水庫水利工程地質災害防治技術及措施

李杰

摘要 水庫是我國重要的防洪蓄洪設施，對當地民生和人們的安全有著重要意義，但水庫在使用過程中可能會受到地質災害的影響，對水庫水利工程設施造成損害，影響水庫的正常使用和周圍居民的安全。基于此，對水庫水利工程災害進行了探究，分析了水庫水利工程地質災害的類型，探究了其形成的原因，并提出了相應的應對地質災害的措施。

關鍵詞 水庫；水利工程；地質災害

中圖分類號：F416.9 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）07–0287-03

隨著我國社會經濟的不斷發展，對基礎建設的需求不斷提升。為了保障人們的正常生活，當前水利工程建設的規模也越來越大。水庫是水利工程中重要的部分，對當地的防洪和蓄洪工作有著重要作用。水庫不僅可以預防水災的發生，在平常情況下還能夠對水域的水資源進行合理調配，使得河流的水路更加暢通。

水庫周圍的環境一般比較復雜，在水庫使用期間發生地質災害的概率較大，地質災害的發生會嚴重影響水庫的正常使用，水庫一旦被損壞，可能會對周圍造成破壞，威脅周圍自然環境和附近的居民。因此，水庫水利工程的地質災害防治工作十分重要，對地質災害的治理要秉承預防的原則，根據地質災害可能發生的類型，建設一定的防治設施，以保障水庫水利工程的安全。

1 水庫水利工程地質災害概述

水庫水利工程一般建設在環境復雜的山區，在建設時會將周圍的山體當作設施的一部分，承擔一定的擋水工作，因此許多山體會長期被水浸透，被水侵蝕造成山體破裂。一旦遇到極端的暴雨天氣，會引起山體失穩，發生山體滑坡等地質災害，對水庫水利工程造成損害。山體滑坡和泥石流等地質災害在山區水庫并不少見，一旦發生，就會威脅水利設施的運行。

此外，水庫水利工程的建設肯定會對周圍的環境造成一定的影響，如果在挖方過程中沒有做好防護措施，或沒有考慮到對周圍自然環境的破壞影響，在施工中則可能使得本來堅固的山體其穩定性降低，在后續的使用過程中就會非常容易引發地質災害。

2 水庫水利工程地質災害的種類

水庫一旦遭受地質災害的破壞，就會造成非常嚴重的影響，水庫水利工程達不到預期標準，失去防洪蓄洪的能力，造成大量水資源涌出，對周圍環境和群眾安全造成危害，造成嚴重的經濟損失。因此，開展地質災害防治工作是非常重要的，要想開展防治工作，就應要了解地質災害的種類，只有對可能發生的地質災害有所了解，才能針對性地開展防治工作。

2.1 水庫滲漏

造成水庫滲漏的一大重要原因是當地的地質條件，水庫水利工程的建設環境復雜，其中多選擇地質斷層或褶皺的地方。斷層和褶皺的地方地質結構較差，承重能力較小，在水庫使用的過程中非常容易發生滲漏的情況，而水庫滲漏的地方主要是斷層中存在巖溶斷層的地方。同時，周圍的地形地貌對水庫也有影響，水庫的建設對當地的地形地貌有一定的要求，如果水庫水位較高，甚至高于河水，則會發生水庫漏水[1]。

2.2 水庫地震

水庫地震是由當地的地質條件引起的，例如，水庫建在斷層的位置會較容易發生水庫地震。水庫地震的發生與水庫周圍的地質結構和巖土構造有著直接的聯系，地質結構與巖土結構不穩定是造成水庫地震的重要原因。地震對水庫有影響，是因為地震震源較淺，距離水庫位置較近，同時地震的持續時間較長，對地面和山體結構會產生較長時間的震動，導致水庫結構坍塌。水庫地震會引起大壩變形，降低大壩的穩定性，無法達到安全的使用要求。

2.3 水庫淤積

水庫淤積是多方面原因導致的，在發生地質災害后，周圍的山體會受到影響造成落石，脫落石塊的地方如果是在水庫附近，就會落入水庫，造成水庫淤積，影響水庫的正常工作。水庫淤積會影響水庫的容量，落石的堆積會削弱水庫的蓄洪功能，導致水庫在使用時無法滿足正常的蓄洪需求，進而引發水庫滲漏等災害。如果水庫淤積的位置是在大壩之前，則水庫在使用過程中，大量石塊就會被沖進水庫，由于河水在進入水庫時會產生較大的勢能，再加上其中夾雜著許多的石塊，會對擋水設施產生較大的沖擊，造成較嚴重的磨損，影響設施的使用壽命。而當水庫在泄水工作的過程中，由于水流中包含著大量的石塊，就會對河道造成巨大的沖擊，改變河道的形狀，甚至會引發河流改道，影響周圍的環境，甚至可能危及當地居民的安全[2]。

2.4 崩塌

地形地貌是影響水庫崩塌的重要影響因素，在水庫建設時，如果水庫岸邊的坡度較大，就可能導致水庫的岸邊失去穩定性，發生崩塌。在水庫使用的過程中，如果水庫設計不合理，水庫有懸空的部分，在水庫重力和巖體的重力的作用下，水庫就會失去穩定性，發生崩塌現象。

2.5 滑坡

滑坡是水庫十分常見的一種災害，由于水庫周圍的山體受到河水的侵蝕，本身穩定性會有所降低，如果再遭受極端天氣，如連續大暴雨等，就會造成周圍山體內部的黏結性降低，一些存在裂縫或者突出的山體部分可能會滑落，輕則造成水庫底部的淤積，重則造成水庫整體坍塌，產生十分嚴重的后果。

3 引發水庫水利工程地質災害的原因

要想保證水庫穩定運行，周圍環境的選擇非常重要。水庫的建設地點一般選擇在山區，水文地形條件十分復雜，在使用過程中會產生一些不可控的地質災害。雖然在建設水庫水利工程前，一般會對周圍的地質環境進行一定的勘察，對工程建設的可行性進行分析，相關的研究報告也能為水利工程建設提供依據，但周圍的環境是不可控的，地質條件的復雜使得設計人員難以將所有的情況都考慮全面。水庫水利設施的施工難度較大，并且部分工程需要在規定的時間內完成，如有的水庫需要在汛期來臨之前建設完成，若在建設的過程中遇到雨季，加上本身的地質條件復雜，再受氣候影響，水庫水利工程的施工質量將難以得到保障[3]。

4 水庫水利工程地質災害防治技術和措施

4.1 做好設計工作

在水庫水利工程施工之前，要想減輕地質災害對水庫水利工程的影響，就必須做好設計工作。設計工作涉及許多方面，包括水庫水利工程整體設計、災害防治設計等。同時，在設計時，還要對水庫工程的施工和使用進行可行性分析，分析在施工和使用過程中可能出現的各種問題，并合理地進行規范與防治。在水庫水利工程設計過程中，應重視對周圍環境和地質地形數據的采集，選擇合適的建設位置，盡量選在地質結構和巖土結構較為穩定的地方，以減輕自然災害，如地震、山體滑坡對水庫的影響，保證水庫能夠具有一定的抵御外部干擾的能力。

同時，要對可能發生的地質災害進行分析，根據周圍的地形預估可能發生的地質災害，進行災害防治設計，例如，可以提前在水庫上方可能發生災害的位置設計邊坡防護工程等。

4.2 監測地質災害

對地質災害的監測可以防患于未然，及時發現問題并解決。要想保護水庫水利工程的安全，進行有效的地質災害監測十分有必要。首先，應收集地質災害信息，根據當地的地質環境展開相應的地質災害監測工作。在水庫水利工程施工過程中，應由專業人員對當地環境和施工情況進行監督，采集施工過程中的地形地質數據，分析地質災害，提前采取預防和監督措施。例如，針對滑坡或淤積等地質災害的監測，在施工過程中和水庫水利工程投入正常使用時，應對周圍的地形地質進行分析，尋找可能發生滑坡的地方，定期地對周圍環境進行監測，在發生地質災害后也要進行監測，保證邊坡的穩定性。針對淤積的監測，就要求相關工作人員對水庫底部淤積進行定期測量，了解水庫淤積的狀況，以便及時發現問題并予以解決[4]。

4.3 構建水庫水利工程地質災害預防體系

構建水庫水利工程地質災害預防體系，應做好防治源的設計，規劃好發生災害后的處理方法，制訂災害應急預案。預案設計人員應當對水庫水利工程整體有全面的了解，方案設計內容主要包括物資運輸、人員配置等，在災害發生之后能夠及時地到達災害現場進行現場處理，避免造成更大的傷害。預案工作應確定好如何運輸物資、從何處運輸物資等，以及做好人員調度安排。物資運輸預案設計要明確運輸方式和運輸量，避免因為物資不足導致防治工作無法開展，或因為物資運輸過多造成人力物力浪費的問題。人員調度問題的預案能夠在災害發生的第一時間配置專業的團隊，盡快開展防治工作[5]。

4.4 制定應對水庫工程地質災害的預防措施

做好水庫水利工程地質災害的防治工作，就要制定好預防措施。針對滑坡災害的防治，應加大對于滑坡的監控力度，采集周圍地形地勢數據，尋找可能發生滑坡的位置設置防護工程，包括主動防護工程和被動防護工程。根據當地的地形特點，選擇邊坡防護的方法。例如，針對存在滑落風險的山體部分，可以采用主動防護中的錨桿防護方法，將不穩定的山體部分與山體釘在一起，防止其脫落；還可以預估滾落的位置，在落石沖擊最小的地方設置被頂防護網等，可以在落石將要滑落時在下方接住，避免其對水庫造成影響。同時，針對范圍較大的山體，可以采用主動防護網進行固定，達到防治的目的。

針對崩塌災害的防治，相關人員在施工開始之前就要檢測可能發生崩塌的位置，對可能產生崩塌的原因進行分析，盡可能避免因施工而造成崩塌。針對可能受外界因素造成的崩塌，檢測與設計人員應準確地找出可能引發崩塌的原因，并且設計出最好的防護工程，例如，可以在水庫水利工程的周圍搭設護墻或建立護坡等[6]。

針對水庫滲漏的防治，應當根據當地具體的地質條件選擇合適的防治方法。當前，水庫滲漏的防治方法主要包括灌漿法和夯實法等。灌漿法是指在發生滲透的位置灌入混合漿體，治理滲漏問題。而夯實法是指利用工具將土體中的空氣排出，減少土壤顆粒之間的空隙，增大土體的密度，避免水庫中的水透過土壤的空隙向外滲水。此外，填筑法也是常用的水庫滲漏防治方法，填筑法適合用于滲透不嚴重的情況，清理水庫滲漏位置的土地，再往滲漏的位置填筑防水材料和碎石等，實現滲漏防治。

地形開裂對水庫水利工程的影響較大，其形成原因主要是松散土地侵蝕或者土體膨脹開裂。其中，松散土地侵蝕是指在地表水的作用下，松散土地中的顆粒被侵蝕，被水流沖擊流失，使得土地發生開裂，引發地質災害。而膨脹開裂是因為土地吸水膨脹，而水庫水利工程在土地膨脹的影響下其結構會發生變形，破壞水庫水利設施的結構。膨脹開裂主要是土質原因導致的，因為水庫水利工程建設地方的土質為高塑性黏土，土壤吸水膨脹時會收縮。針對地形開裂的問題，可以通過平整施工場地的方法，避免土壤含水量較大，使得土壤能夠釋放膨脹力。在施工的過程中，應盡量避免過度挖填方工作，盡可能使用自然邊坡，同時通過打下樁基礎提升穩定性。挖土工作的開展應避免在坡腳進行，以免破壞其穩定性。針對膨脹開裂的防治，可以通過換土來進行，清理膨脹土，同時在開展施工的地方，使用土石等覆蓋地面，提升地面的穩定性，鋪設之后，通過強夯使得地基堅實，鋪設的土石層在夯實過后應達到90 cm才能達到預防的目的。在建筑物附近還要設置排水溝和保濕防水設施，以防止建筑物周圍出現大量積水，影響水庫水利工程的穩定性[7]。

4.5 加強邊坡的穩定性

當前，針對水庫的邊坡防治工程，主要采用穩定錨桿和混凝土抗滑樁等進行。錨桿加固是指在邊坡穩定性較差的地方，將受拉桿件的一側在邊上固定，另一側連接到建筑物上，進而提升邊坡的穩定性。混凝土抗滑樁就是將樁體打入邊坡以穩定邊坡，防止邊坡因為外部因素發生邊坡失穩，通過混凝土樁抵御不穩定部分的滑動力。在施工過程中應采集地質狀況，分析邊坡的受力特點，合理設計混凝土樁設置的數量和位置。同時，要根據周圍地形確定設置滑樁的區域，此外根據不穩定部分的質量和滑動力設計樁的參數，確保能夠滿足抗滑要求[8-15]。

4.6 提高施工工作人員的技術水平

在水庫水利工程施工時，應對施工技術人員進行培訓，提升其技術水平。水庫水利工程由于其作用的特殊性，對建筑強度穩定性的要求較高，因此，在施工過程中，應嚴格把控施工過程，確保施工質量符合要求。首先，在地質勘測過程中，應要求勘測人員能詳細地記錄數據，并且加強數據核對工作，避免數據出現錯誤。其次，在施工過程中，要嚴格把控施工質量，做好對構件的檢測工作，確保每個構件都能符合要求。在完成施工之后，相關人員應當重視水庫水利工程的養護工作，定期進行監測，及時發現問題并及時予以解決。

5 結束語

水庫水利工程是我國的民生工程，同時是當地的戰略性工程，對我國社會經濟的發展和當地居民安全有著重要意義，因此，水庫災害防治是重點工作，做好防治工作能夠保障水庫周圍居民的人身財產安全，避免因為水庫損害造成經濟損失，因此，應從多個方面開展防治工作，以確保水庫的安全運行。

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Prevention and Control Technology and Measures of Geological Disasters in Reservoir Water Conservancy Engineering

Li Jie （Minqin Water Affairs Bureau， Minqin， Gansu 733300）

Abstract The reservoir is an important flood control and storage facility in China， which is of great significance to the local peoples livelihood and peoples safety. However， the reservoir may be affected by geological disasters during its use， which will cause damage to the water conservancy facilities of the reservoir and affect the normal use of the reservoir and the safety of the surrounding residents. Based on this， the paper probes into the disaster of reservoir water conservancy engineering， analyzes the types of geological disasters of reservoir water conservancy engineering， explores the causes of their formation， and puts forward the corresponding measures to deal with geological disasters.

Key words Reservoir; Water conservancy project; Geological disaster