地質(zhì)環(huán)境論文：地質(zhì)環(huán)境對(duì)水利建設(shè)的作用探究

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本文作者：王建強(qiáng)、沈嚴(yán)鋒 單位：嘉興市水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院

目前，世界上很多震區(qū)，原本都是無震區(qū)，在水庫蓄水以后就會(huì)產(chǎn)生破壞性的地震。水庫在蓄水以后很可能會(huì)引發(fā)地震。水庫地震活動(dòng)與蓄水過程有著很大的相關(guān)性，但是震級(jí)一般都不高。為了防止水庫引發(fā)的地震，我們要注意在地質(zhì)環(huán)境比較差、斷裂發(fā)育或者巖性不均勻的地區(qū)以及在地震活躍去建設(shè)水壩時(shí)，要選擇抗震性能較好的材料和壩體；在水庫建成蓄水以后，要加強(qiáng)對(duì)地震的觀測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)有微震現(xiàn)象就應(yīng)該嚴(yán)格控制水位，減緩水位升高速度，減小水壩負(fù)荷，降低水壓，消除地震的誘因。

水庫在建成蓄水以后，因?yàn)槠渌坏淖兓筒ɡ说?a href="http://www.baojiexiang.com/lunwen/sljslw/28300.html" target="_blank">作用，原來岸坡極有可能會(huì)失去平衡，發(fā)生山體滑坡或者塌滑破壞現(xiàn)象。三門峽大壩在蓄水兩年期間發(fā)生了多次塌岸事件，所以，在水庫蓄水前，要對(duì)岸坡進(jìn)行削坡，發(fā)現(xiàn)可能會(huì)出現(xiàn)滑坡的山體時(shí)，要事先進(jìn)行排水，并且對(duì)其進(jìn)行加固等措施，也可以事先對(duì)這些山體進(jìn)行清除。

水庫在修成蓄水后，壩基承受較大水壓，可能會(huì)出現(xiàn)滲透。在水庫邊緣的薄弱山脊、縫隙、溶洞、溶槽或者斷裂帶等等，漏水量可能會(huì)很大，這就影響著水庫的使用，還能影響周邊地區(qū)的水文和地質(zhì)條件。

從實(shí)踐來看，不只是水利工程對(duì)地質(zhì)環(huán)境會(huì)造成一定的影響，相反地質(zhì)環(huán)境也會(huì)對(duì)水利工程產(chǎn)生一定的影響。地質(zhì)環(huán)境對(duì)水利工程的影響主要有滑坡和泥石流等動(dòng)力工程的地質(zhì)現(xiàn)象，土地沉陷、沙土液化、黃沙濕陷以及邊岸再造等各種各樣的地表的變形破壞，還有地表的巖土體性質(zhì)的改變等等，這些問題的存在，可能會(huì)對(duì)水利工程造成非常嚴(yán)重的后果。我們要調(diào)查和研究這些現(xiàn)象的發(fā)展速度和規(guī)模以及趨勢(shì)，針對(duì)不同的現(xiàn)象做出不同的技術(shù)措施，用以防止和削弱這些變形造成的破壞。具體主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1．水體環(huán)境導(dǎo)致的坡體滑動(dòng)

在我國古代就有治坡先治水的說法，這其中的主要原因是水和水的作用，會(huì)減少巖土體的抗剪的強(qiáng)度，加大裂縫的水壓和上浮力，從而減小了坡體原本的穩(wěn)定性。如果沒有誰的作用力，那幾乎不會(huì)產(chǎn)生滑坡動(dòng)力工程帶來的地址破壞的現(xiàn)象，除了一些特殊的地質(zhì)構(gòu)造會(huì)對(duì)形成滑坡造成一定的影響。軟弱的夾層，風(fēng)化作用下形成的裂縫、夾層地下水作用下的泥化夾層等等，都很容易構(gòu)成滑動(dòng)面的構(gòu)造。這些構(gòu)造面，再結(jié)合水的作用，就會(huì)使動(dòng)力工程地質(zhì)的破壞更加劇烈。滑坡一般都與地表和地下的水系分布和運(yùn)動(dòng)的方向以及趨勢(shì)，還有存在的方式等各個(gè)方面存在密切的聯(lián)系。

2．水位問題

一般水利工程都是把水位提高，造成原有的土體飽和并且軟化，使含水量增大，內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力降低，抗剪能力減小，使土體出現(xiàn)了剪切破壞，出現(xiàn)地面的不均勻沉降或者沉陷等等，這些現(xiàn)象與水位下降時(shí)出現(xiàn)的土體有效的應(yīng)力加大造成的地面沉降現(xiàn)象不同，所以，在建筑工程的設(shè)計(jì)上存在很大的區(qū)別，對(duì)臨近水系的工程測(cè)量與設(shè)計(jì)方面也要考慮這些因素的影響。

3．地質(zhì)環(huán)境的沙土液化問題

水庫在建成蓄水以后，飽和后的粉土在經(jīng)過地震的作用后，孔隙的水壓力增強(qiáng)，有效應(yīng)力會(huì)逐漸降低，甚至?xí)w零，這時(shí)，沙粒會(huì)在水中懸浮，承載力和抗剪性都會(huì)大幅下降，造成冒砂或者噴水現(xiàn)象的出現(xiàn)。這其實(shí)是液化的地震現(xiàn)象，所以，水利建筑必須要進(jìn)行抗震和預(yù)防的設(shè)計(jì)。

4．地質(zhì)環(huán)境對(duì)水庫周邊岸坡的邊坡再造問題

邊岸的坡體因?yàn)槠履_被沖蝕造成局部的失穩(wěn)狀態(tài)，會(huì)造成大的崩塌紅著是滑坡現(xiàn)象，這不僅會(huì)危及水庫，還會(huì)對(duì)周圍的建筑物造成危險(xiǎn)，產(chǎn)生大量的固體徑流物，造成水庫淤積的加速，從而減小水庫的庫容量，嚴(yán)重的情況下，會(huì)造成崩塌涌浪，釀成災(zāi)難性的結(jié)局。

5．地質(zhì)環(huán)境對(duì)蒸發(fā)強(qiáng)烈地區(qū)的影響

隨著水利建筑工程的興建，地下水位會(huì)逐漸升高，埋藏深度變淺，使得地下水在毛細(xì)作用下上升到土地表層，然后蒸發(fā)。造成地下水和土壤中的鹽分上升到土地表層，從而凝聚，造成土壤的鹽漬化。

6．地質(zhì)環(huán)境的沼澤化

水庫在引起地下水位上升以后，對(duì)水庫臨近的土壤產(chǎn)生鹽漬化或者是沼澤化，造成土壤變質(zhì)。水庫內(nèi)的水流速度小，水與空氣界面的交換速率和污染源的擴(kuò)散遷移能力降低，所以，水體清潔能力就會(huì)下降，復(fù)氧能力就會(huì)減弱；透明度變大，為藻類的光合作用提供了有力條件，轉(zhuǎn)入庫的水流中，營(yíng)養(yǎng)物豐富，水的深度比較小，很容易造成富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；懸移物長(zhǎng)期的沉積在水路底，其中不易降解的重金屬物質(zhì)和有毒物質(zhì)，就會(huì)成為污染源，從而影響水庫的水質(zhì)。

在水利工程的地質(zhì)環(huán)境分析過程中，首先要對(duì)地區(qū)現(xiàn)狀的水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)和水文地質(zhì)對(duì)水利工程的適應(yīng)性等進(jìn)行分析，從而預(yù)測(cè)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境會(huì)在水利工程建成和運(yùn)作后產(chǎn)生的變化，以及其影響，預(yù)測(cè)其可能會(huì)產(chǎn)生的災(zāi)難性破壞，以及這種影響或者災(zāi)難性破壞的控制手段和程度，以及預(yù)防的措施等等，在一項(xiàng)水利工程修建完成之后，對(duì)于地質(zhì)環(huán)境的影響是綜合性的、來自于多方面的，大自然是一個(gè)彼此之間相互關(guān)聯(lián)整體，其中某一部分發(fā)生了變化，就會(huì)出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，除了我們文中所說過的這幾個(gè)方面以外，還有很多，如對(duì)水庫周邊土地的浸沒、土地的鹽漬化、沼澤化等等造成原有的森林、樹木以及植被等等的破壞。而且在水庫建成以后，水質(zhì)和土壤乃至氣候都會(huì)發(fā)生重大的變化，這必將會(huì)造成動(dòng)物和植物群落以及水生生物的變化。所以，水利工程地質(zhì)環(huán)境的影響是非常大的，我們對(duì)其產(chǎn)生的影響和分析要從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)，緊密聯(lián)系大自然與人類的未來發(fā)展趨勢(shì)。