水文地质对水利水电开发影响
[摘 要]水利水电开发对地质条件的要求很高，能够完全满足建筑物要求的地质不多，需要通过地质勘察来进行论证，水文地质条件是其中重要的一环。本文分析了水文地质对水利水电开发的影响，并探讨了水利水电开发的水文地质问题。
[关键词]水文地质；水利水电；勘察
中图分类号：TV221.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0357-01
一、水文地质对水利水电开发的影响
水文地质条件对水利工程的影响重大，目前也收到了地质勘察工作者的重视，水文地质问题对水利工程的影响主要体现在以下几个方面：
（一）地下水位频繁升降对水利水电开发的影响
地下水位频繁的升降不仅会给岩土质量带来很大的损害，还可能直接造成建筑物的毁坏。地下水升降能使膨胀性的岩土变得不均匀，导致胀缩变形，如果岩土的膨胀收缩变形过于频繁，会导致岩土膨胀收缩的幅度增大，造成岩体破裂，导致建筑物的破坏。地下水上升下降的频繁交替，会使土层中形成一种胶结物，造成岩土中铁、铝等营养成分的流失，失去胶结物的土层变得疏松，土质之间的缝隙也增大，降低了岩土的承载力，增加了工程基础选择的难度。
（二）土石的类型和性质对水利水电开发的影响
土和岩石在水利工程建设中作为建筑物的建筑材料、地基、建筑介质等，对建筑物有着重要的影响，土石的性质和类型关系到了建筑物的安全性和稳定性，并且对水工建筑物在经济上的可行性和对技术选择的合理性都有着影响。
（三）地质结构对水利水电开发的影响
地质结构的因素包括了岩体结构和地质构造两个方面，地质构造按照构造形态能够分为褶皱构造、倾斜构造和断裂构造三种构造类型。岩体的结构指的是尚未固结程岩石的第四级土层结构，其中包括了各种成因的土层其岩相变化、成层特征、空间分布规律等特征。地质结构对水利工程建设中施工位置的决定、施工建筑材料的选择、施工的方法等有着重要的影响。
二、水利水电开发的水文地质问题
（一）水利工程勘察中水文地质的评析问题
在水利工程勘察中，需要对水文地质条件做出全面客观的评价分析，这是保证勘察质量的关键。在很多水利工程勘察中，很多水利工程勘察分析者都忽视了工程的基础设计和工程实际施工情况，简单做出分析，对地下水对水利工程的危害认识不够深刻，使得水利工程存在着开裂倾斜等质量问题和安全隐患，因此，必须从以下几个方面做出全面分析：
1、首先要根据水利工程的基础设计和具体施工情况，探究水利工程勘察中水文地质评析的问题。其次，要重点分析地下水对水利工程的各种危害性影响，并针对可能出现的裂缝，坍塌等质量隐患，准备防治方案。最后，通过做工作，提供准确可靠的水文地质参数，预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战。
2、从水利工程整体的设计施工考虑分析，首先，地下水对水利工程的地下建筑有腐蚀性作用，必须做好防腐护理措施。其次，对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性、透水性、崩解性和胀缩性等多方面的岩土水理性质。最后，地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂粉土时，应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性，如果有地下室的设计，必须考虑到地下水对基础的浮力，验算边坡稳定性，验算基坑支护支挡结构的稳定性，评价基坑底板抗突涌稳定性，估算基坑涌水量等。
（二）力学的参数
1、物理学的性质参数
一般而言，坝基的抗剪强度取值应在不易发生脆性破坏的范围内，因而拱坝的标准值也就是峰值强度的平均值；通常重力坝的标准值属于设定的斜率法下限，且峰值强度的最小值分布在0.2的分位值；抗剪强度的标准值通常属于应用比例的极限强度。坝基的抗剪强度的取值在相同的条件下属于塑性的破坏，因而应依据时间的效应，将标准值设置为屈服的强度。与此同时，还应结合流变产生的影响实施折减，在开展实验时，总体变形指标要立足于实际工程中岩体受力的大小，对于标准值的选取也应该结合建筑物在压力曲线上所能承载的最大负荷进行。在选取坝基岩体承载力标准值的时候，要立足于折减的饱和以及单轴抗压的强度，从软岩方面来分析，所能承受的承载力需要通过三轴的压缩试验来开展。
2、土的物理学性质参数
地基渗漏的系数标准值通常是按照抽水或室内试验的平均值来决定，在计算排水或者水位降落的时候要使用较小的平均值。在计算供水工程时也应该使用平均值，如果土地基属于砂性，那么系数应该在85%～90%，对于c值可以忽略不计；如果土地基属于黏性，通常要使用室内饱和固结快剪的90%，同时也要求c值控制在20%～30%。此外，土的抗剪强度的标准值往往在应用试验的峰值最小值，而对于软土来讲，应用流变值为最佳。
3、结构面抗剪强度
如果结构面的试件在突起的部位出现胶结的填充物被剪断或者砍断的问题，所选用的标准值通常为选取峰值强度较小的平均值。如果结构面的试件上面出现了摩擦损坏，在标准值的选取方面就应该使用流变的强度。
（三）土的水理性质
土的水理性质指的是岩土在同地下水产生互为作用过程中，岩土所体现出来的不同的性质，包括持水性、容水性、给水性、透水性以及毛细管性等等，以上这些特性与构成岩土的液态、固态与气态存在着密切的联系。在岩土体中地下水有着多种赋存方式，首先按埋藏条件可以分为：上层滞水、潜水以及承压水；按照含水层空隙性质可以划分为：孔隙水、裂隙水与岩溶水。而形式不同的地下水同时也会对岩土水理性质产生不同程度的影响。并且岩土的类型也对影响程度产生一定的作用。通过对于岩土的水理性质指标的测试，能够更好地为以后地下水位水量发生变化时所采取的工程措施提供必要的设计参考。相关专业研究结果显示，岩土的水理性质不但会对岩土的变形与
强度产生一定影响，而且其中的一些性质还能够对水工建筑物的稳定性产生影响。以往大家通常忽视了工程地质勘察过程中对于岩土水理性质的测试，而在这样的背景下对岩土工程地质性质的评价是不科学、不全面的。
岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种：软化性；透水性；崩解性；给水性；胀缩性。软化性是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性；透水性是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取；崩解性是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大，以广东地区的残积土为例，一般崩解时间5～24h，崩解量1.79～34，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。给水性是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能，以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。胀缩性是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性，溶水性，毛细管性，可塑性等。
参考文献
[1] 吕德雄.工程地质勘察中水文地质研究[J].中国新技术新产品，2010年2期.
[2] 张来龙.水利水电工程水文地质勘测的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012年20期.
