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南水北调西线区水文地质条件评价方法概述

2018-05-09王浅宁

科学与财富 2018年8期
关键词:评价方法水文地质

摘 要:南水北调工程西线的一期工程是关乎民生大计的工程区。关于该工程区的水文地质条件的评价十分重要。本文讨论了常用的水文地质条件评价的方法,并做了简要的分析,总结了工程区内的水文地质情况和问题以及工程区内水文地质条件的基本特征。

关键词:工程区 水文地质 评价方法

1.前言

我国水资源分布的不均匀性:南多北少促使了南水北调工程的进行。南水北调工程西线的一期工程包含到了众多流域:黄河流域和大渡河流域以及雅砻江流域,这些流域的平均海拔高达三千五百米以上,并且从气候上属于高原寒带区或高原亚寒带区。地质条件也十分复杂,主要包含的地层类型有:板岩和砂板岩互层以及三叠系的砂岩,局部地区的出露部分还含有岩浆岩体和灰岩岩体。在南水北调工程西线的一期工程区,其地质断裂的走向主要以NW为多。就工程区内的水文地质条件来讲,由于地域的偏远以及地形的复杂,相关于该工程区的水文地质研究资料相当缺乏,甚至连基础的研究资料也比较短缺。因此为了更好地把控南水北调工程西线的一期工程的建设,就需要利用多种手段和方法来进行该工程区内的水文地质条件的评价和勘测。

2.水文地质条件的评价方法

水文地质条件的评价方法丰富多样,下面注意进行介绍分析。

首先,最传统的水文地质条件的评价方法是野外水文地质调查法。这种方法具有传统性,但是也有着其不可代替的优点。这种传统方式主要针对不同地区的不同的水文地质单元的特殊的地质特点以及不同区域的含水层的遍布情况以及含水层的发展等来进行调查,还能通过评价来分析当地的地质環境以及水文地质条件的演变过程,同时还能对当地地下水的类型、坑道、井和泉以及地下水的露头遍布和形成原因进行调查。这种方式一般不会单独使用,需要与现代技术方法相结合,用以弥补其他技术的不足和缺陷。这种方式能够得到其他方法不能感测到的水文地质信息,如在泉点调查当中的泉流量等信息,一般只能通过这种方式得到。

其次,遥感水文地质调查法。计算机遥感技术的飞速发展和普及,已经使遥感技术用于很多方面,在水文地质条件的评价方法中,遥感技术也是必不可少的环节。航空摄影资料和SAR、SPOT以及TM都广泛用于遥感技术的解译当中。遥感技术所拍摄的图像信息能够直观并且客观的反映出当地区域内的地形地貌特征,地城的岩性以及部分物理地质现象和地质构造等情况,但是,水文地质信息的翻译是关键。

另外,地下水径流模型综合评价法也是常用的水文地质条件的评价方法之一。这种方法主要应用于遥感解译和野外调查的基础上,用以资料信息的补充。在单泉流量评价法和溪流断面基流实测以及基于泉流量实测的地下水径流模数法和水文图分割法等等,都是应用于多种基岩山区的裂隙富水性的评价方法。这些评价方法能够对富水性和地下水的径流模数来进行科学的综合评判,并利用水文图进行分割,之后能够得到所研究的流域内的平均水平地下水径流模数,这个研究结果是进行后续对水文地质条件定量分析的一个重要的基础依据。

水化学分析法也是水文地质条件的评价方法的重要手段。在野外进行调查时,要对所调查水点的水温和流量、电导率和含盐度、PH值和酸碱电位值以及水的阻抗值等多种水质基本参数进行现场的测定,另外,还要对水样进行化学分析和专项分析,以求准确得知地下水的水质类型和地下水所具有的谁化学特性以及这种类型和特征的地下水对工程的影响。近年来,利用环境同位素与谁化学分析相结合的方式来对裂隙承压水分布的以及形成原因进行研究的方式逐渐发展起来。这种加入同位素的方法能够对浅层地下水和高矿化度的含气裂隙承压水以及雨水和地表水进行不同流域和不同类型区域之间的相关程度进行监测分析和评价。

3.南水北调西线一期工程的主要水文地质问题

由于南水北调西线一期工程的工程区主要出于青藏高原的东部边缘地带,因此地质条件十分复杂。砂板岩浅变质岩受经受了多期强烈褶皱的影响,在强烈的物理风化的作用之下,导致了风化裂隙的大量发展以及地下水径流的发展。因此,该工程区的地下水径流模型十分高,工程区内的裂隙水的存在也十分大量。经过以上分析,在该工程区隧洞内的涌水量应该是非常大。隧洞涌水的主要形成原因是沿着断裂带和断层影响带的突水和涌水的发生,尤其是由于在断裂带区域通过的沟谷浅埋段,即是有发生突水危险的最主要的地段所在。在这些地区的大断裂带以及许许多多的小断裂带以及紧密的褶皱虚脱的部分转折段,尤其在这些地带的交汇处是形成地下水通道的主要地域。

由于地下水的作用,引水隧洞与地层的走向几乎平行或者以十分小的角度相交,因此隧洞的稳定性很低。尤其是当隧洞遇到了地质断裂层的时候,由于地下水的不稳定作用可能会对周边围岩的稳定性造成很大的影响,也会为施工带来很大的困难。另外,由于工程区内的水质主要是含有侵蚀性的不具有一定结晶性质的侵蚀和分解结晶的复合侵蚀性水质,因此会产生较强的碳酸性腐蚀和酸性腐蚀。腐蚀的发生也影响了工程的稳定性。并且,在工程区内的色达断裂系和鲜水河断裂系以及杜柯河断裂系这三大断裂系都和发生于中生代末期的岩浆活动相关。沿着断裂带的地下水在深循环的过程当中,地下水的水温以及水质都有着发生较大变化的可能性。在地下水深循环的工程中,由于物质之间的相互作用等可能会产生部分水质的汽化,因此,含气的裂隙承压水有着对断层带的突水现象产生加剧的作用。

4.结论

南水北调西线一期工程区处于高寒的高原地带,由于当地比较剧烈的自然作用使得工程区的水文地质条件比较复杂。工程区内主要的赋水层是砂砾堆积层,地下水的径流强度很大也是明显的特点。在风化裂隙带中,存在着十分丰富的地下水资源,因此;构造裂隙带

的富水性很强。在层间裂隙带以及节理密集带等多种构造中有比较活跃的地下水的深循环过程,以上便是南水北调西线一期工程区的水文地质条件的主要特点。对地区水文地质调价进行评价的方法很多,但是正确运用每种方式之间的结合能够提高水文地质条件评价的准确性,也是我们一直追求的高度目标。

参考文献:

[1] 李冬田.地质遥感[M].北京:水利电力出版社,1995.

[2] 王学潮,马国彦.南水北调西线工程及其主要工程地质问题[J].工程地质学报,2002,10(1):38–45.

[3] 中华人民共和国行业标准编写组.铁路工程水文地质勘察规程(TB10049–2004)[S].北京:中国铁道出版社,2004.

[4] 刘光尧,陈建生.同位素示踪测井[M].南京:江苏科学技术出版社,1999.

作者简介:

王浅宁(1996.11.03-)男,汉族,河南省周口市,身份证号:412728199611037819,本科生,研究方向:水文与水资源工程

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