关于西藏水利水电工程地质勘察的经验简述及问题思考

摘" 要：西藏地区区域构造发育，地质条件复杂，根据西藏多座水库的地质勘察实践，对西藏水库地质勘察的重点和难点进行归纳总结和思考。地质测绘是工程地质勘察的主要手段，可以在项目建议书阶段根据河谷的地形地貌、基本工程地质条件分析出主要的工程地质问题，可通过地质点法和无人机航拍相结合的测绘方式，有效提高工作效率和测绘成果准确性。深厚覆盖层和古河槽的勘察是西藏水库工程地质勘察的重点和难点，需要采用多种勘察手段相结合共同分析相关工程地质问题。总结的相关经验可为西藏类似工程项目的地质勘察提供参考。

关键词：水库工程；地质勘察；地质测绘；深厚覆盖层；古河槽

中图分类号：TV221" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2025）06-0137-05

Abstract： The regional structure in Xizang region is developed and the geological conditions are complex. Based on the geological survey practice of many reservoirs in Xizang， the key points and difficulties in the geological survey of reservoirs in Xizang are summarized and considered. Geological surveying and mapping is the main means of engineering geological survey. The main engineering geological problems can be analyzed according to the topography and basic engineering geological conditions of the river valley at the project proposal stage. A surveying and mapping method combining the geological point method and drone aerial photography can be used to effectively improve work efficiency and the accuracy of surveying and mapping results. The survey of deep overburden layers and ancient river troughs is the key and difficult point of engineering geological survey of the Xizang Reservoir. It is necessary to use a combination of multiple survey methods to jointly analyze relevant engineering geological issues. The relevant experience summarized can provide reference for geological surveys of similar engineering projects in Xizang.

Keywords： reservoir engineering; geological survey; geological mapping; deep overburden; ancient river trough

西藏作为“亚洲水塔”和全国重要水资源战略储备基地，其水利发展规划具有重要意义。“十四五”期间，加快推进水利基础设施建设、优化水资源配置、建立现代化水利支撑保障体系是西藏水利发展的重要战略举措。青藏高原是地球上海拔最高、面积最大、最年轻且仍在隆升的一个高原，区内构造发育、地质条件复杂，在青藏高原建设工程会遇到多种地质问题。

1" 西藏主要的地形特征及区域概况

西藏作为青藏高原的主体部分，其平均海拔超过4 000 m，总体地势由西北向东南倾斜。西藏的地貌类型十分丰富，按其地貌特点可以划分为喜马拉雅高山区、藏南河谷、藏北高原以及藏东高山峡谷区。喜马拉雅高山区以青藏高原南部为界，与尼泊尔、不丹及印度等国交界，多为近东西向的多条山地，平均海拔6 000 m左右；藏南河谷以雅鲁藏布江及其支流为主，地处冈底斯山地与喜马拉雅山地之间，地势平坦，土壤肥沃，是西藏的重要产粮区；藏东高山峡谷区即著名的横断山脉，是一系列东西走向逐渐转为南北走向的高山峡谷，其间发育着怒江、澜沧江和金沙江3条大江，地势北高南低，山势陡峭，山顶终年不化的白雪、山腰茂密森林和山麓四季常青，构成峡谷区三江并流的壮丽景观；藏北高原主要位于昆仑山、唐古拉山和冈底斯山、念青唐古拉山之间，分布着众多浑圆而平缓的山丘，山丘间夹着盆地，是西藏的牧业重地。

西藏位于南北2个大陆的交界处，阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的东端，是世界上最著名的特提斯地区之一，其地质构造特征与长期的活动演化特征密切相关，并以巨厚的地壳、岩石圈为特征，形成了特殊的地质构造[1]。整个藏区由北向南包括祁连－柴达木、昆仑、巴颜喀拉、羌塘－昌都、冈底斯和喜马拉雅6个构造带，它们由多条深槽或缝合线或它们的一端的相关活动区隔开。断裂构造以走滑断裂和正断裂为主。走滑断裂多表现为近东西向或北西向的右旋走滑断裂，而正断裂则多呈近南北向分布。区内地质构造背景复杂，地震活动非常活跃，但多为浅源地震，据中国地震信息网和相关文献统计，西藏历次共发生过8级及以上地震5次，8级以上地震数居全国地区之首[2]。

2" 西藏水库地质勘察重点

西藏水利建设项目主要分布在藏南谷地和藏东高山峡谷地区。通过对西藏多个水库工程地质勘察经验的总结并结合水利相关规程规范[3]，归纳出西藏水库地质勘察重点主要包括以下几个方面。

2.1" 区域构造稳定

区域构造稳定性是决定项目能否立项的关键性地质问题。首先查明近场及坝址区是否有长大断裂带分布，特别是断层活动性的评价；其次，通过对不同范围内区域地质构造、主断裂活动性、地震活动性等调查研究，确定潜在震源区及其参数，评价工程场地地震安全性。结合区域构造研究、活动断层等完成工程的区域构造稳定性评价。

2.2" 库坝区可能存在的地质灾害

水库选坝位置多分布在河道狭窄的高山峡谷地带，河谷两岸山坡在地质构造运动和常年冻融、风化作用下而形成滑坡体、泥石流、危岩体和崩塌体等不良物理地质现象。需要查明此类不良物理地质现象并对其危险性进行评估，特别是查明对工程的影响程度。

2.3" 古河槽或深厚覆盖层

西藏深层覆盖物的形成主要有河流冲洪积、堰塞湖积、泥石流堆积、冰川堆积和冰水堆积[4]，此外，在活动频繁的区域，河道下方也有可能形成古老的河道。同一块土地上覆岩层的形成具有不同的可能性，其岩层构造也是十分复杂的，常见的有漂卵砾石和碎砾；在砾土和砂土中都有一定的分布，并且大部分具有不连续的层理，厚度变化很大，并且具有非均质的物理力学性质。工程建设中普遍面临着承载能力不足、差异沉降变形、坝基渗透稳定性差和易发生地震液化等问题。为此，对该地区深层上覆地层和古河道的成因、物质成分和物理机械特性等进行细致的研究，是水利水电勘查的重要内容。

2.4" 边坡稳定

西藏大部分的水利水电工程位于山势陡峻、大部分岩石风化卸荷作用强烈的高山峡谷地区，其边坡稳定性问题显得尤其突出。在此基础上，开展水库库区、坝址区及重点建设区域的拟建建筑物及隧道进出口边坡的稳定性研究，水利规划和建筑物布局、加固措施等方面的研究工作，并给出相应的防治措施。在选择隧洞位置时，隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、崩塌或较大的冲沟泥石流等存在。边坡按其成分可分为土质边坡、岩质边坡及土石混合体边坡，其中土质边坡须探明其成因、分布规律、地下水发育状况及土壤的基础物理力学特性，边坡则需详细调查岩石属性、构造裂缝发育情况及风化卸荷特性。

2.5" 隧洞位置选取

西藏水利水电项目中土石坝非常常见，一般导流或输水采用隧洞形式。隧洞围堰等级情况对工程的整体造价、施工难易及工期安排均有较大影响。因此，隧洞位置选取过程中需要对隧洞沿线主要地层岩性、岩层产状及结构类型、地下水分布情况和边坡现状等进行地质勘察，分析研判隧洞围岩的成洞条件和稳定性，为隧洞的布置、轴向选择提供地质依据。

2.6" 天然建材

水电工程的建设离不开建筑材料。天然建筑材料的勘察关系到坝址、坝型的选择，施工布置和施工方案的确定。西藏水电项目中，绝大多数的混凝土集料来自漫滩和阶地上，少数为洞穴开挖，故需探明其可挖掘范围、质量、储量及开采困难程度。在不影响工程安全和施工开采方便的情况下，尽可能缩短运距，具有巨大的社会效益和经济效益。

3" 水电勘察地质测绘工作简述

在西藏水电地质勘察过程中常用到的技术手段有地质测绘、地质钻探及孔内原位试验、室内试验及工程物探。地质测绘是目前应用最为广泛的一种地质勘查方法，它能够对工程区周围的地形地貌和潜在的不良地质现象进行填图表述，并对其可能出现的重大工程地质问题进行分析和评估。文章简述了西藏水利水电工程地质测绘过程中经常遇到的一些地质现象、测绘重点和工作方法。

3.1" 地质测绘中常见的地质现象

1）冻融破坏（图1）。西藏地处青藏高原，平均海拔在4 000 m以上，这里的气温低，昼夜温差大，尤其是冬季气温极低，最低可达-36～-45 ℃。永久冻土分布面积较小，季节性冻土的分布范围较广，季节冻结层一般出现在每年11月至次年3月，暖季融化，平均冻胀率一般小于1，具备不冻胀性或弱冻胀性，且随着高程增高深度不断变大。季节性冻土的冻胀与消融，致使工程区内基岩区冻融裂隙发育，对工程建筑物具有一定程度的影响。

2）滑坡体（图2）。区域内滑坡现象较发育，主要为中小型土质滑坡，多分布于山体中下部，沿覆盖层与基岩接触面滑动，变形时段多集中在7—8月（雨季）。滑坡体后缘会形成高低不一的陡壁，平面上呈现圈椅状（环谷状、马蹄状），滑带内土层混杂错乱、土层结构破坏，一般黏土矿物含量较高，呈泥状或碎石土状。

3）风化卸荷（图3）。受海拔高度、气候特征、基岩岩体性质等的综合作用，区内板岩、页岩区域岩体物理风化强烈，物理风化主要表现为岩体受冰雪、冻融、冰劈等影响，岩体中的裂缝多呈微张状，宽达十几公分，卸载深度为20～40 m。

4）冰川、冰水堆积阶地。受第四纪冰川作用，高海拔地区山区河谷过残留冰积、冰水积堆积阶地。地层一般结构混杂，孤石、漂石多有分布，部分区域有架空等现象。

5）冲沟泥石流。西藏地区冻融风化作用强烈，山谷两岸冲沟多有发育，但西部和北部全年雨水不多，一般多在雨季会形成泥石流火水石流，且规模一般不大。东南部植被覆盖好，雨季持续时间长，山体易发生滑移或变形，有可能会引发较大规模泥石流。

3.2" 地质测绘工作重点

水库地质勘察主要在库坝区、主要建筑物等重点部位，对西藏水利建设工程地区的勘查工作，各地区的工作重点如下。

1）对水库及附近水库大坝的绘制，主要是找出对大坝形成有制约作用的制约性因素。测绘范围应扩大至分水岭及邻谷，着重调查区域性断层、活断层、顺河向大断层、缓倾角断层和断层交汇带情况，对潜在的渗漏、塌岸、滑坡和泥石流要做细致的研究。

2）在对重要建筑地段进行勘察时，应着重找出可能对房屋结构产生危害的地质问题。尤其要对建设区域周围是否存在大面积的冲沟泥石流、风化卸荷危岩以及边坡的稳定性进行研究。重点关注坝址两岸的边坡现状，调查清楚土质边坡、岩质边坡边界条件及现状稳定性，根据岩土层结构初步判定土体的渗透特性和岩体的结构特征、风化卸荷程度，同时应关注基岩岸坡可能发育的小型断层。坝址区出露基岩的岩层产状、缓倾角结构面一定要重视，这会关系到后续施工坝基的抗滑稳定。

3）地下隧洞沿线的测绘重点主要在隧洞的进出口位置。首先，要根据进出口边坡的地貌和地层岩性、风化卸荷特征，分析成洞条件，其次，要对隧洞沿线通过地形地貌进行调查，是否有穿越滑坡体、大型深切冲沟、大的突（涌）水（泥）的汇水构造。若隧洞沿线存在大的滑坡体，需要通过钻孔、物探等手段确定滑坡体的物质组成、厚度、边界和滑移面，分析判断隧洞的开挖对滑坡体稳定的影响，而深切冲沟削弱了隧洞上覆岩层厚度，在研究深切冲沟成因的基础上还要判断突水突泥的可能性。

3.3" 野外地质测绘的方法

工程地质测绘的基本方法有遥感影像解译法和地质点法[4]。遥感影像解译法主要用于中小比例尺工程地质测绘，水库的地质测绘精度一般要求1∶1 000～1∶5 000，因此，地质点法是水利水电工程地质测绘的主要方法。

地质点的主要工作是野外地质点的布置、定位和观察[4]。野外通常利用“勘察三大件”地质罗盘、地质锤和放大镜对地质点进行测绘分析，该方法可以采用目视或罗盘交汇的方法确定地质点，也可以采用手持 GPS或手机奥维互动地图等软件来确定，最终根据大量的地质点构成观测线，再根据观察线构成测绘平面。

西藏水利水电工程多选择在山势陡峭、地形陡峭的高山峡谷区，水利工程涉及面广；简单应用“地质点”方法，不仅效率不高，而且在计算过程中容易出现混乱。本人根据多个水库地质测绘的工作经验，初步总结出地质测绘简便好用方法。先根据选定坝址位置，在高清的卫星地图软件（BIGEMAP、奥维等）上找到坝址、库区范围等，结合区域地质资料，初步判断区域断层跟库坝区的相对位置关系，再根据河谷、两岸边坡大范围的地形地貌特征，分析判断可能存在的主要工程地质问题，最后有针对性地布置地质点进行现场复核，这样既提高了工作效率又不会造成遗漏，尤其是对大规模滑坡体、泥石流冲沟等识别判断，高视角更具有优势。

4" 深厚覆盖层勘察简述

深厚覆盖层一直是西藏水利水电项目的勘察重点。据建设项目的大小及建筑对地基的需求，覆盖层调查的重要性略有差异，但其关键在于确定覆盖层的厚度、成因类型、物质成分、各岩层的物理力学特性以及软弱夹层的分布情况[5]。

西藏水电站工程中的深厚盖层，其形成的原因有冰川堆积型、冰河型堆积型和河洪型。不同成因地层在物质成分、磨圆度、分选程度及地层构造等方面均存在显著差异。如冰积、冰水积堆积体表层地形多半起伏较大，表层残留有大的孤石，地层物质混杂、分选性差，内部粗颗粒石块可能出现架空现象；河流相阶地漫滩等覆盖层地表多较平坦，坡度较缓，粗颗粒多成磨圆、次磨圆状，地层分选性好，内部密实度多好于表层密实度。

覆盖层的勘察一般需要查明基岩面起伏变化情况，河床深槽、古河槽等具体范围、深度及形态，钻探、坑探和物探及相关水文、钻孔原位试验和室内取样试验是常用的地勘方法和手段。

对于覆盖层的勘察，首先需要进行踏勘地质测绘，基本了解覆盖层的成因类型，从大的区域构造特征和山川河流走势判断覆盖层是否存在深厚覆盖层或者古河槽的可能。根据初步判断和拟建建筑物位置，有针对性地布置地质钻探工作和物探布置，物探剖面结合钻孔揭露地层结构信息，研究盖层的厚度、地质分层、边界范围、地质成因、物质组成、密实程度、地下水分布和下伏基岩的岩性、风化卸荷、完整程度和透水率等因素对地下水的影响。

对于选取覆盖层作为坝基，需要确定开挖深度的工程，覆盖层不同深度的密实度、渗透特性、软弱夹层的分布和砂层的震动液化就是勘察的重点。要求钻探取芯必须保证取芯率的同时，原位试验应严格按照试验任务书执行，一般覆盖层做重型或超重型动力触探试验，试验段长一般为30 cm，每隔3 m进行一次动力触探试验，遇砂层应做标准贯入试验，以进行液化判别；要求覆盖层一般做常水头注水试验，注水试验孔与动力触探试验孔分开布置，试验段应清水钻进，段长控制在2～5 m，必要时河床钻孔可进行抽水试验。钻孔钻进过程中需要对初见水位和终孔水位进行观测记录，终孔水位应在钻孔完成24 h后进行测量，连续2次水位差值小于2 cm可终止测量。

5" 西藏水利水电工程地质勘察的几点思考

随着西藏经济的快速发展和各种基础设施建设的不断推进，水利基础设施建设也迎来了发展黄金期，对工程地质勘察技术的需要也日益增加。但整个藏区内勘察技术能力和人才储备却难以跟上工程需求。

5.1" 存在的问题

1）高级专业勘察技术人才队伍的培养和引进存在困难。西藏地处高原地区，海拔高、气候恶劣，地质构造活跃、地质条件复杂，勘察工作面临较大的挑战，因此，难以吸引高端专业技术人才和队伍落户西藏，加之区内针对勘察专业技术人才培养能力较弱，难以短时间内提高新进职工的专业技术能力，造成了勘察技术人才的严重短缺。

2）西藏水利水电勘察项目招投标程序越来越正规，内地勘察设计院大量参与西藏水利水电项目的投标，随着工程建设的不断发展，在工程建设过程中，往往会有多家单位同时进行勘察方案的编制，而业主们往往会以较低的价格中标，这也导致了勘察单位不断地压缩勘察工作量来降低勘察费用支出，进而影响勘察质量和出现不可避免的返工补勘现象。

3）对水利水电工程地质勘察工作的重视程度不够。一方面，有些专业技术人员对项目各个阶段勘察主要内容和重点没有清晰的认识，对勘察工作的重要性缺乏足够的重视，勘察纲要的编制存在针对性不强、重点把握不准，对地质勘察指导性不强；另一方面，可能因为时间、成本因素的限制，不能对整个勘察范围区进行细致充分的勘察，造成后期室内整理资料的时候才发现某些重要问题没有查清或者遗漏。

5.2" 地勘工作的建议

1）加强勘察市场的规范化监督和管理。加强对勘察合同、勘测大纲的校核审查和管理，防止盲目或过度的勘察，同时，加强地勘现场工作的监督和指导，防止勘察造价和试验成果偏差较大，最后加强勘察报告的校核审查，对照规范严格把控勘察工作量、勘察数据处理及成果分析和结论建议[6]。其中，重点把关基础选型论证、工程地质问题评价和措施建议等，防止报告只重问题而缺乏措施建议，此外，还应加强政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的监督和管理，形成规范化标准化良性竞争。

2）重视对工程地质勘察技术人员的培训[7]。随着时代发展，勘探、试验和地质分析的手段和方法也在不断进步，但水利水电工程地质勘察工作的开展还是不能与人相分离，人的经验分析和判断仍是地质勘察的核心。同时，新设备、新技术的引进培训也是提高地质勘察工作效率的重要保障，例如理正工程地质勘察软件可以更快帮助技术人员处理钻孔资料和原位试验计算并初步生成地质剖面信息等，大大节省了室内资料整理的时间，而BIM模型软件作为一个信息交换和共享的平台，可以在不同专业间协同操作，大大节省了专业间的沟通修改时间，提高了整体项目推进效率。

参考文献：

[1] 潘桂棠，李兴振，王立全，等.青藏高原及邻区大地构造单元初步划分[J].地质通报，2002，21（11）：701-707.

[2] 黄圣睦.西藏五次8级以上历史地震的概况（汇编）[J].国际地震动态，1982（11）：16-18.

[3] 中国人民共和国水利部.水利水电工程地质勘察规范：GB 50487—2008[S].北京：地质出版社，2015

[4] 彭土标.水力发电工程地质手册[M].1版.北京：中国水利水电出版社，2011：261.

[5] 丁斌，裴晓东，许凯凯.尼泊尔水电站地质勘察经验综述[J].人民珠江，2021，42（2）：34-35.

[6] 李乾.工程地质勘察的问题与对策分析[J].科技创新与应用，2016（32）：296.

[7] 刘廷建.岩土工程地质勘察存在问题及措施[J].能源地矿，

2015（28）：139-140.

作者简介：张永奇（1988-），男，硕士，工程师。研究方向为水利水电工程地质、水文地质勘察。