水利水电工程地质勘察及其应用

2.5.10　水利水电工程地质勘察

水利水电建设工程是通过建造一系列水工建筑物（如挡蓄水建筑物、取水建筑物、输水建筑物、泻水建筑物、整治建筑物、专门建筑物），利用和调节江、河地表水，使之用于灌溉、发电、水运、拦淤、防洪等，达到兴利除害目的的大型工程。

根据国家防洪标准，水利水电枢纽工程和水工建筑物划分为五等，见表2-19、表2-20。

在水利水电工程的完成过程中，水对地质环境的作用是主要的，对水利水电枢纽工程和水工建筑物影响非常之大，会产生水库渗漏、库岸塌落、水库浸没等等工程地质问题。因此水利水电工程地质勘察就是要通过对工程建设区工程地质条件和问题的调查分析，为水利水电工程的规划、设计、施工提供充分可靠的地质依据。通常，水利水电工程地质勘察与其设计阶段相适应，分为规划勘察、可行性研究勘察和技术施工勘察3个阶段进行，对于中小型水利水电工程可简化勘察阶段。

表2-19　水利水电枢纽工程的分等指标

注:①总库容指最高水位时的库容；灌溉面积指设计灌溉面积。②1亩≈666.7m²。

表2-20　水工建筑物级别的划分

1.规划勘察

规划勘察实际包含了水电工程中的预可行性勘察内容。该阶段勘察的目的是为河流开发方案和水利水电工程规划提供地质资料和地质依据。勘察的主要任务和内容是:

（1）搜集了解规划河流或河段的区域地质和地震资料；

（2）了解各梯级水库、水坝区的基本地质条件和主要工程地质问题，分析建坝建库的可能性，为选定河流规划方案、近期开发工程的控制性提供地质资料；

（3）进行各梯级坝区附近的天然建筑材料普查；

（4）勘察内容包括规划河流或河段勘察、水库区勘察、各梯级坝区勘察几个方面。

该阶段主要勘察技术方法是区域地质调查、1∶2　000～1∶10　000的工程地质测绘、工程物探及适量的钻探、洞探和岩土试验。

2.可行性研究勘察(www.xing528.com)

该阶段勘察的目的是为选定坝址和建筑场地，查明水库及建筑区的工程地质条件，为选定坝型、枢纽布置进行地质论证和建筑物设计提供依据。

勘察的主要任务和内容是:

（1）查明水库区岩土工程问题和水文地质问题，并预测蓄水后的变化；

（2）查明建筑物区的工程地质条件，为选定坝址、坝型、枢纽布置、各建筑物的轴线和岩土工程治理方案提供依据和建议；

（3）查明导流工程的工程地质条件，必要时进行施工附属建筑物场地的勘察和施工与生活用水水源初步调查；

（4）进行天然建筑材料详查；

（5）进行地下水动态观测和岩土体变形监测；

（6）勘察内容包括:区域构造稳定性勘察和严重渗漏区勘察、水库浸没区勘察、水库坍岸区勘察、不稳定岸坡勘察、水库诱发地震研究等水库区专门性勘察、坝址区勘察、地下洞室勘察、渠道勘察、引水式地面电站和泵站厂址勘察、溢洪道勘察、通航建筑物勘察、导流工程勘察、天然建筑材料勘察等诸多方面。

该阶段采取的主要勘察技术方法有:区域地质调查、1∶1 000～1∶5 000工程地质测绘、勘探（钻探、洞探、物探）、土工试验、岩石试验（室内、原位）、水文地质试验、长期观测与监测和分析预测等方法。

3.技术施工设计勘察

该阶段勘察的目的是在已选定的枢纽建筑场地上，通过专门性勘察和施工地质工作，检验前期勘察成果的正确性，为优化建筑物设计提供依据。

勘察的主要任务和内容是:

（1）针对初步设计审批中要求补充论证的和施工开挖中发现的岩土工程问题进行勘察；

（2）进行施工地质工作；

（3）提出施工和运行期间岩土工程监测内容、布置方案和技术要求的建议，并分析岩土工程监测资料；

（4）必要时进行天然建筑材料复查；

（5）勘察内容包括:水库诱发地震、岸坡稳定性、坝基岩土体变形和稳定性问题研究以及洞室围岩稳定性研究等专门性岩土工程勘察和施工地质工作，对建筑场地地质现象进行观测和预报，提出地基加固和其他岩土工程治理方案的决策性建议，参加与岩土工程有关的工程验收工作。

勘察方法根据专门性工程具体情况和施工地质状况而定，通常采用超大比例尺测绘（1∶200～1∶1 000）、专门性勘探试验方法（如弹性波测试、点荷载试验等）和长期观测等方法。此外，还采用观察、素描、实测、摄影和录像等方法编录和测绘施工开挖揭露的地质现象及相关情况。