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水利水电工程的水文地质勘察策略

2020-03-01陈成林

西部资源 2020年5期
关键词:水利水电工程重要性策略

陈成林

摘要:近几年,我国水利水电工程的发展非常快,而在这一过程中,水文地质勘察工作发挥着十分重要的作用。在水利水电工程建设过程中,水文地质勘察是一项极为重要的内容,其勘察质量直接对整体工程安全性有着决定性的影响。由此,笔者先是从水文地质勘察及其重要性展开了认真、详细地说明,进而对其勘察方法、水文地质问题及其勘察策略展开了系统性地剖析。

关键词:水利水电工程;水文地质勘察;重要性;策略

水文地质勘察工作对于水利水电工程的建设与发展有着极为重要的影响,所以相关工作人员应当要采取科学有效的水文地质勘察措施,以切实提高勘察效率与质量,推动我国水利水电工程更好的发展。

1.试析水文地质勘察及其重要性

地下水作为岩土体中的一项重要组成成分,直接对地基岩土体工程特性造成较大程度的影响,同时还会对水利工程地基基础稳定性和耐久性等有着一定的影响。对于建设工程项目设计来讲,通常需要开展相关测绘、勘探以及试验等来对工程水文地质条件进行调研,从而更好地对地下水有一个充分地了解和掌握,以便更好地对地下水的利用、排除等方法进行制定。在具体的工程地质勘察过程中,不仅需要对岩土类型、地质性质、结构等方面开展详细地研究,而且对于水文地质参数还需做进一步的研究和分析。如果在具体的勘察过程中,没能制定科学合理有效的实施策略,勘察方法使用不恰当,水文地质问题研究不深入以及在某些复杂区域设计对水文地质问题不重视等,均会因地下水问题而致使不同的岩土工程危害的产生。可见,进一步强化水文地质方面的研究是极为重要的内容。不仅需要对工程相关水文地质问题有一个充分地了解和掌握,对其对岩土体及建筑物所产生的作用和影响进行有效的评价,而且还需以此为基础,提出一些有预见性的建议和防治处理措施,从而获取更多的水文地质资料以供设计、施工时使用,进而有效避免和降低由于地下水问题而引发的工程危害性问題。

2.探析水利水电工程地质勘查方法

2.1地理信息系统的应用

地理信息系统即GIS系统,其主要是利用地理信息系统来对信息实施自动处理,进而生成等值线图、平面图与柱状图等,此外与剖面图等工程地质图信息相结合来全方位分析与处理图形空间数据与图像,基于空间分析优化的情况下能够更加清楚的了解属性数据,有利于数据库管理水准的提升。就目前来看,该技术在水利水电工程地质勘查工作中得到了较为广泛的应用。

2.2全球定位系统的应用

全球定位系统即GPS系统,该系统在人们日常生产生活中的应用十分广泛,并在水利水电工程水文地质勘察工作中发挥了极为重要的作用,其能够高效开展测量与控制高层的工作,同时还能够有效收集并分析跨河、跨沟项目,有着极高的测量精准度,这在很大程度上使勘测质量和效率均得到了极大的提升。不过需要注意是,对于部分环境其通视条件不佳的情况下,则可以运用技术运行机制来进行预期勘察,采用全球定位系统可以大大提高实际测量数据的精准程度,缩短作业时长,为后续水利水电工程的健康发展夯实基础。

2.3工程物探技术

在进行水利水电工程水文地质勘察过程中,科学运用工程物探技术能够有效提高实际勘察效果,通常使用频率较高的有地球物理层析成像技术与钻孔彩色图像系统等。第一,地球物理层析成像技术,较为常用的是CT计算,可以利用钻好的平洞与专控来进行信息的发射与接收,通过科学采集并分析透射波来对各个孔洞间的岩体基本波速数值进行动态测量,同时能够科学、全面的分析与评价岩体数据。第二,钻孔彩色图像系统。该项技术重点在于统筹与优化钻孔成像。有别于一般的摄像探头,其具备更明显的整体技术优势,可以确保集成效果优良以及性能的稳定,同时还可以提供更为科学的设计结构。更为关键一点在于该系统的几何失真较小,具有较好的图像成像效果以及重现度。不仅如此,还能够采用各类口径的钻孔探头,以便于能够实现图像统筹集成采集,同时可以有效压缩并存储数据,切实有利于勘察质量的提升。在后期工作人员,相关人员还可以将勘察数据刻录为光盘,用于制作与处理图像,为后续比较分析图像以及整合处理数据提供可靠保证。

2.4遥感技术的应用

卫星遥感技术有要是以红外片、航卫片等来实施水库区域地质的勘察工作,这对于塌滑体数据、结构和稳定情况等做进一步的确定,并实现对其稳定性做出有效地评估。应用该技术可以有效地对不同岩溶地表形态进行有效的测量,同时应用经外光谱差异来对其分布情况进行科学有效地分析。此外,该技术可以使水文地质相关数据信息更加丰富,同时也更能体出地下水区域性特点,从而实现对基周围地质情况实施综合有效地评估。通常情况下,将卫星遥感技术运用到水文地质勘察工作中主要有如下几方面内容:第一,分析水库情况。在建设规模较大的水库、水电工程中,有关工作人员需要全方位判断与分析周边可能会出现的泥石流、崩塌以及滑坡等问题,其通常科学利用红外片和航卫片来解释地质,进而能够更加合理的对水文地质稳定情况进行分析与管理控制。第二,分析岩溶。重点是利用遥感技术的成像功能来判断岩松结构的水文地质情况,进而编制相应的研究调查报告,实施介质红外线光谱分析,来对有关水文地质因素间的关系进行科学判断。第三,利用遥感技术可以科学判定区域中稳定性等参数,科学提高收集以及处理地质情况构造的数据信息,并将区域内水系的分布情况进行准确反映,对地貌与地质间的特征关系进行更为可靠的研究、

3.探析水利水电工程水文地质问题

3.1边坡的工程地质

在水利水电项目工程中,边坡处理是一项极为重要的内容。这主要是由于水利水电项目所在区域地质条件较为复杂,且存在一定的形变,与此同时,还极易发生张裂、滑坡以及崩塌等问题。另外,由于受到其周围地质特性方面的影响,而致使边坡稳定性也造成不良影响。

3.2坝基岩体的工程地质

由于堤坝性质各不相同,所以其所需要的地质条件也会有所不同。所以,这就需要对不同堤坝的实际工作需求进行认真、详细地了解,从而更好地为水文地质勘察工作奠定良好基石,进而更好地推进各项防治措施的制定和施工。

3.3水库工程地质

一般来讲,如果水库中蓄满水时,会使其周围水文地质情况发生一定的变化。如一些风、浪等均会对岸堤产生一定的冲击力,地下水水位上升也会使一些坑洼处被淹没等。以上这些问题均会对地质产生一定程度的影响,进而极易引发漏水、淤积以及坍塌等多种地质问题,此外,还有可能会由此而引发地震灾害险情。

4.试论水利水电工程的水文地质勘察策略

4.1切实重视水文地质问题

在水利水电工程项目施工中,水文地质勘察作业是一项必不可少的内容,对于勘察过程中所发生的水文地质问题应当敢于正视,并对其加以重视起来,这对于工程项目地质勘察的精准性的提升十分有利,同时还可以更好地为工程方案设计和具体施工给予强有力的数据支撑。

(1)对地理条件进行考量。在地质勘察工作中,自然地理情况是一项重点内容,如对季风气候、环境湿度、水文地质种类还有地形地貌等有关项目进行全面地考察和分析。

(2)对地质环境进行考量和分析。在水利水电工程项目中,水文地质勘察过程中还需对地质环境做进一步的考量和分析。如对地质、基底及其构造等进行有效地勘察和分析。

(3)对地下水水位进行有效勘测。在对地下水水位进行勘测过程中,需对地下水近几年的实际变化情况及规律等有关信息做有效地收集和整理,并从中获取相应的水位变化趋势,从而更好地为水利水电工程水文地质勘察工作提供必要的数据支持。

(4)对其含隔水层情况作深入地探索。含隔水层是指有两个水层储藏着相同条件、地下水种类及其流向等。另外,在具体勘察过程中,还需对隔水层分布情况进行深入地了解,以便于施工单位更好地对项目地层渗透问题进行了解的掌握,从而更好地制定科学有效的施工方案,以确保工程项目施工安全。

4.2强化水文地质参数的准确性

(1)含水层的确定。对于水利水电工程项目来讲,水文地质勘查过程中,施工单位务必对地下水的水位状况进行深入地了解和掌握。如需对地下水水位的状况做进一步明确,勘察其是否是静态的还是多层含水状态,并以此为依据应用适当的方法,以获取更多的水文地质勘察数据信息,从而使水文地质相关数据的精准度得到进一步提升。

(2)流向测定。在水文地质勘察过程中,地下水水流流向测定同样也会对其勘测信息的精准性有着一定程度的影响。一般来讲,在对水流流向进行勘测过程中,较为常用的方法就是几何法。

(3)压水试验。在水文地质勘察工作中,压水试验是一项十分重要的试验内容,其主要是为了从试验中取得相应的透水率。在具体的压水试验过程中,需切实将地质勘察信息和钻探信息两者有效地结合在一起,再结合工程施工项目的实际情况来对试验孔的具体位置进行确定,进而根据岩层渗透特性来对试验段进行划分,进而从中获取该项目的实际压力指标,并从中推算出实际透水率。

4.3科学测定岩土水理性质

岩土水理性质主要包括了地下水和岩土发生互相作用情况下岩土的透水性、毛细管性、给水性、持水性以及溶水性等各类岩石出来的特性,而该类特性均和岩土的气态、液态以及固态息息相关。在岩土体中,地下水的赋存方式较为多样。如果是根据含水层空隙性质可以将其划分成岩溶水、裂隙水与孔隙水;根据买条条件则可以将其划分成承压水、潜水、上层滞水。岩体物理性质主要指的是地下水和岩土互相作用时所体现出来的特征。因为岩土中地下水赋存方式不同,因此实际影响到岩土物理性质的程度也多有差别,而实际影响程度的高低和具体岩土类型存在一定关联。在粘性土中,结合水是地下水的主要赋存形式,但是在砂土中含量却少之又少。在结合水特别是弱结合水中,粘性土的收缩性、膨胀性以及可塑性等物理力学特征会得到有效的体现,不过受到强力的制约,实际活动范围较小,所以并不会过多的影响到岩土的动态物理性质。

4.4重视开展水文地质试验以及地下水监测

水文地质试验是水利水电工程水文地质勘察工作中的一个关键步骤,其能够获得岩土层中水文地质的参数,进而能够正确判断岩土层的透水性,有利于工作人员更好的判定水利水电工程中的渗透稳定性。一般情况下开展水文地质试验的内容有抽水、注水、压水、渗透以及水位恢复试验等,在实际工作中需要结合相应的地层条件来采用相应的试验与计算方法。通常而言,对于砂砾石层以及河边地层,则可以进行抽水试验与提水后的水位恢复试验;对于粘性土层、填土层以及含泥砂土层则可以采取渗透以及注水试验;对于基岩则可以采取压水试验。不过需要注意是,在开展各项水文地质试验中都必须要严格根据相应操作规程来进行操作。而且在连接与操作设备时也需要根据相应规定要求来开展,采用质量达标的水位仪、压力表、水表以及秒表等,实际观测的时长也必须要与相应要求相符,以切实保障各个试验实际观测到的数据准确,避免出现误差。而且在实际操作工作人员还需要将地下水位的水质、补给情况、稳定水位以及初见水位勘察情况,并对地下水的情况进行密切监控。而且在实际钻探环节禁止采用泥浆,以确保实际测量水质与水位结果的准确与可靠;尽可能对监测每个孔的日期都进行统一,方便后期的比较工作;在分析水质时,需要在不同深度中抽取特定数量的水样,以便于合理评价地下水的腐蚀情况;对地下水对水利水电工程产生的影响与危害程度进行科学评价,并提供可行的防范策略;工作人员需要对地方气象以及水文资料进行收集,全面分析地表面与地下水间的补排关系。

5.结论

总的来讲,在当今水利水电工程项目及规模地不断增多、增大,社会各界对于水利水电工程项目的整体施工质量也更加关注起来。在水利水电工程项目中,水文地质勘察直接影响着施工项目的安全性,所以,在具体的勘察过程中,相关人员需对各种勘察技术有一定的了解和掌握,并能够灵活地应用,做到结合实际问题展开具体地分析。这样一来,就可以充分结合工程项目实际情况来选取与之相适应的勘测方法来进行。此外,还需切实重视水文地质问题,全面保障水文地质勘察各项数据参数具有较高精准性,只有这样才能更好地为工程项目施工设计、施工作业提供强有力的数据支持,进而更好地确保工程整体施工质量及其安全可靠性。

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