè)的重點(diǎn)。通過地質(zhì)勘察，能夠明確的掌握工程地質(zhì)條件、水文狀況以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而為工程建設(shè)的施工進(jìn)度、施工工藝等提供有利的參考依據(jù)，在確保工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化各項(xiàng)資源，盡量控制成本支出，降低工程的建設(shè)成本。

4 工程地質(zhì)勘察技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用——以遙感技術(shù)為例

4.1 遙感技術(shù)在水利工程構(gòu)造穩(wěn)定性勘察中的應(yīng)用

地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性是水利工程勘察工作的重要組成部分，通過確保水利工程構(gòu)造的穩(wěn)定性，可有效提升水利工程地質(zhì)環(huán)境影響的能力，有效延長工程整體使用壽命。部分地質(zhì)表面的穩(wěn)定性較為良好，但其內(nèi)部卻存在斷裂現(xiàn)象，當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化之后，必將對水利工程的安全造成嚴(yán)重的影響。將遙感技術(shù)（工作流程如圖1所示）運(yùn)用于水利工程構(gòu)造穩(wěn)定性勘察，可對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析與準(zhǔn)確的判斷，獲得更加真實(shí)、準(zhǔn)確、有價值的信息，進(jìn)而確定地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定程度。同時，遙感技術(shù)還能夠解決傳統(tǒng)勘察技術(shù)無法準(zhǔn)確判斷斷層近期活動性的弊端，通過采用先進(jìn)的數(shù)字化監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)鄬訝顩r進(jìn)行實(shí)時的檢測，并且還能對監(jiān)測的內(nèi)容進(jìn)行分析、整理以及匯總，從而判斷該斷層是否活躍，為水利工程地質(zhì)測繪報表提供可靠、有效的參考。

圖1 遙感技術(shù)的工作流程圖

此外，遙感技術(shù)還能夠?qū)Φ刭|(zhì)的特殊情況進(jìn)行監(jiān)測，例如是否存在溶洞、地下河等，通過對上述可能對水利工程建設(shè)造成影響的因素進(jìn)行監(jiān)控，然后采取科學(xué)、有效的對策進(jìn)行處理，以確保水利工程測繪工作的順利實(shí)施。以泥石流、滑坡為例，大型水利工程岸坡容易發(fā)生泥石流、崩塌以及滑坡等，威脅整體構(gòu)造的穩(wěn)定性，為了確保水利工程的安全，應(yīng)運(yùn)用遙感技術(shù)的彩紅外片或航衛(wèi)片，對水利工程的地質(zhì)進(jìn)行解譯，然后再結(jié)合野外現(xiàn)場勘察、檢查以及復(fù)查等，確定影響岸坡穩(wěn)定性的塌滑體的數(shù)量、分布以及穩(wěn)定狀態(tài)等，以此為依據(jù)，制定相應(yīng)的解決方案，確保水利工程整體構(gòu)造的穩(wěn)定性。

4.2 遙感技術(shù)在水利工程滲漏可能性勘察中的應(yīng)用

在水利工程建設(shè)過程中，滲漏問題往往會對工程的使用功能與壽命造成嚴(yán)重的影響，一旦發(fā)生滲漏問題，不僅會對水利工程的安全造成威脅，還會給下游群眾的生命和財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅，這就需要高度重視水利工程建設(shè)過程中的滲漏問題。導(dǎo)致水利工程發(fā)生滲漏的原因在于地下溶洞或暗河、古河道、斷裂帶、破碎帶以及滲漏性較大的風(fēng)化巖體帶等。對此，在進(jìn)行水利工程建設(shè)之前，應(yīng)該對引發(fā)水利工程滲漏問題的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后采用遙感技術(shù)對水利工程現(xiàn)場的地質(zhì)狀況進(jìn)行勘察，以便更好的掌握現(xiàn)場地質(zhì)的分布狀況，明確地質(zhì)的組成成分，特別是容易出現(xiàn)滲漏問題的區(qū)域，需要根據(jù)遙感技術(shù)的勘察結(jié)果，采取針對性的措施進(jìn)行處理，以有效提升水利工程的抗?jié)B性能，從而提高其使用性能和延長使用壽命。

4.3 遙感技術(shù)在水利工程不良地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

為了確保水利工程的長期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，必須對工程現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的勘察，避免現(xiàn)場不良地質(zhì)問題的出現(xiàn)，不良地質(zhì)極有可能引發(fā)泥石流、滑坡等問題，進(jìn)而嚴(yán)重影響水利工程的運(yùn)行質(zhì)量與安全。近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的勘察技術(shù)已經(jīng)無法準(zhǔn)確的、快速的勘察到工程現(xiàn)場不良地質(zhì)情況的存在，也無法采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，進(jìn)而使得水利工程運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性無法得到有效的保障。但通過遙感技術(shù)的應(yīng)用，可準(zhǔn)確勘察到不良地質(zhì)變化與發(fā)展情況，為相關(guān)工作人員提供不良地質(zhì)的相關(guān)信息，通過對上述信息進(jìn)行分析和整理，提出科學(xué)有效的解決措施，避免不良地質(zhì)對水利工程造成不良的影響。

4.4 遙感技術(shù)在水利工程天然建筑材料勘察中的應(yīng)用

水利工程的地質(zhì)中往往涵蓋許多天然建筑材料，例如石料與土料等，所以，在進(jìn)行水利工程建設(shè)時，需要對天然建筑材料質(zhì)量的合格情況、在地質(zhì)中的含量與開采難度等問題進(jìn)行充分的考慮，傳統(tǒng)的勘察技術(shù)現(xiàn)已無法有效解決上述問題，即為無法確定天然建筑材料的質(zhì)量以及成本消耗等。在水利工程天然建筑材料勘察中，通過應(yīng)用遙感技術(shù)中的微波遙感技術(shù)、紅外遙感技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的勘察各種天然建筑材料在地質(zhì)中的分布狀況以及含量，從而有效降低天然建筑材料的調(diào)查、開采難度，為開采工作的順利、高效進(jìn)行提供保障。

5 結(jié)語

綜上所述，工程地質(zhì)勘察是水利工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)與基本保障，通過工程地質(zhì)勘察，能夠詳細(xì)的掌握工程建設(shè)場地的地質(zhì)條件、水文狀況、地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為建設(shè)方案的設(shè)計、后期施工提供重要的依據(jù)，確保建設(shè)方案的科學(xué)性、合理性。此外，為了提高地質(zhì)勘察技術(shù)水平，應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)的勘察技術(shù)和設(shè)備，并且還需逐步提高勘察人員的專業(yè)技術(shù)水平，為我國水利工程建設(shè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]夏峰.水利水電工程地質(zhì)勘測方法與技術(shù)應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2014（06）：181～182.

[2]朱海言.水利水電工程地質(zhì)勘察實(shí)踐理念[J].黑龍江水利科技，2014（01）：249～250.

[3]楊素平.水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理問題分析及對策[J].黑龍江水利科技，2014（08）：100～102.

TV221.2

A

1004-7344（2016）28-0150-02

2016-9-17

王漠（1964-），男，白族，云南劍川人，工程師，本科，主要從事工程地質(zhì)勘查方面工作。