水利工程的工程地质和水文地质勘察方法与问题研究

摘 要：工程地质与水文地质两者有着紧密的联系，在水利工程中，二者相辅相成，地下水是水利工程建设的基础环境，同时也对建筑地及周围的岩土体性质有重大影响。水文地质勘察是通过多样的测绘、勘探、观测等方法，查明水文地质条件，解决一些水文地质问题。从而确保在水利工程动工后的工程如期开展。本文对水利工程的工程地质和水文地质勘察方法与问题进行深入的研究。

关键词：水利；工程地质；水文地质

1 引言

地下水对水利工程建设的稳定性及耐用性有着重大影响，因为地下水是岩土体的核心组成部分，会对水利工程基坝质量的好坏造成影响。不管建设什么项目，必须要进行观察、实验、探索，还需要经过详细调查该地区水文面积、水文地质条件、地下水的形成、运动的特点与水质量、数量是否变化等。但是，在实际勘察中，对一些水文条件较为错综复杂的山地，若是忽略了工程勘察，对工程地地质情况不了解，在工程规划中也没有在意水文条件对工程的影响，往往会造成一些不必要的工程问题的发生。并且，人们很少注意到这些，知识简单的通过报告进行了解与评价。所以，为了对工程质量带来提高，必须要加强对水文地质的研究。

2 水利工程的工程地质和水文地质勘察的方法

2.1 全球定位系统

目前，国内已经广泛应用到了全球定位系统来勘察水利工程的工程地质和水文地质，且应用的时间也相对较久。并且在水利工程建设发展的过程中，全球定位系统是其最重要的保障，在测量以及定位水利工程的过程中，对于特殊的地理环境存在的无法正常传递信息等问题，全球定位系统都能有效解决，同时还能确保测量结果具有较高的精度，从而有效地提升水利工程工程地质和水文地质的勘察质量和水平。

2.2 地理信息系统

在水利工程的工程地质和水文地质勘察方法中，GIS技术获得了广泛的应用。这种技术能够对数据进行剖析，并通过信息系统剖析制动工程图片，如制动平面图、柱状图，以及等值线图上的数据。

2.3 遥感技术

（1）区域结构稳定程度。在水利工程施工建设的过程中，区域结构的稳定程度对其具有重要的作用。而为了保证水利工程施工的安全性以及稳定性，就要利用遥感技术探测和分析区域的结构和地质情况，这样才能将区域内的水利工程的地貌、地质结构以及特征情况等精准地反映出来，以便于施工人员针对实际情况对施工的方案进行适当的调整。（2）调查水库区的泥石流、崩塌以及滑坡等。在水利工程发展的过程中，水库区域的各种问题日益凸显，如泥石流、崩塌以及滑坡等。为了能有效地评估和调查各种事故，就需要应用遥感技术对水库区进行细致的勘察，从而确保水库区具有较高的安全水平。

2.4 工程物探技术

目前在国内的工程物探技术中，主要应用的有地球层析物理成像技术以及彩色钻孔电视体系等。其中，彩色钻孔电视体系在应用的过程中，不仅具有较高的集成度，同時还具有功能稳定以及设计电路合理等特点。而这种技术的优势在于携带方便、清晰度高、工作时间长、能源消耗较低以及能够还原场景等，因此在工程物探中得到了极大的应用和推广。同时在水利工程勘察地质的方法中，电磁勘探也得到了越来越广泛的应用，它包括了电波勘探天然场源在内的多种方法。例如，多场源、天然与人工场源、音频大的可控源电磁法以及二维、三维等成像电阻等。在勘察水利工程地质条件的过程中，这种勘察技术能够用于推测长隧洞下深埋的介质围岩的破碎带、结构特征、反常区，以及隐伏断层等可能对水利工程施工建设产生影响的各种要素，从而获得较大的经济效益。

3 水利工程的工程地质和水文地质的问题及应对措施

3.1 水文地质测绘和工程地质测绘

水文地质测绘需要查明以下的内容：与地下水形成相关的水利工程区域的水文和气象因素；地下水如何得到补给，排泄条件如何以级含水层的埋藏条件和含水层的分布情况。而工程地质测绘的比例尺选取因设计阶段的不同而有所差别。另外，为了做好此方面的工作，还需要定期开展关于水利工程项目方面的法律法规以及管理培训讲座，对水利工程的运行进行严格的检查和监督；奖罚分明，定期对每一个工作人员的表现进行考核。

3.2 岩体坝基

在水利工程的工程地质中，如果岩体坝基出现问题，则会对整个水利工程的施工流程产生非常严重的影响，甚至还有可能引发非常严重的安全事故以及泄露问题。因此在勘察岩体坝基的过程中，对于其地质的实际情况一定要进行细致的、科学的分析，从而保证勘察工作能够具有较高的准确性。

3.3 边坡的工程

在水利工程中，有的坝区岩体可能有一些地质缺陷，这些缺陷很有可能会导致水利工程出现问题，比如坝基不稳和坝区渗透等。边坡的工程地质分析也是水文地质和工程地质相结合的应用之一。边坡变形破坏主要包括了松弛张烈、崩塌、滑坡和蠕动变形等四种。除了这四种主要的变形破坏之外，中间还存在错落、倾倒等过渡的类型。泥石流也是边坡破坏的一种。

3.4 地下围岩洞室的稳定程度

地下围岩洞室的稳定程度对于建设水利工程也具有十分重要的作用，为了提高水利工程施工的安全性和质量，地下围岩洞室必须具有较高的稳定性，即岩层必须坚硬完整，具有一定的厚度，同时不会影响到地下水，也不会破坏地形的情况，这样才能确保地下洞室的稳定性以及安全性，从而使得水利工程施工能够正常地进行。

3.5 水库工程

水利工程中，水库分为两种，一种是地面水库，是在河流上建筑大坝进行拦水，形成人工湖泊；与地上水库形成鲜明对比的就是地下水库，地下水库则是通过对地下蓄水构造状况的利用，用人力而形成的水库。水库装了水之后，水文条件和水库周围的水文地质条件都将有不小的变化，甚至会影响到水库周边地区的水文地质条件。如果水库中的水满了以后，就可能对水文地质条件产生很多的不利，出现渗漏、塌岸、污泥淤积等问题，甚至有时候还会造成一些严重的水利工程事故，给人们带来诸多的不利影响。

3.6 软土基坑工程

在软土基坑的施工过程中，为了避免出现边坡失稳的现象，提高施工的安全程度，需要对坡度进行合理的设置，并设置边坡护面和基坑支护，并尽可能的降低地下水的水位。另外，我们在软土基坑施工的过程中，要想防止边坡失稳，进而确保软土基坑施工的安全可以合理设置有关的坡度、建立基坑支护进而降低地下水水位等。软土基坑抗降排水可以在一定程度上增强边坡的稳定性，对于细砂的边坡则可以防止出现流沙和管涌的现象。一般而言，软土基坑开挖的降排水可以通过明排法和人工降水来实现，而降水通常用的是轻型井点或管井井点降水的方式。

4 结语

在工程地质中，工程地质的环境都是由工程环境与地质环境组合构成的，岩土体加载路径与时间作为工程地质环境变化与内部自我调整的决定因素，积累到一定程度会对原因系统造成必然的改变，这表现出工程环境需要对地质环境的影响，地质环境需要适应工程环境。如果需要对水利工程的地质环境进行现状分析，必须要对该区域地质与水文地质条件进行分析，还需要分析水利项目是否适应，并且还要对发生灾难的破坏程度进行预测与分析。进行水利工程地质环境现状的分析，是为了更好的对水利工程做出设计与规划，并且提出更为合理化的意见与建议。

参考文献：

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[3] 杨素平.水利工程地质勘察与岩土治理问题分析及对策[J].黑龙江水利科技，2016（8）：100～102.