水利工程大坝选址的地质勘察技术

水利工程大坝选址的地质勘察技术

随着社会经济的快速发展，新型高效的水利工程建设面临着巨大的考验。如何科学的进行大坝选址，是部分水利工程中非常重要的环节。大坝选址的影响因素多种多样，本文主要对其中的地质勘察工作进行研究讨论，目的是为水利工程大坝的基础条件提供合理的依据。

标签：地质勘察；大坝选址；水利工程

中国西北部气候干燥少雨，水土资源极不匹配，时空分布极不均衡，水资源供需矛盾极为突出。建国以来，结合生产建设需求，兴建了许多重要的水利枢纽，为工农业的发展提供了保障。但自20世纪90年代后，社会经济发展迅速，一二三产业比例逐渐调整，用水模式复杂多样，以及长期大规模水土开发的后遗症，已有的水利工程面领着新的考验，更加科学的建设水利基础设施显得尤为重要。水利工程建设的可行性、必要性及可持续发展的战略思想值得所有水利人深思，而前期大坝的选址对后期一系列的配套水利工程建设都有着指导作用，其中坝址区的地质条件是影响大坝选址的重要影响因素。以下就大坝选址的部分地质问题及常用的技术方法做归纳总结。

（一）工程地质条件

地质勘察是水利工程大坝选址的基础环节，其主要任务是通过一系列的地质手段分析判断地质环境，为水利工程的设计施工提供依据，其中尤以工程地质条件最为重要。工程地质条件的内容主要包括坝址区的地形地貌条件，岩土类型及其工程地质性质，地质结构稳定性及存在的工程地质问题等等。就如世界上没有两片相同的叶子，不同地区，不同地貌单元其岩土的工程地质性质也各不相同。同时，不同时期其地层形成的原因又十分相似。在大坝选址的地质勘察工作中主要围绕以下几点内容进行勘察。

首先，着重分析拟选坝址区的区域构造稳定性。坝址区区域构造稳定性对后期工程运行至关重要。应避开近期有活动的构造断层，选择地壳稳定性相对较高的位置，地震灾害直接威胁着工程的质量及运行，同时大型的水利工程同样亦可诱发地震，给人民生产生活带来非常大的灾难。

其次，对拟选坝址区的地形地貌要有充分的认识。经过水利工程漫长的大坝建造史，产生了许多优秀的大坝类型，如：拱坝、土石坝、重力坝等等。然而同样的坝型在不同的地区，其适用指数也不尽相同。拱坝适宜建在狭窄而又完整的基岩V型谷上，重力坝适宜建在宽高比大于2的U型基岩河谷区，因此大坝选址的地质勘察工作，因充分查清拟选坝址区的地形地貌，为选取大坝类型提供合理的依据。

再次，大坝选址地质勘察工作因着重拟选坝址区的岩土工程性质。不同类型的岩土，其物理力学性质各不相同。地质勘察工作应通过大量的野外地质试验、

室内试验等地质手段辨别岩土类型，查清其分布范围，分析可能造成的不良地质作用，提供可靠的物理力学参数，为大坝选址提供重要的依据。

（二）水文地质条件

拟选坝址区的水文地质条件是影响选址的重要因素，其涉及到的主要内容有：地下水位埋深和多年水位变动幅度，含水层、隔水层的分布、厚度、组合关系及渗透性，地下水的类型等。在水利工程大坝选址的地质勘察工作中水文地质条件的研究是十分必要的，科学的选址应加强水文地质问题的研究，分析评价其对大坝基础和建设施工过程中可能产生的作用及影响，提出合理的基础地质资料以及预防治理措施。

水利工程建成运行后，往往会改变区域内的水文地质条件，影响到工程的正常运行，威胁到工程质量。例如：在库区大坝建成蓄水后，库区地表水位抬高，渗透作用加强，区域内水文地质条件改变，地下水位抬升，径流模式改变，水库侵没，边坡稳定降低，地下水甚至溢出地表，造成农田沼泽化，盐渍化等等问题。

因此大坝选址地质勘察工作中应加大水文地质条件的勘察力度，不仅要为设计施工阶段提供依据，更要为建成运行后造成的影响进行分析，保证人民的生活生产安全，保护区域内的生态平衡。

（三）地质勘察工作主要技术方法

1）地质测绘

地质测绘工作应围绕坝址区的地形、地貌及其成因类型，各地貌单元的界线及相互关系，地质构造的特征、类型及分布，以及泉水的类型、流量及分布特征进行。地质测绘工作往往作为大坝选址的第一步进行，对拟选坝址区基本条件达到一定的认识，为后续工作提供依据。

2）钻探

在水利工程地质勘察工作中钻探是广泛采用的一种勘探手段。通过钻孔钻进、取样能够直观的接近实际的观察原状地层结构，通过配套的试验（如：压水试验、抽水试验、动力触探试验等）可以定量分析岩土体的物理力学性质。

3）物探

在水利工程中常利用地球物理的方法来探测地层、岩性、构造等地质问题。主要的物探方法有电法勘探、电磁法勘探、地震勘探、声波勘探、层析成像等，主要的工作原理是根据岩土种类、成分、结构、湿度、导电性、导磁性、弹性等性质分析判断地层性质，不同地区以及不同的工程应选择适宜的物探方法。

4）野外试验及室内试验

野外试验及室内试验是通过一些试验方法，来定量的分析地质勘察工作中岩土体、水体的性质，涉及面非常广。常用的试验方法有水土的化学分析试验、钻孔压水试验、钻孔抽水试验、原状土体的剪切压缩固结试验、颗粒分析试验等。通过实验直接取得岩土体、水体的物理、化学性质，为大坝选址设计及施工提供合理依据。

结语

社会经济在高速发展，面对更加快速高效的发展模式，水利工程作为基础保障措施一直接受着巨大的考验。与时俱进，改革创新，节能高效的利用水资源，走可持续发展的战略路线都需要更加科学的建设水利工程。地质勘察工作是水利工程中最基础的环节，但确也是非常重要的环节，在大坝工程中常常左右着大坝的选址、规模、建设等问题。只有系统全面的制定勘察工作方案，一丝不苟的完成工作任务，“瞻前顾后”的分析工程的可行性及影响性，更加真实、可靠的取得地质基础资料，才能为大坝选址，为水利工程，为祖国的基础设施建设添砖加瓦。

參考文献：

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