水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點(diǎn)探究

尼傖娜 楊振甲 姜哲

摘要：在現(xiàn)代生活中，水利工程中地址選擇的地質(zhì)勘查需要結(jié)合工程施工實(shí)踐對其前期的準(zhǔn)備工作以及在施工過程中的與地質(zhì)工程相關(guān)的問題找出問題并且進(jìn)行一個詳細(xì)的分析與調(diào)查工作，通過結(jié)合水利工程的實(shí)際情況來選擇合適的壩址，今天我們就水利工程中壩址選擇的地質(zhì)勘察要點(diǎn)進(jìn)行了探究與分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；壩址選擇；地質(zhì)勘查；探究分析

水利工程建筑與其他建筑物相比有著其一定的獨(dú)特性，水利工程的的建筑需要從多方面進(jìn)行實(shí)地勘查與探討如：水文、工程地質(zhì)、工程任務(wù)和規(guī)模、工程布置及主要建筑等。水利工程的建筑需要考慮其在大范圍內(nèi)是否會對區(qū)域水文以及水文地質(zhì)造成一定的影響，這種影響可能引起水庫岸坡再造、水庫滲透、水壩下游河床沖刷等，因此，在進(jìn)行水利工程建造的同時需要考慮到水庫建造周圍的地質(zhì)條件。

1 西藏地區(qū)水文概況

水利工程的特性是需要利用水資源為工程建筑創(chuàng)造動力，工程的建筑需要將水庫周圍的河道流量和周圍環(huán)境進(jìn)行分析與實(shí)地勘察。西藏地區(qū)水利資源豐富，有許多水流量充沛的河流，這些河流為在西藏地區(qū)開展水利工程創(chuàng)造了許多有利資源，以拉薩河為例，拉薩河流域面積3247km2，流域內(nèi)僅干流旁多、唐加、拉薩和支流羊八井4個水文站，灌區(qū)范圍內(nèi)拉薩河設(shè)有唐加、拉薩水文站，兩站控制流域面積分別為20367km2、26225km2.其中支流眾多。主要有墨竹瑪曲和澎波曲位于拉薩河的右岸，于克日渠首上游附近匯入拉薩河。拉薩河流域上游降水量為544.3mm；唐加水文站多年平均降水量為531.6mm；拉薩水文站平均年降水量為447.7mm。流域內(nèi)年水蒸發(fā)量約為1400mm～1600mm，3-5月份約占全年蒸發(fā)量的30%.唐加站多年平均流量240m3/s，多年平均徑流量76億m3，拉薩河多年平均流量284m3/s，多年平均徑流量90億m3。唐加、拉薩兩站實(shí)測最大徑流量分別為1940m3/s，2830m3/s；最小流量為29.4m3/s、24.9m3/s；多年平均徑流量為76億m3、90億m3。通過這些數(shù)據(jù)我們可以充分了解到西藏水利資源工程建設(shè)的有利條件，拉薩地區(qū)水利工程的建設(shè)不僅為其儲蓄了汛期洪水，同時還截流了非汛期基流，保證了沿途居民水源供給充足等，在實(shí)行水利工程壩址選擇時一定要從多方面考慮到這些具體因素【1】。

2 壩址選擇工程地質(zhì)勘察

在進(jìn)行水利工程選址時，通常很難尋找到一些地質(zhì)條件極其完美的壩址，尤其是一些大型水庫的選址對地質(zhì)要求相當(dāng)高，通常更加難以從多方面滿足工程地質(zhì)的選址工作。水利工程的地質(zhì)選擇要求極高，由于地質(zhì)的不完美性，水利工程方通常會出現(xiàn)多種設(shè)計方案，在地質(zhì)選擇時通常會根據(jù)地質(zhì)的特性以及缺陷及時的采取處理措施，選擇最優(yōu)方案。工程壩址的選擇通常需要考察多個方面如：區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)等多方面問題。

以西藏地區(qū)八宿擁水電站地質(zhì)壩址選舉為例，八宿縣位于西藏自治區(qū)東部，昌都地區(qū)中南部，東與察雅縣、左貢縣接壤，北靠昌都縣和類烏齊縣，西面與洛隆縣和林芝地區(qū)波密縣交界，南接林芝地區(qū)察隅縣。八宿擁水電站壩址區(qū)兩岸均基巖出露，第四系地層主要分布于河床及右岸，推測河床覆蓋層厚度20～30m。河床覆蓋層主要為沖積（Q42al）砂礫卵石、少量漂石，大小懸殊，分選性差，級配不良。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)砂礫石、漂石層為中-強(qiáng)透水層，滲透系數(shù)K=i×10-1～i×10-2cm/s。因此，壩址主要地質(zhì)問題為河床覆蓋層滲漏、滲透變形、以及利用作壩基的不均勻變形問題。在較高水頭條件下，粗粒骨架孔隙中細(xì)顆粒成分在滲流作用下被沖蝕、攜走，可引起壩基土體變形，進(jìn)而引起壩體變形等問題。而且壩基砂礫卵石、漂石層極不均勻，局部存在砂層透鏡體，對壩基進(jìn)行防滲處理是必要的。河床覆蓋層承載力較高，由于壩體不高，河床覆蓋層作為壩基可以予以利用。而右岸壩基主要為基巖或階地堆積，由于壩基既有基巖又有覆蓋層，承載力不均，壩基存在地基不均勻變形問題。這種實(shí)實(shí)在在存在的地質(zhì)問題為八宿擁水電站的建設(shè)、壩址的選舉以及方案的設(shè)定都帶來了一定程度的難題【2】。

3 壩址選擇工程地形地貌的勘察

地形地貌作為壩址選擇的重要依據(jù)之一，對地質(zhì)工程的布置以及施工條件具有一定的限制作用。在實(shí)際施工過程中，需要根據(jù)地形地貌修建水壩。其中狹窄、完整的基巖“v”型谷通常適合修剪拱壩；而寬高比大于2的“u”型基巖河谷區(qū)則適合修建混凝土重力壩或砌石壩，寬敞河谷地區(qū)巖石風(fēng)化較深或由較厚的松散沉積巖則一般適合修建土壩。而在不同地區(qū)需要根據(jù)地貌單元其巖土的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)以及自身的特性修建土壩，如：河谷地區(qū)地質(zhì)開闊，其階地、二次元和多元結(jié)構(gòu)往往存在滲漏和滲透變形等問題，古河道地區(qū)通常可以控制滲漏途徑和滲漏量，所以說，造壩址選擇中地形、地貌尤其重要【3】。

4 巖土的性質(zhì)

巖土就像是水利工程的地基，只有將地基打好了水利工程的建設(shè)才能順利進(jìn)行，巖土性質(zhì)對建筑物的穩(wěn)定性具有非常重要意義。在壩址選擇中首先應(yīng)該考慮到的就是壩址巖土的性質(zhì)，需要考慮的是在其圍巖不同侵入期邊緣接觸面、風(fēng)化殼、風(fēng)化夾層分布等問題，在選址時需要及時的避開這些不確定因素。按巖石性質(zhì)可以被分為侵入的塊狀結(jié)晶巖體、噴出型巖類、深變質(zhì)型巖類、沉積巖等。

其中以侵入的塊狀結(jié)晶巖體為例：侵入的塊狀結(jié)晶巖體是修建高混凝土壩最為理想的地基，侵入的塊狀結(jié)晶巖體致密堅硬、均一、完整、強(qiáng)度大、抗水性強(qiáng)、滲透性強(qiáng)，其中尤以花崗巖最佳。例如：在設(shè)計汪排水電站初期，通過對其壩址巖性進(jìn)行檢驗(yàn)得知，汪排水電站巖性為花崗巖，較堅硬，洞身段上覆巖體最薄處厚度大于30m，弱風(fēng)化，巖體完整性較好，屬Ⅲ類圍巖，局部需要支護(hù)，局部斷層破碎帶屬于Ⅳ，需要進(jìn)行支護(hù)。洞頂山巖覆蓋厚度均大于三倍洞徑，成洞條件較好。其出口邊坡基巖裸露，巖性為花崗巖，巖石整體較好，較堅硬，巖體內(nèi)裂隙發(fā)育。出口部位基巖強(qiáng)風(fēng)層深度約10m，出口段位于強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)，屬Ⅳ～Ⅴ類圍巖。經(jīng)過系統(tǒng)的分析得知在施工中會發(fā)生掉塊現(xiàn)象，需要進(jìn)行支護(hù)，并采取噴護(hù)措施，這些措施對水利工程壩址的選擇以及地質(zhì)勘測具有重要作用【4】。

5 地質(zhì)構(gòu)造

在水利工程壩址選擇中，地質(zhì)構(gòu)造占有著重要地位。尤其是在一些地震活動強(qiáng)烈地帶以及一些活動性斷裂發(fā)育的地區(qū)，在選舉壩址時一定要盡量避開這些活動斷裂層。而在一些地質(zhì)活動穩(wěn)定性較好的地區(qū)，需要通過充分研究其地質(zhì)情況以及其地下格局的結(jié)構(gòu)，同時，需要將其在活動期可能出現(xiàn)的一些諸如可能斷裂的活動分布區(qū)域以及活動類型、活動規(guī)律都是需要進(jìn)行逐一盤查進(jìn)而保障水利工程的順利開展【6】。壩區(qū)周圍覆蓋的植被通常會受到地質(zhì)影響，在一些砂頁巖分布的地區(qū)，由于其地質(zhì)構(gòu)造造成提取水土保持條件差、植被發(fā)育不全、地質(zhì)沙屑被侵蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象時有發(fā)生，這些現(xiàn)象的存在對于水利工程壩址的選舉都會帶來不同程度的影響。

6 水文地質(zhì)條件

水文條件是地質(zhì)條件中最應(yīng)該被考慮到的問題，在以滲透問題為主的巖溶區(qū)和深厚河床覆蓋層，選擇壩址時更應(yīng)該將其作為首要考慮的問題。考慮到巖層滲透問題，在進(jìn)行水利水文地質(zhì)選擇時巖溶區(qū)的選址需要盡量選在一些具有隔水層的橫谷、且陡傾的巖層傾向上游的河段上。并且需要考慮到水庫是否藏有滲漏問題。庫區(qū)通常應(yīng)該選在一些強(qiáng)透水層底部有隔水巖層的縱谷以及兩岸的地下分水嶺較高的地區(qū)。通常在一些巖沒有水源可以利用的巖溶區(qū)，壩址要盡可能選在弱巖溶化地段。為了防止一些不必要的水文地質(zhì)事故的發(fā)生，在進(jìn)行實(shí)地水文考察時需要仔細(xì)分析研究巖層的結(jié)構(gòu)、巖溶區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以及水庫周圍的地貌條件。

結(jié)束語

水利工程壩址選擇是一項(xiàng)技術(shù)型且關(guān)乎整個水利工程建設(shè)安全性的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，水利工程中壩址的選擇需要從壩址選擇工程地質(zhì)勘察、壩址選擇工程地形地貌的勘察、巖土的性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等多方面進(jìn)行。水利工程壩址的選擇又是一項(xiàng)關(guān)乎國際民生的大事，在創(chuàng)建民生項(xiàng)目促進(jìn)社會發(fā)展方面有著不可替代的作用。

參考文獻(xiàn)：

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