刍议水文地质勘察的内容及勘察技术

汪 祥

(贵州省建维水利水电工程有限责任公司，贵阳 550000)

1 工程概况

高寨水库是一座以民灌溉为主小(1)水库，大坝距余庆县61 km，距构皮滩镇14 km。有简易公路通过大坝的左坝肩，交通方便。水库坝址以上流域面积6.8 km2，水库总库容240万m2，枢纽建筑物有大坝、溢洪道等为4级建筑物。水库按50 a一遇(P=3%)洪水设计，50 a一遇(P=0.3%)洪水校核。工程以灌溉为主，设计灌溉面积333.3 hm2。

水库建成运行至今，存在的问题有:①水库经过近50 a的运行，水库设备、设施年久失修，处于带病运行状态;②大坝下游为均质土坝，多处渗漏，浸润面积、渗漏量逐年加大;③大坝上游坝面干砌石护坡，施工资料较差，长期受库水浪蚀、淘蚀作用，护坡块石大面积垮塌，坝面剥蚀现象较严重;④高涵位于大坝左坝段坝体内，涵洞闸门关闭不严，坝体与洞体结合不好，夯压不实，未作防渗等止水措施，工程运行多年，在一定库水压力下击穿砌体勾缝而产生多出渗漏;⑤涵洞座落在基岩上，运行中发现有渗漏，其渗漏量逐年增大，多集中在坝轴线以上的侧墙和顶部，以射流状和滴状渗漏为主，另外坝轴线以下以浸润渗漏为主。

于该工程出现上述情况，通过对该水库大坝安全各方面综合评价，鉴定高寨水库大坝安全类别为三类坝。对水库进行除险加固是非常必要的。

2 工程分析

2.1 水文气象及地质条件

2.1.1 水文概况

高寨水库位于余庆县构皮滩镇高寨村境内水车河上游小支沟上，流域山顶高程1 256.8 m，根据1∶10 000地形图量算，流域面积6.8 km2，主河道长3.7 km，平均比降48%。

2.1.2 气象概况

水库所在区域属中亚热带季风型气候，四季分明，降水较丰泗，据邻近余庆县气象台资料统计:多年平均降水量995 mm;多年平均气温15℃，实测最高气温37℃，实测最低气温－4℃;多年平均相对湿度81%，多年平均日照1 128 h，多年平均无霜285 d，多年平均最大风速9.3 m/s，实测最大风速16.3 m/s。

2.1.3 地质概况

高寨水库区位于银盘山倒转向斜东南部，距白水破断层＞1 km，水库周边山体海拔1 000～1 100 m，为中低山谷地貌，岩层倒转，岩层产状N40—50°E/SE＜55—75°，两岸坡度10°～35°岩层倾向右岸，库区由库尾至坝址岀露地层均为寒武系中上统娄山关群(∈2～3LS)，为其岩性:灰色厚层白云质灰岩、白云岩组成、厚度约637～927 m，岀露于水库区及大坝右岸。整个库区内工程地质条件良好，区域内为遭受较大的断裂构造所破坏，岩溶不发育，岩性单一，连续完整。

库区构造简单，岩性单一，无断裂，仅发育2组裂隙等。

2.2 大坝渗漏现状及原因分析

水库渗漏水库离大型构造的切割，主要以裂隙切割为主，规模小，岩溶的发布高层都较高(高于正常水位以上)，水库区周边封闭，两岸山体雄厚，库周岀露的稳定泉点其岀露高层均高于水库正常水位，通过水库多年蓄水运行观测为发现水库渗漏。

2.3 主要施工内容

工程建设内容为大坝整治工程:①上游坝坡干浆石护坡拆除，土方填筑，砂石垫层，C15混凝土预制块护坡，下游为土方填筑，排水棱体修整，下游草皮护坡;②大坝防渗灌浆:大坝坝体为劈裂灌浆，坝基帷幕灌浆共计钻灌进尺2 689M;③溢洪道改造工程:C25钢筋混凝土桥、石方开挖，M7.5浆砌筑，C20混凝土浇注;④新建放水涵洞工程:隧洞石方开挖，C20混凝土衬砌及放水设施;⑤金属结构设备及安装工程:Ф500双向转动闸门及启闭机安装。

3 水文地质勘察的主要内容

水文地质勘察内容包括:①地下水类型以及含水层的分布，水文地质勘察得首先内容是，地下水类型，含水层层次、分布以及埋藏深度等信息，参见表1;②地下水静止水位及其变化幅度;③地下水位的变化受到地形、气象、水文以及人为等各方面因素的影响;④地下水的补给、径流以及排泄的条件，主要从地形地貌、气象、水文、地质结构、含水层分布条件及动态变化等方面进行分析;⑤水文地质参数的测定，根据工程要求，过过各种水文试验测定相关的水文地质参数;⑥分析预测开采地下水引起的不良影响，以便及时采取应对措施。

表1 不同岩石所赋存的地下水类型

4 水文地质勘察的主要方法和技术手段

4.1 水文地质测绘

水文地质测绘技术主要应用于初步设计，测绘的主要包括，勘察分析地下水的类型、分布状况、确定边界以及分析水循环系统。具体是指根据一定比例尺的地质图或者地形图，进行观测和记录。在现阶段，遥感影像技术广泛应用于测绘过程，在很大程度上有利于缩短测绘时间、提高测绘的质量。需要注意的是，测绘观测点一般选在地质地貌界线、地质灾害点等地方。水文地质测绘一般在降水较少的季节进行溪沟测流，在雨季主要是对重要井、泉进行仔细的复查，有利于获取准确的地下水的整体变化规律。

4.2 物探技术。

在水文地质勘察中，物探属于比较先进的技术手段。通过物探可以查明岩溶发育段的分布情况、含水层的具体位置，断裂富水带的位置、以及咸淡水的分界等情况。在实际使用中，一般采取多种方法配合使用，以有针对性的进行水文地质勘察。物探测井技术尤其是数字测井技术的应用，大大提高了物探的工作效率。在实际应用中，物探测井技术和钻探技术结合起来，可以更为准确的确定水文地质的情况。

4.3 钻探技术

一般来说测绘和物探是钻探的基础，然后再通过钻孔确定地质水文条件的具体信息。勘探线和点的布置要合理，钻孔结构要和抽水实验、成井相一致。在含水层边缘的设置钻孔，是为了勘察边界的具体位置以及其性质。钻孔的布置要和取水工程相协调，这样有利于尽将部分钻孔孔作为探采结合孔，有利于节约成本。

4.4 抽水测试

钻孔抽水试验是水文地质测试的重要内容，为进行地下水水量的计算提供必要的数据支持。抽水测试一般选择富水性地带。在实际操作中要注意以下方面:抽水试验孔的设计要勘探孔的设计相一致;抽水井的设计要和生产井保持一致性;抽水的强度要以设计取水量作为参照标准;观测孔要分布在整个观测区域，以增强数据的准确性;抽水时间一般选择枯水季节，这样可以获得较大的降深、准确分析水位的变化趋势，提高计算的精确度。抽水试验的持续时间比较长，一般需30多天。

4.5 动态监测

对地下水进行动态的检测，主要内容包括勘察地下水的形成条件、水质、水量，分析可能对地下水动态的产生影响的气象和人为等因素，分析开采地下水可能带来的影响。为施工和建设提供参考和依据，以便及时采取应对措施。

5 结论

综上所述，水文地质勘察的类型包括综合水文地质勘察、供水水文地质勘察、工程水文地质勘察、特殊项目水文地质勘察四种。水文地质勘察的主要内容有地下水类型和含水层的分布、埋藏情况、地下水静止水位及其变化幅度、地下水的补给、径流、排泄条件、测定水文地质参数等方面。水文地质勘察的主要方法和技术有测绘、物探、钻探、测试、实验、监测等。

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