地质环境论文：地质环境对水利建设的作用探究

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本文作者：王建强、沈严锋 单位：嘉兴市水利水电勘察设计研究院

目前，世界上很多震区，原本都是无震区，在水库蓄水以后就会产生破坏性的地震。水库在蓄水以后很可能会引发地震。水库地震活动与蓄水过程有着很大的相关性，但是震级一般都不高。为了防止水库引发的地震，我们要注意在地质环境比较差、断裂发育或者岩性不均匀的地区以及在地震活跃去建设水坝时，要选择抗震性能较好的材料和坝体；在水库建成蓄水以后，要加强对地震的观测，如果发现有微震现象就应该严格控制水位，减缓水位升高速度，减小水坝负荷，降低水压，消除地震的诱因。

水库在建成蓄水以后，因为其水位的变化和波浪的作用，原来岸坡极有可能会失去平衡，发生山体滑坡或者塌滑破坏现象。三门峡大坝在蓄水两年期间发生了多次塌岸事件，所以，在水库蓄水前，要对岸坡进行削坡，发现可能会出现滑坡的山体时，要事先进行排水，并且对其进行加固等措施，也可以事先对这些山体进行清除。

水库在修成蓄水后，坝基承受较大水压，可能会出现渗透。在水库边缘的薄弱山脊、缝隙、溶洞、溶槽或者断裂带等等，漏水量可能会很大，这就影响着水库的使用，还能影响周边地区的水文和地质条件。

从实践来看，不只是水利工程对地质环境会造成一定的影响，相反地质环境也会对水利工程产生一定的影响。地质环境对水利工程的影响主要有滑坡和泥石流等动力工程的地质现象，土地沉陷、沙土液化、黄沙湿陷以及边岸再造等各种各样的地表的变形破坏，还有地表的岩土体性质的改变等等，这些问题的存在，可能会对水利工程造成非常严重的后果。我们要调查和研究这些现象的发展速度和规模以及趋势，针对不同的现象做出不同的技术措施，用以防止和削弱这些变形造成的破坏。具体主要表现在以下几个方面：

1．水体环境导致的坡体滑动

在我国古代就有治坡先治水的说法，这其中的主要原因是水和水的作用，会减少岩土体的抗剪的强度，加大裂缝的水压和上浮力，从而减小了坡体原本的稳定性。如果没有谁的作用力，那几乎不会产生滑坡动力工程带来的地址破坏的现象，除了一些特殊的地质构造会对形成滑坡造成一定的影响。软弱的夹层，风化作用下形成的裂缝、夹层地下水作用下的泥化夹层等等，都很容易构成滑动面的构造。这些构造面，再结合水的作用，就会使动力工程地质的破坏更加剧烈。滑坡一般都与地表和地下的水系分布和运动的方向以及趋势，还有存在的方式等各个方面存在密切的联系。

2．水位问题

一般水利工程都是把水位提高，造成原有的土体饱和并且软化，使含水量增大，内摩擦角和内聚力降低，抗剪能力减小，使土体出现了剪切破坏，出现地面的不均匀沉降或者沉陷等等，这些现象与水位下降时出现的土体有效的应力加大造成的地面沉降现象不同，所以，在建筑工程的设计上存在很大的区别，对临近水系的工程测量与设计方面也要考虑这些因素的影响。

3．地质环境的沙土液化问题

水库在建成蓄水以后，饱和后的粉土在经过地震的作用后，孔隙的水压力增强，有效应力会逐渐降低，甚至会归零，这时，沙粒会在水中悬浮，承载力和抗剪性都会大幅下降，造成冒砂或者喷水现象的出现。这其实是液化的地震现象，所以，水利建筑必须要进行抗震和预防的设计。

4．地质环境对水库周边岸坡的边坡再造问题

边岸的坡体因为坡脚被冲蚀造成局部的失稳状态，会造成大的崩塌红着是滑坡现象，这不仅会危及水库，还会对周围的建筑物造成危险，产生大量的固体径流物，造成水库淤积的加速，从而减小水库的库容量，严重的情况下，会造成崩塌涌浪，酿成灾难性的结局。

5．地质环境对蒸发强烈地区的影响

随着水利建筑工程的兴建，地下水位会逐渐升高，埋藏深度变浅，使得地下水在毛细作用下上升到土地表层，然后蒸发。造成地下水和土壤中的盐分上升到土地表层，从而凝聚，造成土壤的盐渍化。

6．地质环境的沼泽化

水库在引起地下水位上升以后，对水库临近的土壤产生盐渍化或者是沼泽化，造成土壤变质。水库内的水流速度小，水与空气界面的交换速率和污染源的扩散迁移能力降低，所以，水体清洁能力就会下降，复氧能力就会减弱；透明度变大，为藻类的光合作用提供了有力条件，转入库的水流中，营养物丰富，水的深度比较小，很容易造成富营养状态；悬移物长期的沉积在水路底，其中不易降解的重金属物质和有毒物质，就会成为污染源，从而影响水库的水质。

在水利工程的地质环境分析过程中，首先要对地区现状的水文地质条件和工程地质和水文地质对水利工程的适应性等进行分析，从而预测区域地质环境会在水利工程建成和运作后产生的变化，以及其影响，预测其可能会产生的灾难性破坏，以及这种影响或者灾难性破坏的控制手段和程度，以及预防的措施等等，在一项水利工程修建完成之后，对于地质环境的影响是综合性的、来自于多方面的，大自然是一个彼此之间相互关联整体，其中某一部分发生了变化，就会出现连锁反应，除了我们文中所说过的这几个方面以外，还有很多，如对水库周边土地的浸没、土地的盐渍化、沼泽化等等造成原有的森林、树木以及植被等等的破坏。而且在水库建成以后，水质和土壤乃至气候都会发生重大的变化，这必将会造成动物和植物群落以及水生生物的变化。所以，水利工程地质环境的影响是非常大的，我们对其产生的影响和分析要从长远角度出发，紧密联系大自然与人类的未来发展趋势。