地质勘查中水文地质问题分析及灾害防治

赵 青

(新疆自治区水文局水文实验站，新疆 乌鲁木齐 830026)

随着经济社会的持续快速增长，当前水利工程的建设也得到了较大的发展，水利工程沿岸经济社会的发展和人口的聚集，对于水利工程的地质勘察也提出了更高的要求。在水利工程施工之前，对于工程施工地进行地质勘察，不仅有助于提高水利工程基础设计水平，保障水利工程持力层的承载能力，而且对于防治地质灾害均有较为重要的现实意义。鉴于水文情况对于地质工况影响的重要性，因此对于地质勘查中水文勘察的重视，是决定地质勘察水平的重要因素。只有对施工场所地质环境有着充分的了解，才能为水利工程的设计、施工提供必要的支撑数据，保障水利工程的施工安全，同时对于水利工程后期服役安全也有较大程度的保障。对于水利工程的地质勘察，水文地质是较为重要的内容，因此，重视水文地质的资料了解，根据勘察情况及时发现问题和调整应对措施，对于提高水利工程工程的建设质量和后期运营安全具有重要的意义。

1 水文地质概述

如果存在一定量的地下水，相对复杂的地质环境则会对工程的整体性和系统性具有较大的影响，同时在再生性和可调节性方面也有一定程度的影响。以下对水文地质情况进行详细分析。

1.1 类型区定义

存在于复杂地貌地质下的水，具有水资源的特征，同时还具有系统性、整体性、流动性和循环再生性。水文地质类型区，即根据勘察时地下水的情况、地貌特点和含水层的成因相似性、地下水位附近的岩石条件、不同地下水情况和形成特点进行划分的独立的地下水分布区域。

1.2 类型区划分原则

根据上述对于水文地质类型区的定义分析，对于水文地质类型区的划分并非任意进行，而是根据一定的规律和标准进行划分的，根据相关文献和实际工程情况，具体原则有如下几点。

(1)对水文地质类型区的勘察，并非单纯的地质勘察，需要根据地下水的具体情况配合进行，只有结合地下水的分布和评价情况，才能对类型区的勘察进行客观的评价。

(2)水文地质的形成，主要是受到地下水和岩层的共同作用，因此，对水文地质的勘察，同时离不开对地质成因的分析和研究。

(3)对地下水质含水层的介质类型进行分析，需要综合考虑地质岩性、埋藏条件和地下水天然组成情况，因此如果需要对地下含水层的介质情况进行恰当的评价，需要扩大水文地质的勘察范围。

1.3 类型区的特征

根据水文地质类型区的定义和划分原则，对地下水进行划分时，需要综合考虑地下水与地上水的情况，形成一定的划分特色，使得每种水文地质类型区均有独特的与众不同的特征，具体关系如图1所示。

图1 地表水与潜水的关系

根据图1地表水与潜水的关系，每个水文地质类型区域的特质需要根据地下水和地表水的关系开始研究，如地表水的流域面积和流动特点，结合周边地质和水文地质情况，具体分析勘察区域地下水的存储和运动情况，如自我补给、自我净化和径流过程。

2 岩土的水理性质

以往在地质勘察过程中，对于岩土的物理力学性质的研究较为充分，然而对影响岩土工程性质的水理性质的研究却不足，因此造成工程的地质稳定性受到较大的威胁。以下对影响岩土工程性质的地下水的赋存形式和水理性质测试方法进行详细介绍。

2.1 地下水的赋存形式

在水利工程地质勘查中，避不开的就是岩土与水共同作用的问题，岩土与地下水相互作用而显示的各种性质，即岩土水理特性。与岩土物理性质一样，都是岩土的重要工程性质，不仅对于岩土的强度和变形具有较大的影响，同时对于水利工程的施工安全和后期服役安全性能具有较大的影响。图2为某平原地区岩土分布情况。

图2 某平原地区岩土分布情况

基于岩土中地下水的赋存形式，地下水可以分为结合水、毛细管水和重力水等。根据结合强度的大小结合水分为强结合水和弱结合水2种。

2.2 岩土水理性质简介

对于岩土的水理性质，不同地区的岩土会受到不同的影响，以下就常见岩土的水理性质进行介绍。

(1)软化性。主要指岩土受到水的浸滞作用后，工程性质受到较大的影响，一般用软化系数表示，这是判断岩石耐风化和耐水浸滞作用的指标。

(2)透水性。主要指岩土在水重力作用下容许水通过的能力。对于岩土而言，颗粒愈细、颗粒愈不均匀，其透水性能则越弱。

(3)崩解性。主要指受到地下水浸滞的岩体，由于土粒之间的作用被削弱、破坏而引起整体崩塌、阶梯的特点。

(4)给水性。给水性指饱水岩土在重力作用下从空隙、裂缝能够流出一定量的水，主要通过给水度表示。

3 水文地质危害的影响因素分析

在地质勘察过程中，会遇到不同的水文地质灾害问题，以下就水文地质灾害的影响因素进行分析。

3.1 地下水位升降

在水利工程的地质勘察过程中，水文地质灾害是影响地质勘察结果较为重要的影响因素之一，如果不能对水文地质灾害进行有效地了解和应对，将会对工程安全造成较大的影响。对于水利工程而言，地下水无疑是水利工程水文地质灾害的主要来源，地下水位的上升还是下降，地下水受到人为因素或自然因素的影响，都会对水利工程的地基承载能力造成较大的影响，如果地下水位的变化处于可控范围之内，则对水利工程的影响不大；如果超过临界范围，则会对于水利工程的运营安全造成不可估量的影响。

3.2 地下水压力变化

对于水利工程的水文地质情况，地下水的水压力也具有较大程度的影响。在普通工程中，地下水的作用力较小，如果一直维持在稳定的范围之内，则不会对工程安全造成大的影响。如果在水利工程施工中，对于地下水压力的重视程度不够，极有可能在施工中打破原来地下水压力的平衡，引发地下水压力灾害。对于地下水压力变化引起的灾害具体如下。

(1)施工安全。在水利工程施工过程中，如果地下水压力发生突变，则极有可能发生流砂或突涌，对于施工安全和地基稳定性造成较大的威胁。

(2)服役安全性。对于水利工程而言，如果因为地下水压力使地基承载能力发生变化，且变化程度超过设计允许值则会对水利工程的地基基础造成较大影响，甚至会对水利工程的质量和后期服役安全造成较大的影响。

因此，在水利工程地质勘察过程中，需要对地下水压力的变化情况进行充分地了解和分析，从根本上解决地下水压力变化对水利工程造成的威胁。

4 水文地质危害的解决策略分析

水文地质灾害不仅影响地质勘察的评价情况，同时对于地基安全造成较大的威胁，甚至影响水利工程的后期服役安全，因此对于水文地质问题有必要采取针对性的应对方案。

4.1 调整和规范地质勘查工序

对于水利工程而言，工程地质勘察的工作，不仅对于施工安全具有较大的影响，同时对于工程地基质量和服役安全性也有较大的影响。我国对工程地质勘察工作的重视程度越来越高，出台和颁布了较为完善和系统的规章制度。具体如见样取证作业等。科学合理的规章制度，不仅对于勘察工作的科学性有所保障，同时对于水利工程的施工合理性也有较大程度的提升。

4.2 深入调查地下水实时状态

鉴于水文地质情况会随着季节和时间的变化而发生不同程度的改变，因此在水利工程施工时，需要提前调查水利工程地下水的埋藏情况，确保工程不因水文地质情况而受到影响，具体为：根据工程情况，确定水文地质条件的调查目的，设置针对性的调查指标；对于地下水的类型、水位埋深进行调查了解，同时对于地下水位的变化规律和水质情况进行充分了解。

4.3 严格控制地下水位

对于水利工程而言，如果地下水位发生变化，其质量和服役寿命都会受到较大的影响。因此，对地下水位的升降需要给予充分的重视，这可以从引水渠或排水管2个方面予以保障。由于地下水位对于工程会造成较大的影响，因此在施工过程中需要对地下水的抽排工作给予充分的重视，一旦发生地下水水位失控情况，需要具有针对性的预案，避免水位变化对于水利工程的质量安全造成较大的影响。

5 结论

水文地质灾害对于工程地质勘察评价具有较大的影响，如果在施工中应对不当对于施工安全甚至后期服役情况也会造成较大的影响。因此对于地质勘查中的水文地质调查，不仅对于地质勘察工种产生较大的影响，对于水利工程的落实奠定较好的设计基础，同时对于地基持力层的设置和相应灾害的影响都具有较大的意义。在经济社会持续快速增长的21世纪，对于水利工程地质勘查中的水文地质问题需要给予充分重视，需要不断在勘察程度、地下水位调查和控制方面给予必要的关注，保障地质勘察中水文勘察的可靠性，为水利工程的施工安全和后期服役质量提供最为基础的保障。