摘要：一般說(shuō)來(lái)，江河湖海是區(qū)域性地表水和地下水的最低排泄基準(zhǔn)面，由于堤防工程的興建，地表水將只能通過(guò)閘、泵等穿堤建筑物排出堤外;在沒(méi)有進(jìn)行堤基垂直防滲的情況下，地下水仍然能按照區(qū)域性地下水的總體流向，通過(guò)最短路徑排向江河湖海中。顯然，當(dāng)實(shí)施了一定范圍內(nèi)的連續(xù)性垂直防滲措施后，天然狀態(tài)下的地下水滲流場(chǎng)被人類工程活動(dòng)改變了，水文地質(zhì)條件發(fā)生了一定程度的變化，有些地方可能發(fā)生了根本性的變化，地下水的排泄通道被阻斷了，它的出路在哪里?地下水沒(méi)有了出路，實(shí)際上是地質(zhì)環(huán)境的改變，新的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題將隨之產(chǎn)生。

　　關(guān)鍵詞：堤防,水利,洪水,環(huán)境,地質(zhì),防滲,工程

　　1998年全國(guó)流域性的特大洪水，損失是慘重的。大洪水給人們以大警示，因而在汛后的很短時(shí)間內(nèi)，國(guó)家投入了大量人力物力進(jìn)行堤防工程建設(shè)。堤防工程建設(shè)的主要內(nèi)容是對(duì)那些達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn)和汛期出現(xiàn)險(xiǎn)情的堤防進(jìn)行整險(xiǎn)加固。堤防出險(xiǎn)主要是堤基滲透破壞、江河水流沖刷產(chǎn)生崩岸、堤基軟弱產(chǎn)生沉降變形破壞、堤身散浸或脫皮滑坡等;一些堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠，出現(xiàn)子堤擋水或漫堤潰堤等險(xiǎn)情。1998年汛期的堤防工程，可謂是八方告急呼救，到處險(xiǎn)象環(huán)生。所有出險(xiǎn)問(wèn)題中，與地質(zhì)有直接關(guān)系且隱蔽性最強(qiáng)、危險(xiǎn)性最大的是堤基的滲透破壞，牽動(dòng)全國(guó)的九江潰口就是堤基滲透破壞引起的。針對(duì)這些情況，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，采取的主要措施是提高堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)已出險(xiǎn)的堤段進(jìn)行必要的加固，例如對(duì)易崩岸部位進(jìn)行拋石護(hù)坡，標(biāo)準(zhǔn)不夠的進(jìn)行加高加固，對(duì)堤身滲漏采取錐探灌漿，而對(duì)堤基的滲透破壞則除了采取加長(zhǎng)加厚鋪蓋外，比較普遍的是對(duì)堤基采取垂直防滲措施。堤防工程建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境有著十分密切的關(guān)系，地質(zhì)環(huán)境可以影響堤防建設(shè)，堤防工程也會(huì)反作用于地質(zhì)環(huán)境，帶來(lái)新的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

　　1堤防工程與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系

　　堤防工程是為了抵御洪、潮水給人類正常活動(dòng)以及生存環(huán)境帶來(lái)的自然災(zāi)害而修建的水利防護(hù)工程的總稱。堤防工程的主體是眾所周知的各類擋水堤、墻，而堤上的各類閘、涵、洞、管等穿堤建筑物以及堤防維護(hù)、搶險(xiǎn)所需的交通和通訊設(shè)施等等，則應(yīng)歸為堤防工程的附屬工程或附屬建筑物。

　　1.1 堤防工程的特點(diǎn)

　　(1)線路長(zhǎng)，分布范圍廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已建堤防總長(zhǎng)20余萬(wàn)公里，尚有若干堤防工程正在規(guī)劃和建設(shè)之中，主要分布在各大江大河的干、支流上和各湖泊周圍及沿海一帶。

　　(2)堤防工程的主體主要是線性水工建筑物，其它附屬建筑物則另當(dāng)別論。

　　(3)堤防工程的主體—大堤，多為階段性(或臨時(shí)性)擋水建筑物，建筑物高度在數(shù)米至十余米之間，并不象大壩一樣是長(zhǎng)年擋水的數(shù)十米至數(shù)百米高的集中式樞紐建筑物。

　　(4)堤防工程的主要附屬建筑物之一是支流(溝)與主流匯合口附近的擋水閘，這種閘往往具有雙向擋水的性質(zhì)，這與大壩的受力條件是有區(qū)別的。

　　(5)堤防工程有嚴(yán)格的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于特別重要的一級(jí)堤防，例如保護(hù)江漢平原的荊江大堤，是不允許潰堤的;而一般性的河灘圍堤，在超過(guò)設(shè)計(jì)洪水時(shí)則只好放棄。但是對(duì)于大壩而言，基本上是不允許垮壩的，在勘測(cè)設(shè)計(jì)施工運(yùn)行的全過(guò)程中，均采取十分謹(jǐn)慎的運(yùn)作策略。

　　1.2 堤防工程所處的地質(zhì)環(huán)境

　　堤防工程所處的地質(zhì)環(huán)境多為江河沖洪積平原區(qū)，地層以第四系沖積、洪積、湖積相為主;堤防工程的地基大多座落在此類沉積相的漫灘和一級(jí)階地之上;也有一些堤防工程是在岸邊崗地丘陵區(qū)，但不多見(jiàn);還有一些城市的堤防工程是建在人工填土(雜填土、素填土)之上，例如武漢城區(qū)的部分堤防工程。

　　就某一地區(qū)或某一河段的堤防工程而言，其所處的地質(zhì)環(huán)境相對(duì)比較簡(jiǎn)單;從全國(guó)范圍內(nèi)的堤防工程來(lái)論，其地質(zhì)環(huán)境則相對(duì)較為復(fù)雜。長(zhǎng)江中下游與黃河中下游的地質(zhì)環(huán)境顯然是不同的;南方河流與北方河流的地質(zhì)環(huán)境也有區(qū)別;湖泊、海堤的地質(zhì)環(huán)境與江河漫灘更是相差甚遠(yuǎn)。

　　堤防工程所處地質(zhì)環(huán)境的一個(gè)重要特征是，水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單，地下水的補(bǔ)排關(guān)系較為明確。江河湖岸地層中的地下水(松散沉積物中的孔隙水，二元結(jié)構(gòu)地層中的承壓水)與江河湖水之間的水力聯(lián)系十分密切，互為階段性的補(bǔ)排關(guān)系。堤防工程所處的江河湖岸既是堤內(nèi)地下水的排泄邊界，又是江河湖水位較高時(shí)補(bǔ)給堤內(nèi)地下水的補(bǔ)給邊界。這種邊界條件一旦改變，實(shí)際上就是地質(zhì)環(huán)境的改變，這是我們應(yīng)該認(rèn)真思考的。

　　1.3 堤防工程與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系

　　堤防工程的特點(diǎn)決定了堤防工程對(duì)地質(zhì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性，工程雖然規(guī)模巨大，線性工程跨越了不同的工程地質(zhì)單元，地質(zhì)環(huán)境差異較大，但在相同的地質(zhì)環(huán)境和工程地質(zhì)單元上，工程地質(zhì)條件則相對(duì)較為簡(jiǎn)單，工程地質(zhì)問(wèn)題也相對(duì)較為明確。如果不從環(huán)境地質(zhì)的角度來(lái)考慮，單從工程建筑物本身的角度來(lái)看，堤防工程并不復(fù)雜。

　　堤防工程所處的地質(zhì)環(huán)境是客觀存在的現(xiàn)實(shí)，由于堤防工程的修建，或者說(shuō)堤防工程措施的實(shí)施，對(duì)客觀地質(zhì)環(huán)境的改變是毋庸置疑的。改變了客觀地質(zhì)環(huán)境，會(huì)帶來(lái)什么樣的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，這是我們地質(zhì)師需要認(rèn)真思考和研究的。忽略了堤防工程的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，人類社會(huì)肯定要受到大自然的懲罰。

　　2 堤防工程帶來(lái)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

　　堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題：堤基土層在滲流作用下的滲透破壞、堤基為軟土層存在穩(wěn)定問(wèn)題、岸坡受水流沖刷側(cè)蝕產(chǎn)生崩塌破壞影響大堤安全。針對(duì)此三大工程地質(zhì)問(wèn)題需要采取相應(yīng)的工程處理措施。如果工程處理措施不當(dāng)或?qū)Φ刭|(zhì)環(huán)境的分析不夠，就可能帶來(lái)新的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

　　2.1 堤基垂直防滲阻斷地下水的正常排泄引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

　　堤基表層為砂性土，或砂性土埋藏較淺，或表層粘性土較薄的二元結(jié)構(gòu)地層，在外江水位高于堤內(nèi)側(cè)地面高程時(shí)均將不同程度地存在堤基滲漏問(wèn)題(實(shí)際上，只要外江水位高于堤內(nèi)地下水位時(shí)，滲漏就已經(jīng)發(fā)生了)。堤基滲漏并不可怕，對(duì)堤基穩(wěn)定影響最大的是滲透破壞。當(dāng)滲透水流坡降大于堤基土體的臨界水力坡降時(shí)，滲透破壞就會(huì)發(fā)生。工程上對(duì)于滲透破壞一般采用鋪蓋(增加上伏粘性土層的厚度，也有延長(zhǎng)滲徑的意思)、堤內(nèi)側(cè)設(shè)排水減壓井、淺基截滲墻和垂直防滲帷幕。前三種方法是堤基防滲的傳統(tǒng)工程處理措施，較為適用，多年來(lái)的實(shí)踐證明效果也是較好的。而最后一種即垂直防滲則是1998大洪水后普遍被提及和宣傳的一種以往很少用于堤防工程(多用于大壩壩基)的防滲措施。

　　如果大范圍截?cái)嗔说叵滤呐判雇ǖ溃叵滤槐挥焊咧螅蛴诘乇淼屯萏幊鲆纾纬伤林苯右哉舭l(fā)形式與大氣層進(jìn)行平衡交換;或選擇更大范圍的區(qū)域性的排泄途徑向更遠(yuǎn)的排泄基準(zhǔn)面運(yùn)移。但是無(wú)論地下水以何種方式尋找出路，已經(jīng)雍高了的地下水位，使得土地發(fā)生沼澤化或鹽堿化，對(duì)農(nóng)作物、建筑物、人類生存環(huán)境的影響將勢(shì)在必然。