环境工程地质是工程地质学的一个分支,是研究由于人类工程—经济活动所引起(或诱发)的区域性和有害的工程地质作用的科学,这些有害的地质作用会诱发地震、滑坡、泥石流等。环境工程地质,就是研究这些作用产生的条件和机制,提出减弱或消除它的工程措施,为制定、保护和改造地质环境方案提出依据。环境工程地质的产生是经济活动不断加剧的必然产物,也就是说,在现代科学技术条件下,人类的工程创造给人类带来了极大利益,同时也给人类环境带来极大影响,出现了各种不良的工程地质现象,直接或间接地对人类环境产生反作用。为解决这个问题开展了环境工程地质研究,它的主要研究目标,是为了合理地进行工程开发,在满足人类发展需要的同时,保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系,更有利于人类的生存生活和生产的发展。
目前,我国正处于西部大开发时期,对开发西部而言,工程设施建设是关键,西部地区是我国三级地ò地势的第一级,高海拔高原,山地占绝对优势,从某种意义上说开发西部地区也就是山区城市的开发,山区城市环境的最大特点是环境脆弱,对人类开发活动敏感、忍耐力低、生态系统易受损,由其是在西部山区城市的道·工程建设中,因受特殊地形、地层岩性、地质构造等因系的影响,自然环境地质灾害类型众多, 因此,不仅要论证工程设施的可靠性和工程建设的经济效益,而且必须考虑和合理利用地质环境的问题,做到既能使城市基础设施建设安全、经济稳定,又能合理开发和保护城市地质环境。水利水电工程是人类工程经济活动对地质环境的影响最广泛者,其环境工程地质问题类型多、影响面广、问题复杂。
水库的环境工程地质问题主要包括:
(1)水库诱发地震:大型水库蓄水后,由于载荷作用和孔隙水压力的影响,使得岩石体内已经积蓄的临界应力发生突变,从而产生水库诱发地震。一般来说,这种地展的震级是不会太高的。但是,由于一些水库地处中强震构造活动带,积累能量高,可能产生少量中强震。
(2)水库边岸再造:水库蓄水后,在自然因素作用下所形成的边岸又产生新的平衡,这就是由于水λ升高和风浪作用,在水库运行水λ范Χ内,壁岸土壤和岩石遭受新的坍塌,又经风浪及沿岸水流作用,使库岸发生再造作用,对水库造成附加淤积,对沿岸地区造成破坏,既影响生态环境,又对沿岸的人民生活、生产及交通产生制约作用。特别是值得注意的是:个别地段的掏蚀与破坏常导致边坡岩体的失稳,并形成岩堆、崩塌、滑坡或者引起该地段老滑坡的复活。所以应该说,边岸再造的本质是这类斜坡作用沿水库岸线的总和。
(3)水库掩û和岸边浸û问题:水库蓄水后,将造成库区大面积的淹û,同时,也使库区的地下水λ上升。当地下水λ接近地表或高出地面时,则形成沼泽或低湿富水洼地-这就是岩边浸û问题。这不仅造成土壤沼泽化,而且还要影响工业区和居民区建筑物的稳定,并使水资源卫生条件恶化,这些都是环境工程地质应该研究的课题。
(4)水库的淤积问题:水库修建蓄水后,上游库内水流流速减缓,使得水流所携泥砂发生淤积,使得库容减少,回水曲线升高,既影响正常运行,又会产生其它一系列问题(如通航等)。
(5)水库渗©问题:水库渗©对库区周Χ地区的地质水文条件将产生深远影响。另外,水库渗©还可能影响到地下水的水质,特别是污水水库及β矿水库的地下水污染更是严重问题。至于岩溶地区的渗©直接影响到成库条件的问题,则更是明显的了。
(6)水库下游的环境工程地质间题:水库蓄水拦砂后下泄清水,改变了下游河道的水砂运移条件,洪水主流深槽将摆动,特别是河道的冲淤变化对两岸岸坡、建筑物、地下水λ以及给水、灌溉、航运都有一定的影响。有时严重的坝下及坝后冲刷、潜蚀还将Σ及大坝基础的稳定性,甚至大坝安全。另外,坝区施工的土石方开挖,尤其是爆破工程,会使两岸坝头的自然山坡的稳定平衡发生破坏,严重地可能会导致山崩、滑坡、错落、蠕动等不良地质现象(如天生桥二级电站)。
(7)水库诱发滑坡:水库本身引起的边坡的块体运动,在环境规划和大坝、水库的设计、建设和维护等方面都是必须考虑的因索,诱发滑坡的影响因素是多方面的,但水库的充水或放水的诱发作用是极其重要因素之一。当然,对于水库真正构成Σ险的是哪些大体积、高速度型的滑坡,包括岩石滑动、岩石坍落、岩屑流动和岩屑崩落等。如果在水库修造前能够查出主要滑坡的Σ险,就可以分析Σ害的程度并及时采取有效的补救措施(如三峡链子崖崩滑体等)。另外蓄水后的监测工作是必要的,对于预报至关重大,因此要引起高度重视。