水利水电工程的水文地质勘察策略
【摘要】本文从以下几个方面探讨水利水电工程的水文地质勘察策略：一是水文地质勘察概述，阐述了水文地质勘察的工作内容、特点及重要性；二是水利水电工程地质勘察的主要方法，包括地理信息系统、全球定位系统、工程物探技术、遥感技术四个方面；三是水利水电工程地质问题分析，包括边坡、坝基岩体、水库工程地质问题分析三个方面。
【关键词】水利水电工程；水文地质勘察；勘察策略
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。
一、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。
二、水利水电工程地质勘察的主要方法
（一）地理信息系统的应用
地理信息系统又被称为GIS技术，利用地理信息系统可以实现自动制作柱状图、平面图、等值线图和剖面图等工程地质图件，对图像、图形和空间数据进行处理和分析，并进行相应的空间分析及属性数据的数据库管理。
（二）全球定位系统的应用
全球定位系统又被称为GPS技术，目前已广泛应用于水利水电工程地质定位控制及测量中，由于其具有高程控制方面的功能，可以有效解决跨沟、跨河水准难以传递的问题，也能在通视条件差、勘察区控制点少的区域进行地质勘察。此外运用全球定位系统还可以提高测量的精准度，减少作业时间，提高地质勘察的效率与水平。
（三）工程物探技术的应用
现阶段，比较成熟的工程物探技术主要有钻孔彩色电视系统和地球物理层析成像技术等。钻孔彩色电视系统与传统的摄像管探头相比，具有性能稳定、集成度高、电路设计合理等优势。此外，还具有几何失真小、彩色图像重现性好、耐冲击、寿命长、重量轻、体积小、功耗低等特点，是一种新型的产品。目前，随着数字技术的快速发展，钻孔彩色电视系统又在开发图像处理系统的基础上利用工控级主机，形成录像机、监视器、控制器的三位一体，形成一体化的主机控制系统。钻孔彩色电视系统可以通过配接口径不同的钻孔电视探头，对图像进行数字化采集、压缩与存储，既可以将勘察成果刻录成光盘，也可以对图像进行后期的制作与处理。地球物理层析成像技术也就是通常人们所说的CT技术，主要通过利用已有的钻孔或平洞，采用一定的发射和接受方式，对透射波进行采集和处理，通过研究与分析孔洞之间岩体的波速值，对各区间的岩体进行评价、分析和判断。
（四）遥感技术的应用
按照不同的遥感平台高度，可以将遥感技术分为航空遥感、航天遥感与地面遥感三大类。遥感技术由于具备信息丰富、视域广阔、获取资料迅速、有立体感、卫星成像周期性重现等优势，在水利水电工程地质勘察过程中得到了广泛的应用与推广，从而及时、快速、准确地反映水电工程所在区域存在的地质及环境问题。具体说来，目前对于遥感技术的应用主要包括以下几个方面：
1、水库区滑坡、崩塌、泥石流调查
在大型水利水电工程建设的过程中，需要对库区的崩塌、滑坡、泥石流以及松散堆积体的情况进行调查。卫星遥感技术可以通过彩红外片、航卫片对其进行地质解译，并通过野外现场的观察、复查和检查，明确塌滑体的数量、分布、稳定程度等情况，客观地对水利水电工程所在区域的地质稳定性进行评价。
2、岩溶调查
利用遥感所成的影像尤其是彩红外片对岩溶及其水文地质进行调查与研究，这种调查方式有其非常明显的优势，可以较为准确地判断各种岩溶地貌，也可以利用它与其他介质红外光谱的不同，判断泉水和地下水的分布情况。
3、区域构造稳定性研究
在水利水电地质勘察中，遥感技术可以提高大量的地质情况宏观线性构造信息，从而较为准确地反映区域的水系分布特征、地质特征以及地貌形态，并对研究断裂体系的活动性、区域地质构造格架、工程所在区域及周缘区域的地质构造稳定性进行分析和评价。
4、岩土工程开挖面地质编录
利用地面遥感技术，可以对水利水电工程施工过程进行安全预报、反馈设计和存档备查，并能够通过有关的稳定性分析为工程建设提供充分的地质数据和资料。
三、水利水电工程地质问题分析
（一）边坡的工程地质分析
在水利工程的边坡地带常常发生变形破坏的情况，如蠕动变形、松弛张裂、滑坡、崩塌等，另外泥石流也会对边坡造成破坏。边坡稳定性的主要影响因素包括岩土的类型与性质、地形地貌条件、地下水、岩体结构和地质构造等。
（二）坝基岩体的工程地质分析
不同的坝型对地质条件的要求也有很大的差别，因此，要充分了解各类坝型的工作特点，并明确坝型对地质条件的要求，防止因坝区岩体的地质缺陷导致坝基出现渗漏、稳定性差等问题。
（三）水库工程地质问题分析
水库主要分为两类，一类是利用地下水蓄水构造，并通过人工控制形成的地下水库，另一类是通过在河流上筑坝拦水形成的地面水库。在水库蓄水之后，水库周围的水文、地质条件都会发生一系列的变化，从而对库区以及周边地段的地质环境造成影响。例如，风浪作用冲蚀库岸、库水升高侵润库岸、地下水位上升浸没洼地等都会造成各种地质问题，如水库浸没、水库渗漏、水库淤积、水库塌岸、水库诱发地震等。
结语
水文地质勘察在工程地质灾害防治、工程基础设计等方面都发挥着重要的作用，制订出科学、合理、有效的勘察策略能够提高水利水电工程勘察水平，促进水利水电工程建设的顺利开展。为此，勘察工作者要重视勘察方法的运用，全面分析水文地质问题，使水文地质勘察更具预见性和实效性。
参考文献
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