水利工程勘察水文地质研究

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摘要：水文地质在水利工程勘察当中占据着极为重要的地位，若其出现问题不但会对水利工程整体质量产生重大的影响，同时导致下流流域出现极大洪涝灾害。因此，加强水文地质勘察对于水利工程建设使用而已具有重要的意义。基于此，本文以工程实例入手，对水文地质勘察问题进行了深入分析，以供参考。

关键词：水利工程勘察;水文地质;问题研究

如今，随着我国现代化水利工程的快速发展，地域范围发生了较大变化，水文地质问题已不仅局限于山区和农村，即便是在平原和城市内，也会出现水文地质问题。因此，加强水文地质问题研究具有重要的意义。

1．工程概况

水闸位于阿勒泰地区某河流的现代河谷，河谷呈浅“U”型，现代河床宽广，宽约110m。两岸均发育河漫滩，左岸高漫滩宽约100m，间断发育，高出河床4m左右，岸边生长较多的杨柳，后缘与I级阶地相连，漫滩上零星的发育风成砂丘，高出地表2-3m。河床右岸发育广阔的冲积作用形成的河谷三角洲。

2．水文地质

受总的地貌形态控制，该区地下水总体径流方向为从两侧山体向河谷中排泄，最终由坝址区径流排泄出本区。地下水以基岩裂隙水为主，多数片区地下水埋藏较深，蒸发排泄较为微弱。山沟独特的地貌形态和较大的汇水面积，使沟内较易汇集地下水，经河床向下游排泄。按地下水埋藏条件及含水层性质主要划分为：第四系松散堆积层中的孔隙水和基岩裂隙水。2.1松散堆积层中的孔隙水埋藏于第四系松散堆积层中，按补给条件及含水层特征又可分为两种类型。一种为分布于两岸第四系冲洪积物中的孔隙水；冲洪积物多堆积于两岸洪沟及低洼缓坡，主要由不细粒土质砂组成，层间夹杂薄层砾砂，厚度约0.2-0.3m，成分混杂，厚度不大，一般在5.0—10.0m。主要由大气降水及洪流补给。水量大小受季节性影响很大，旱季多干枯消失；另一种为埋藏于河床淤积细粒土质砂与冲积砂砾石层的孔隙潜水。2.2新近系承压水库区大面积分布着新近系承压水，库区新近系砂泥岩互层沉积，主要以黄色泥岩和砂岩泥质为主，单层厚度3-5m，泥岩层中有薄层的灰白色和粉黄色细砂岩，承压水主要分布在细砂岩层中，厚度较薄。第三系承压水水量及其贫乏，其补给源主要靠大气降水和融雪水入渗补给，河谷低洼区靠河水下渗补给。本次工作共采集两组水样进行水质分析，第一组为河水；第二组为坝后探坑内地下潜水。

3．坝基工程地质条件

水库大坝横跨沙拉根现代河床，座落在中低山环绕的山间冲洪积平原上，地形在此处较宽阔，坝型为碾压式均质土坝，坝顶全长190m左右，坝基直接座落在现代河床、河漫滩及I级阶地堆积层上。现就其工程地质条件分述如下：3.1桩号0+000—0+024段。为大坝左坝肩，主要布置在左岸I级阶地阶坡上，坡降在16%左右，地层上部为厚3.0—6.0m的冲洪积细粒土质砂层，坝肩直接坐到此层之上，未曾进行任何的清基处理。呈土黄色，含少量碎石和砾石以及粉、粘粒；以下为第三系砂岩，厚度在3.0—4.5m，呈中厚层分布，砂岩中局部夹有薄层泥岩或泥质砂岩，以中砂岩为主，局部见细砂岩，弱—半胶结，其表层0—1.0m段风化强烈，多属全风化过度强风化段，渗透性较大，渗透系数一般在10-4—10-3cm/s范围内，属中等透水性。1.0m以下属强风化层，强风化厚度在2.0m左右，渗透系数一般＜10-4cm/s，属弱透水性；以下为泥质砂岩，呈灰白色、浅灰黄色，泥质胶结，弱—半胶结，钻孔岩心多呈长柱状，属弱透水性。3.2桩号0+024—0+082段。为河谷段，宽一般在50m左右，由于河谷狭窄、水量小等原因，河漫滩和河床无明显的界线，无地形地貌上的较大变化，地形基本平坦，起伏不大，微倾河床中部。上部为厚度在3.0m的冲洪积细粒土质砂，呈土黄色，结构稍密—中密，含少量细砾和小碎石，含量在10%—20%，粉、粘粒含量在20%左右，其余为砂，以细砂为主，渗透系数在1.5*10-3cm/s左右，为中等透水性；以下为冲积砾砂层，厚度在3.0m左右，颜色呈浅灰褐色，结构紧密。据颗分成果其＞2mm的砾石含量在50％左右；不同粒径的砂约占总量的40％左右，＜0.075mm粘、粉粒含量在10％左右。其中砾石磨圆度较差，多呈次棱角状，次圆状，部分为呈棱角状的碎石，渗透系数在10—15m/d左右，为强等透水性；以下为第三系地层，其上部为厚2.0m左右的砂岩，呈白色、灰白色，以中砂岩为主，弱—半胶结，其表层0—1.0m段风化强烈，多属全风化过度强风化段，渗透性较大，渗透系数一般在10-4—10-3cm/s范围内，属中等透水性。1.0m以下属强风化层，渗透系数一般＜10-4cm/s，属弱透水性；砂岩以下为泥质砂岩，厚度一般在4.0m左右，强风化层厚度在1.0m左右，呈灰白色、浅灰黄色，泥质胶结，砂以粉细砂为主，弱—半胶结，钻孔岩心多呈长柱状，渗透系数一般＜10-6cm/s，属微透水性。3.3桩号0+082—0+122段。右岸坝坡段，坡降在10%左右，地层上部为厚度3.0—5.0m的冲洪积细粒土质砂，向I级阶地前缘逐渐变薄，连续分布，呈土黄色，结构稍密—中密，含少量细砾和小碎石，含量在10%—20%，粉、粘粒含量在20%左右，其余为砂，以细砂为主，渗透系数在1.5*10-3cm/s左右，为中等透水性；以下为厚度在0—1.4m的冲积砂砾石层，颜色呈浅灰褐色，结构紧密。据颗分成果其＞2mm的砾石含量在50％左右；不同粒径的砂约占总量的40％左右，＜0.075mm粘、粉粒含量在10％左右。其中砾石磨圆度较差，多呈次棱角状，次圆状，部分为呈棱角状的碎石；以下为第三系地层，主要为砂岩和泥质砂岩互层，其上部为厚3.5m左右的砂岩，呈白色、灰白色，以中砂岩为主，弱—半胶结，其表层0—1.0m段风化强烈，多属全风化过度强风化段，渗透性较大，渗透系数一般在10-4—10-3cm/s范围内，属中等透水性。1.0m以下属强风化层，渗透系数一般＜10-4cm/s，属弱透水性；砂岩以下为泥质砂岩，厚度一般在3.5m左右，强风化层厚度在1.0m左右，呈灰白色、浅灰黄色，泥质胶结，砂以粉细砂为主，弱—半胶结，钻孔岩心多呈长柱状，渗透系数一般＜10-6cm/s，属微透水性。

4．施工排水问题评价

据坝址工程、水文地质条件，坝基地层主要由上部3.0—4.0m厚的第四系松散岩层和下部强风化第三系岩层组成，上部第四系岩层主要为冲积细粒土质砂、砂砾石层等，属中等—强透水性，富含地下水，主要受上游河水及周围基岩山体中裂隙水的补给，最终排向河谷下游段，因此上部第四系松散岩层在施工期间面临施工排水问题，即在坝前沿坝轴线开挖的基坑将集中大量的地下水，需往外排。目前常采用的排水措施有重力排水或集水坑排水，即基坑中的集水采用排水渠或抽水的方式排到下游。坝址地形较平坦，横向坡降小，不具备采用排水渠排水的地形条件（上、下游坡降在1/50左右），且此类排水措施耗资大，技术含量高，因此推荐采用抽水方式。基坑开挖边坡应在1：2.5—1：3.0，排水期间设置有效的过滤器防止土粒流失，在基坑内侧采用挡板支护，来防止基底隆起、失稳等。

综上所述，无论是在水利工程的勘察过程中，还是水利工程的后期管理中，都必须要保证对水文地质问题进行重视。对于水利工程勘察工作来说，其存在着自身的主要特征，在进行工程勘察时，相关人士必须要对其主要特征进行细致的分析，并在此基础上根据其特征对工作进行开展，只有如此，才能完善整个工程勘察质量。

参考文献：

[1]孙一涛.水利工程坝址选择的工程地质勘察分析[J].黑龙江水利科技,2016,44(03):36-37.

[2]丛海燕.水利工程建设中坝址的地质勘察工作[J].吉林农业,2016(05):88.

[3]邓汉林.水利工程勘察中的水文地质问题研究[J].河南水利与南水北调,2012(09):56+63.

作者:周景君 单位:新疆阿勒泰地区水利水电勘测设计院