水庫工程地質勘察技術問題分析

黃順勇

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司新疆烏魯木齊830000）

水庫工程地質勘察技術問題分析

黃順勇

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司新疆烏魯木齊830000）

水庫是我國水利工程建設的重要組成部分，而地質勘察是水庫工程建設的中心環節，對水庫的建設和發展有重要意義。本文以某擬建山區水庫為對象，分析了水庫工程主要的地質問題及勘察技術的應用。

水庫工程地質勘測技術問題

0　引言

隨著我國水庫工程的快速發展，地質勘察技術得到了廣泛關注，水庫工程建設項目對地質勘察技術提出了更高的要求。傳統的地質勘察技術很大程度上已經無法滿足工程的需要，在工程物探、山地勘探等傳統技術的基礎上，形成和發展更多新的技術，并將其科學的應用于解決水庫工程地質勘察問題是當前地質勘察部門面臨的重要課題。

1　工程概況

擬建水庫工程的地貌特征主要是山地，河谷的切割深度在350-620m之間，河床寬度在15m左右。庫區河段是從北向南流，物理地質現象主要是巖體鳳凰、塌滑等，河床基本被砂卵石覆蓋、陡坡局部有較小規模的滑塌，不過對庫岸邊坡的影響不大。工程分為供水建筑物和樞紐建筑物，壩址段河床的高程為695.5，河床寬為10-15m[1]。工程地質勘察工作除了要調查必要的區域構造穩定性外，還使用地質鉆探、地質測繪、室內試驗及地質物探等方法來初步分析成庫條件。工程設計的主要地質勘察的內容有庫區地質勘察、論證建庫條件、分析影響方案選擇的環境地質問題、評價影響方案選擇的工程地質問題。為了能綜合應用多種地質勘察技術，把這些技術與水庫的實際情況相結合，利用地質勘察工作的手段，詳細調查庫區的地質情況，論證建庫條件，分析影響方案選擇的環境地質問題和評價影響方案選擇的工程地質問題，并闡明勘察結果，提高水庫地質勘察的注意要點。

2　水庫工程地質問題及勘察技術的應用

2.1水庫地質的滲漏問題及勘察技術

水文地球化學調查上而言，對放射性同位素資料的應用，預估了地下水年齡。以提取飽和指數的方法分析了擬建水庫作業區域內地下水的循環速率。一般而言，地下水循環速率越快，庫區地下水的補給量就越大，獲取大氣降雨的量就越大。工作人員要綜合判定水庫地隔水層地下水的化學類型、礦化度指標和電導率，并分析水庫庫底隔水層的性能，檢驗其在阻止水庫水向底部滲漏方面的效果。對水庫地質滲漏問題的勘察，可以選用地質鉆探和物探技術，綜合分析水庫潛在的滲漏區域、滲漏通道和異常范圍。本工程擬建水庫區域結構是多層含水層結構，在可能發生滲漏問題的巖層組內布置了兩個以上的鉆孔，并讓鉆孔均下鉆到隔水層地下水的水位保持一定深度[2]。完成鉆孔后，使用井間地震波CT技術來勘察水庫庫區可能是否存在滲漏點位或滲漏通道。探測水庫庫區巖溶漏水通道異常范圍的指標，采用充電瞬變電磁技術。

通過利用上述地質勘察技術的綜合運用后，得到的結論如下：一方面，該庫區河段的流向整體是自北向南流，兩岸山體較為雄厚，并沒有低矮埡口，庫區以東的交下溝相距1.5km，以西的展新沖溝相距3-5km，地表分水嶺高程普遍比河床高300m以上，達1000-1400m，庫區周邊的整體地形封閉較好。另一方面，庫區兩岸的泉點高程≥763m，比正常水位高27m左右，泉點多為地表孔隙-裂隙潛水露頭。整個地下水分水嶺所與地表分水嶺相一致，即便是在枯水期，天然地下水位也會比水庫正常蓄水位要高，水庫蓄水后依舊是兩岸地下水向庫區排泄，流向朝向庫區。由此可見，本擬建水庫工程并不存在地質滲透問題，有良好的成庫條件，可以在該庫區擬建水庫。

2.2水庫庫岸的穩定性問題及勘察技術

在對庫區地質測繪中，比例尺尺寸選取數值為1:50000，對可能會對周邊居民區、道路、在建工程產生一定安全和穩定性影響的區域，將測繪的比例尺縮小至1:5000。在外業布點的前提上，使用GPS技術來綜合分析所搜集到的數據，繪制水庫庫區建設周邊的地貌地形，以更好的分析和研究不穩定庫岸分布區域和變形破壞體。使用綜合地質物探技術分析水庫庫岸的穩定性時，在不穩定岸坡可能存在滑動的方向布置勘探剖面。考慮到本工程存在的潛在不穩岸坡和變形破壞體范圍相對較小的情況，在縱橫剖面分別設置一條勘探剖面。同時，采集軟弱夾層及對本水庫庫區庫岸穩定性可能產生影響的巖土組，分析巖土的物理學能力，整理并分析所采集到的所有數據，以科學的檢測庫岸穩定性。

通過利用上述地質勘察技術的綜合運用后，得到的結論如下：一方面，地下水通過巖石裂隙水方式排泄在地面最低高程點位置在730m，基層和覆蓋層的工程地質條件和水文地質條件在水庫蓄水后的改變不大，岸坡有茂盛的喬木，且枝干粗大，能有效防止坡面徑流沖刷，提高了力學參數。所以水庫一旦建成蓄水后并不會出現大的庫岸不穩的問題。另一方面，庫區邊坡在正常蓄水、天然及庫水降落等狀態下的抗滑性能穩定，雖然在庫水降落狀態下可能會有風化巖土體順層滑動的問題出現，但是規模不大，不會影響水庫的整體性能和安全運行。由此可見，本擬建水庫工程并不存在有嚴重影響庫岸穩定性和安全性的問題，有良好的成庫條件，可以在該庫區擬建水庫。

2.3勘察結果及注意要點

從對水庫地質滲透問題的勘察上看，該擬建水庫地形有良好的封閉性，在正常蓄水位控制在735m時，水庫的回水長度為1.4km、壩前抬高水位為41m，整個水庫兩岸和庫底基本不存在滲漏問題。從對水庫庫岸的穩定性問題的勘察上看，該擬建水庫的整體邊坡較為穩定和安全，雖然在局部有小規模的滑塌現象，但整體影響不大。這表明，該擬建水庫的建庫條件優良。同時為了最大程度的確保水庫的穩定和安全，需要注意以下幾個要點：①充分調查庫岸的穩定條件，尤其是可能會嚴重影響水庫穩定和安全的岸坡。②詳細勘察右岸邊坡的巖體結構，科學預測水庫在蓄水后邊坡的穩定和安全情況。③因庫岸植被對水庫的安全和生態環境有較大影響，必須保護水庫岸邊的植被。

3　結語

總之，分析擬建水庫工程的地質問題，利用科學先進的地質勘察技術是當前水利工程發展的基本要求。本文研究的山區水庫從地質滲漏和庫岸穩定兩大問題入手，利用GPS、地質鉆探等技術進行勘察，以其能為以后的水庫建設工程提供有效的研究資料。

P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-314-1

黃順勇（1989～）男，本科學歷，助理工程師，研究方向為工程地質。

[1]李斌.鎮寧縣納井田水庫工程地質問題分析及處理措施[J].河南水利與南水北調，2014，13(20)：19-20.

[2]邵輝.工程地質勘察中的電阻率物探法應用分析[J].科技創新與應用，2013，25 (27)：36-37.