关键词:水利水电;工程;水文;地质;勘察
作为水利水电工程建设的前提与基础,水电工程地质勘察对工程设计有非常重要的作用,地质力学结构模型、边坡稳定性分析、工程地质软件在地质勘察中的应用等,都对地质勘察过程有举足轻重的影响。采取科学、规范、合理的水文地质勘察策略,可以提高水利水电工程地质勘察的效果与效率,有效解决在水电工程地质勘察中遇到的问题,缩短勘察周期,促进水利水电工程建设的顺利开展。
1水文地质勘察概述
地下水作为岩土体的重要组成部分,将会对基岩土体的工程特性造成直接影响。在水电工程项目设计的过程中,应当通过一系列的勘探、测绘和试验,明确水电工程建设的地质条件,掌握地下水的赋存、形成、水质水量变化规律、运动特征等特点,为制定排除或利用地下水措施提供水文地质方面的依据。在实际的水电工程地质勘察中,要对勘察得出的工程地质性质、岩土类型、地质结构等方面进行研究与分析,详细了解水文地质参数。如果在水文地质勘察中,没有运用有效的勘察方法与勘察策略,就可能导致对水文地质问题的了解不够深入,甚至在工程设计中忽略水文地质问题,导致由地下水引发的岩土工程危害问题。为此,在水文地质勘察中,除了要查明与水利工程项目建设相关的地质问题,而且要考虑到地下水的作用及影响,防止地下水对建筑物和岩土体造成影响。此外,要对地下水的作用和影响提出合理的建议,及时采取相应措施加以预防和治理,为工程设计以及施工提供水文地质信息方面的支持,以减少或消除地下水对水利工程建设的危害。
2 针对地下水导致岩石工程发生地质水文灾害的研究
地下水对岩土工程的危害是很严重的,地下水的动水压力作用与地下水位的升降变化等问题,都会对岩土工程造成影响,这其中地下水的变化可能是人为因素和天然因素所导致的,当地下水位上升或下降到一定程度以后会对岩土工程造成不可预料的影响。由于受到矿床疏干、抽取地下水过多、建设水库、建设堤坝、矿山井的生产等影响,地下水的水位由于这些原因会出现明显的降低,而且降低的速度在不断的加快,可能会导致地面出现沉降、崩裂、塌陷等问题,地下水的水质也不断的恶化、枯竭等恶性循环问题,直至海水倒灌、土地沙漠化、矿井塌方等问题出现,对人们的生命财产有很大的威胁。当潜水位出现上升的时候也会对岩土工程造成很大的危害,对于井下矿山的附近一般都会有水库、湖泊、河流等地方,这一地方的潜水水位会不断的上升,还有人们在生产过程中会有灌溉工程的引水渠、工业的排水管道、地下给排水管道渗漏等问题,都会导致潜水水位上升,给工程建筑带来了很大的安全隐患,最终导致的后果是引起土壤沼泽化,使矿山井下工程出现很严重的腐蚀情况,还会引起地基的侧向位移或隆起,使地下工程出现不稳定性,潜水水位上升可能对使工程的地基出现软化的情况,使粘性土壤的强度出现很大程度的降低,从而导致建筑出现沉降变形问题。
当地下水水位出现反复的升降问题也会对岩土工程造成严重的危害,所以要加强对地下工程的耐腐蚀性,也会使矿井中的土体的严密度不稳定,还可能对导致建筑工程出现很大程度上的位移情况,引起地下水水位出现反复升降的主要是季节气候的变化,河流、水库中的水位的变化,气压的变化,潮汐的变化等原因。
3 工程地质勘察中的水文地质问题
地下水位上升对工程的影响。如果在水利水电工程施工的过程中,出现了比较严重的水位上涨情况,就有可能造成现场被水泡现象的发生,最终导致土壤沼泽化或者盐渍化现象的出现,对基础工程质量造成非常大的影响。对于已经建设完成的工程,一旦长期遭受地下水的侵蚀,容易造成比较严重的腐蚀现象,对工程建筑的使用寿命造成较大的影响,在建筑维修和维护的过程中,还要消耗大量的资金投入,在社会上也会造成比较恶劣的影响。此外,地下水位的上升还容易造成岩石在结构层面破坏的现象,对建筑结构强度造成较大的影响,容易出现流砂以及管涌的现象[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地下水位的上升是受到多种因素的影响造成的,包括自然环境因素、气候因素和岩土结构本身的因素,其中最为主要的因素是降水的增加、环境温度的骤变、岩土含水结构的变化、岩石性质的变化等等。
地下水位下降对工程造成的影响。地下水位的变化受到环境因素的影响最大,经常在雨季出现地下水位上升的现象。遇到干旱的季节,地下水位又会出现比较明显的下降,容易导致施工区域出现塌陷的情况,造成人力、物力、财力的损失,直接威胁到施工人员的生命安全。通过仔细研究发现,地下水位的枯竭是造成地下水位下降的最主要因素,对工程勘察安全性和稳定性会造成非常大的影响。此外,在工程建设的过程中,建筑深基坑的开挖、地下水量的抽取,都是导致地下水位下降的主要因素[3]。
地下水位范围上升和下降对工程的影响。由于地下环境和岩土性质的改变,经常会造成地下水位反复上升和下降的现象,这会造成岩土层的迅速膨胀,出现土层结构的严重变形,导致岩土层中的铁、铝等物质丢失,造成土层中胶状物和土层出现松动的情况,对岩土层的整体效果造成了非常大的影响,其后果往往是比较严重的。
地下水动压力对工程造成的影响。地下水动压力对工程造成影响,主要变现为地下水天然动力平衡效果降低,导致移动水压的改变,从而造成土层出现了流砂、管涌等现象,这些都是岩土工程水动压力改变造成的。此外,水动压力的作用还会导致地下水天然动力平衡发生改变。
4 水利水电工程地质勘察的主要方法
4.1 地理信息系统的应用
地理信息系统是利用系统可以自动制作出柱状图、平面图、等值线图和剖面图等图形,并且可以对图形、图像、空间数据进行分析和处理,还可根据空间分析对数据进行管理。
4.2 全球定位系统的应用
全球定位系统现在已经被广泛的应用在水利水电工程地质工作中,主要用于地质定位控制和测量,全球定位系统可以有效地解决跨沟、跨河水准难以传递的问题,还可以在一些通视条件不好、勘察区域控制点少的地区进行地质勘察,使用全球定位系统可以增加测量的精准度、减少工作时间、提高地质勘察工作的效率和水平。
4.3 工程物探技术的应用
对于工程物探技术来说主要是钻孔彩色电视系统和地球物理层分析成像技术等,钻孔彩色电视系统和过去的摄像管探头相比较具有稳定的性能、集成度高、电路设计合理、几何失真小、彩色图像重现性好、使用寿命长、体积小、重量轻、功耗低等特点。随着科学技术的发展,数字技术也随之发展迅速,而钻孔彩色电视系统又可以形成录像机、监视器、控制器三位一体,形成一个完整的系统,钻孔彩色电视系统可以配接不同的钻孔电视探头,对图像进行采集、压缩、存储处理。地球物理分析成像技术又被称为CT技术,主要就是利用已经存在的钻孔和平洞,对信号进行发出和接收,对透射波进行采集和处理,主要研究和分析的数据就是孔洞之间岩体的波速值,并且进行准确的评价、分析、判断。
5 结语
随着时代的不断发展,各种水利水电工程越来越多。在实际工程勘察过程中,一定要对水文地质问题引起足够的重视,根据各种可能出现的水文地质问题,制定针对性的解决措施,采集准确的水文地质数据,充分对这些数据进行应用,制定完善的安全防护措施,提高工程的安全性。
参考文献:
[1]王魁.水利水电工程水环境影响评价工作等级判据探讨[J].中国水运(下半月).2013(12):11-12.
[2]薛联芳,陈凯麒,曹晓红,罗郧红.水利水电工程水环境影响评价工作等级判据探讨[J].环境工程技术学报.2011(02):25-26.
[3]杨蒨.对水电工程水资源论证问题的探讨[J].水电站设计.2006(04):39-40.
[4]秦大庸,刘之平,杨柄.才利水电工程建设项目的风险管理[J].水力发电.2004(03):17-18.
论文作者:余溶
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/5
标签:地下水论文; 水文地质论文; 工程论文; 地质论文; 岩土论文; 地下水位论文; 水位论文; 《防护工程》2019年第7期论文;