水利工程中的工程地质和水文地质勘察工作探析

水利工程中的工程地质和水文地质勘察工作探析

袁鹏冲1  杨光伟2

红河哈尼族彝族自治州水利水电工程地质勘察咨询规划研究院  

云南省红河州蒙自市   661100  

摘要：随着我国水利工程的快速发展，在施工过程中工程地质与水文地质勘察工作尤为重要。合理的施工组织设计可以保证施工效率和工程质量，否则可能导致出现工期延误、质量问题、安全事故等一系列不良后果。文章对水利工程中的工程地质和水文地质勘查工作进行探析，提出一系列解决措施，以期为相关人员和工程提供参考，从而确保工程的安全运行。

关键词：工程地质勘查；水文地质勘查；治理工程

引言

目前，全国各地都在积极推进水利工程建设，以满足区域用水需求，保障用水安全。从水利建设实际分析，各个建设场地的地质条件与水文条件存在差异，面临的施工挑战与风险不同，组织开展事前勘查，掌握完整的资料与数据，为水利工程施工方案设计与工程管理提供支持，并为工程建造效益目标的实现提供保障，具有现实意义。

1工程地质勘查

1.1地质勘测

地质勘测是工程地质勘查中最基础的一项工作，其目的是对工程区域内的地质情况进行调查，包括地质构造、岩层特征、断层构造等。地质勘测具体工作内容包括以下3个方面。（1）针对工程区域内的各个地质单元进行详细的地质调查和地质样品采集，确定地质构造、岩体属性等构造物理特征。（2）对断层、节理等地质结构进行详细测量、描述及刻画，获取断层的排列、延伸方向、活动情况等信息，为地质灾害预测和隧道、边坡等土木结构设计提供技术支持。（3）通过录制现场情况和地图获取地质工程资料，建立地质影像和地理信息系统（GIS）数据库，增加对区域内地质构造、地貌和岩土特征的整体把握和理解。

1.2地震反应记录

地震反应记录是指利用地震反应仪器对工程区域进行地震活动监测，获取该地区的地震信息和地震反应特点。地震反应记录具体包括以下3个方面。（1）确定监测地震台站的选址。在工程区域内选择合适的地点设置地震台站，以覆盖工程区域内的重要地质单元和工程部位，并利用地震仪器对台站进行更加精细的监测。（2）铺设地震监测设备。在地震台站周围，跨越或包围工程的关键性部位和附近地点，铺设地震仪器、传感器、观测系统等设备，以便及时采集地震信息和地震反应特征。（3）监测地震强度和地貌特征。监测地震发生时的震级、震源位置以及震后地面运动特征（加速度、速度、位移等）和地貌特征（岩土体的应变、应力变化等），进一步分析地震对工程的影响和可能造成的地质灾害。

1.3岩土试验

岩土试验是指对工程区域内的岩土体进行室内试验，了解其物理和力学性质。岩土试验的具体内容包括以下3个方面。（1）岩土物理试验。测定岩土物理特性参数，通常分为颗粒分析和密度试验两个部分。颗粒分析主要包括控制筛分、梯形筛分等试验方法，求得料粒分类结果；密度试验主要包括干密度和浸泡密度试验两个部分，求得样品的干密度、饱和密度、容重等参数。（2）岩土力学试验。测定岩土体的力学性质，包括抗拉强度、抗剪强度、抗压强度等。主要试验方法有三轴压缩试验、单轴压缩试验、钻芯强度试验等[2]。（3）岩土水文试验。测定岩土体的水文性质，包括渗透性试验、饱水抗滤系数试验、蠕变试验等。

1.4地质灾害调查

地质灾害调查是指对工程区域内可能发生的各类地质灾害进行详细调查和评估，以确定其类型、规模、发生概率以及对工程的影响程度。地质灾害调查的具体内容包括以下4个方面。（1）地质灾害类型划分。根据地质环境和区域地质特征，对可能发生的地质灾害进行分类划分，如滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降等。（2）地质灾害空间分布调查。通过野外调查、现场勘查和遥感技术等手段，获取工程区域内各类地质灾害的分布范围、分布密度以及分布形态等信息。（3）地质灾害成因分析。通过地质调查和资料分析，深入研究地质灾害的发生机制和主要成因，包括地质构造、岩性特征、水文地质条件等。（4）地质灾害危险性评估。结合地质灾害历史数据和相关参数，采用统计分析、定量预测和模型模拟等方法，对地质灾害的危险性进行评估，确定地质灾害的发生概率和严重程度。

2水文地质勘查

2.1地下水位测量

地下水位测量是指对工程区域内地下水位高度的测定和分析，以获取地下水位的空间分布和变化规律。地下水位测量的具体内容包括以下4个方面。（1）确定地下水位监测点。依据工程区域和水文地质条件，选择合适的地点设置地下水位监测井。通常监测井位置会选择在典型的地下水层或水系附近。（2）安装水位计。在地下水位监测井内，安装水位计仪器。水位计可以是测量水位变化的传感器，也可以是手动读数的仪器。传感器通过无线传输或电线连线，将实时水位数据传输到数据采集系统中。（3）实施地下水位测量。根据测量需求和监测频次，定期测量地下水位的高度，可采用经典或现代水位测量方法，如静水位法、压静水位法、气泡法等。（4）分析和解释数据。对测得的水位数据进行分析和解释，考察地下水位的时间变化趋势、空间分布特征以及与降雨、季节等因素的关系。

2.2水利工程地质勘测方法

水文地质勘测水文地质勘测是指对工程区域内地下水文地质特征进行调查和研究，以获取地下水资源分布、补给特征以及与地下水运动和水力条件相关的信息。水文地质勘测的具体内容包括以下4个方面。（1）地质剖面调查。沿着特定剖面或断面，对地质构造、岩性、地层厚度、倾角和分布进行调查和记录。通过地质剖面调查，可以获得地下水层的空间分布及其与地质条件的关联性。（2）钻孔勘探。通过钻探技术，获取地下水层的垂直分布、厚度和含水层性质。采用不同类型的钻孔方式，如岩芯钻孔、工程钻孔和水井钻孔等。（3）地球物理勘测。利用地球物理探测方法，如地电、重力、磁力等，获取地下水文地质特征的信息。地球物理勘测可以揭示地下水层的空间分布、厚度和岩性等特征。（4）水文地质试验。进行不同试验，如水井试水、泵吸试验和渗透试验等，以评估地下水的补给能力、水文特性以及水力条件，这些试验结果可以用于建立地下水的水量计算和水力参数模型。

2.3地下水化学性质分析

地下水化学性质分析是指对工程区域内地下水中各种溶解离子、化学元素和物质含量进行测定和分析，以了解地下水的化学成分及其对水利工程的影响。地下水化学性质分析的具体内容包括以下4个方面。（1）采集地下水样品。在工程区域内合适地点设置地下水取样点，使用合适的工具和方法采集地下水样品。地下水取样应全面考虑时间、空间和深度变化。（2）测量基本参数。对地下水样品进行基本参数的测定，如pH、电导率、温度等，这些参数可以提供地下水的酸碱性、溶解度以及电解质含量信息。（3）量化主要离子。通过离子色谱、原子吸收光谱等分析方法，测定主要离子的浓度，如阳离子（钠离子、钾离子、钙离子、镁离子）和阴离子（硫酸根离子、氯离子、碳酸氢根离子）等，这些离子浓度可以反映地下水的盐度和溶解物质的来源。（4）分析次要离子和微量元素。针对特定需求，对地下水样品进行其他次要离子（铁离子、锰离子、亚硝酸根离子等）和微量元素（汞、砷等）的测定，这些成分含量可能引发地下水水质的潜在风险。

结束语

综上所述，在水利工程中的工程地质和水文地质勘查实践中，合理采用地质勘查技术与工程测绘技术等，实现建设场地的全面勘查，最大限度采集工程管理所需的数据信息，为工程设计提供支持，促使水利工程完成高质量建设。

参考文献

[1]邢光坤.探讨水文地质条件对农田水利工程的影响[J].农家参谋，2021（15）：171-172.

[2]翟超.测绘技术在水文地质勘查中的应用探微[J].居业，2021（7）：1-2.

[3]高杨.水工环地质环境勘察中的技术应用及实施要点分析[J].冶金与材料，2021，41（3）：108-109.

[4]赵本玉.水利工程中的岩土地质勘查探索[J].砖瓦，2021（5）：132，134.

[5]任伟康.矿山水工环地质勘查技术流程改进研究[J].世界有色金属，2020（24）：139-140.

[6]曹员兵.萍乡市水工环地质在矿山地质灾害活动中的应用[J].中国金属通报，2020（8）：217-218.