水利勘測

水利勘測（water resources，investigation of）

為水利建設而進行的地質勘察和測量。它是水利科學的組成部分。其任務是對擬定開發的江河流域或地區，就有關的工程地質、水文地質、地形地貌、灌區土壤等條件開展調查與勘測，分析研究其性質、作用及內在規律，評價預測各項水利設施與自然環境可能產生的相互影響和出現的各種問題，為水利工程規劃、設計與施工運行提供基本資料和科學依據。

水利勘測是水利建設基礎工作之一，與工程的投資和安全運行關係十分密切；有時由於對客觀事物的認識和未來演化趨勢的判斷不同，措施失當，往往發生事故或失誤。水利勘測需反覆調查研究，必須密切配合水利基本建設程序，分階段逐步深入進行，達到利用自然和改造自然的目的。其主要內容包括：①水利工程測量。包括平面高程式控制制測量、地形測量（含水下地形測量）、縱橫斷面測量，定線、放線測量和變形觀測等。②水利工程地質勘察。包括地質測繪、開挖作業、遙感、鑽探、水利工程地球物理勘探、岩土試驗和觀測監測等。用以查明：區域構造穩定性、水庫地震；水庫滲漏、浸沒、塌岸、渠道滲漏等環境地質問題；水工建築物地基的穩定和沉陷；洞室圍岩的穩定；天然邊坡和開挖邊坡的穩定，以及天然建築材料狀況等。隨著實踐經驗的豐富和勘測新技術的發展，環境地質、系統工程地質、工程地質監測和數值分析等，均有較大進展。③地下水資源勘察。已由單純的地下水調查、打井開發，向全面評價、合理開發利用地下水發展，如渠灌井灌結合、鹽鹼地改良、動態監測預報、防治水質污染等。此外，對環境水文地質和資源量計算參數的研究，也有較大提高。④灌區土壤調查。包括自然環境、農業生產條件對土壤屬性的影響，土壤剖面觀測，土壤物理性質測定，土壤化學性質分析，土壤水分常數測定以及土壤水鹽動態觀測。通過調查，研究土壤形成、分佈和性狀，掌握在灌溉、排水、耕作過程中土壤水、鹽、肥力變化的規律。除上述內容外，水文測驗、調查和實驗也是水利勘測的重要組成部分，但中國的學科劃分現多將其列入水文學體系之內。

水利勘測也是水利建設的一項綜合性基礎工作。世界各國在興修水利工程中，由於勘測工作不夠全面、深入，曾相繼發生過不少事故，帶來了嚴重災害。例如1959年法國馬爾帕塞壩因地基破壞而潰決，1963年義大利瓦依昂拱壩庫岸發生巨型滑坡和1964年印度戈伊納水庫誘發地震等重大事故和災害，都為各國所重視。還有很多地區在發展灌溉的初期，由於未作勘測或灌排措施失當，發生過大面積的次生鹽鹼化現象，使農業生產遭受損害。中國於20世紀50年代末在華北平原曾出現了類似現象。

水利勘測要密切配合水利工程建設程序，按階段要求逐步深入進行；工程運行期間，還要開展各項觀測、監測工作，以策安全。勘測中，既要注意區域自然條件的調查研究，又要著重水工建築物與自然環境相互作用的勘探試驗，使水利設施起到利用自然和改造自然的作用。

水利勘測是隨著水利工程建設需要和經驗積累而發展起來的。古埃及尼羅河洪泛農業區，每年汛后都要重新丈量土地，開展測量工作。中國《史記·夏本紀》有公元前21世紀禹治水時“左準繩，右規矩”等測量學萌芽的記載。公元前256～前251年建成的都江堰，通過踏勘和計劃使其設施適應當地的地形和地質條件，如修建的寶瓶口引水工程等一直沿用至今。近代水利勘測事業大致從19世紀中葉，隨著大規模新墾區、新灌區的開發而興起。特別是20世紀30年代以來，許多國家為綜合利用水資源修建了不少高壩大庫，因而對水利勘測工作提出了更高、更迫切的要求。

自20世紀60年代以來，現代科學技術突飛猛進。水利測量隨著電子技術、遙感技術和激光技術的相繼發展與應用，已發生了深刻的變革。如航空攝影測量已成為主要手段，電磁波測距已取代傳統的測距工具，電子計算機已廣泛用於測量平差和各種計算。水利工程地質勘察和水文地質調查廣泛應用遙感技術和地球物理勘探方法(見彩圖)，各種勘探、試驗與監測新技術、新方法的不斷發明與推廣應用，大大提高勘測精度和效率。對水利工程地質問題和水文地質問題的評價和預測則逐步從定性走向定量或半定量，並開始進入模型研究階段。灌區土壤調查，由於航空照片、衛星照片的土壤判讀技術、製圖自動化技術、水鹽測定新技術等的應用，也顯著提高了速度和精度。

中華人民共和國成立以來，通過黃河、長江等大江大河流域規劃及數以萬計的水庫工程的建成，促使水利勘測事業迅速發展。目前已形成一支具有豐富經驗和較高技術水平的水利勘測隊伍，並初步總結制訂了一系列適合中國情況的水利勘測規範和規程。

水利勘測涉及許多專業的專門知識。凡與水利建設有關的各種自然條件，都可列為水利勘測的調查研究對象。按一般情況，其主要內容有：水文水資源調查、水利工程測量、工程地質勘察、水文地質調查及灌區土壤調查等。水文水資源調查是水利勘測的重要組成部分，但中國的學科劃分現多將其列入水文學體系之內（見水文測驗）。

水利建設一般都以測量工作為先導，測繪和編製不同比例尺的地形圖和專題用圖。水利工程測量除地形和斷面測量外，還要將圖紙上設計的水工建築物放樣到實地，以及在施工中和竣工后對建築物和有關地區進行各種變形監測和量算工作。

查明建設地區的工程地質條件，結合各類水工建築物對地基或地質環境的不同要求，預測可能出現的工程地質問題，並作出符合實際的分析評價，為水利工程規劃、設計與施工選擇最優方案和地基處理措施提供地質資料與科學依據。地質勘察要綜合運用測繪、勘探、試驗與觀測等技術手段獲取資料，並經綜合分析提出全面而系統的總報告和專題報告。

為尋找地下水、合理開發利用地下水資源、防止地下水污染和改善由於開採地下水引起的一系列水文地質和工程地質問題而進行的調查研究工作。其任務是查明建設地區地下水形成的條件，地下水埋藏及其分佈規律，地下水補給、排泄條件，地下水化學成分，地下水動態變化規律，以及由於人類活動引起水文地質條件變化的情況，為充分發揮地下水資源的綜合效益和改善地下水狀況提供基本資料和科學依據。

灌區在大量灌溉水滲入地下后，表層土壤、底土以及地下水都將受到影響，因而需要通過調查，掌握灌溉、排水、耕作過程中，土壤水、鹽、肥力的變化規律，為規劃設計新灌區或排澇治鹼改造老灌區提供基本依據。土壤調查內容包括：地區自然環境，農業生產條件對土壤屬性的影響，土壤剖面觀測，取樣進行土壤物理性質測定、土壤化學性質分析、土壤水分常數測定以及土壤水鹽動態觀測。

水利勘測是應用性很強的學科，大致具有如下三點特性。①實踐性：即著重現場調查、勘探試驗及長期觀測、監測等一系列實踐工作，以積累資料、掌握規律，為水利建設提供可靠依據。②區域性：即針對開發地區的具體情況，運用相應的有效勘測方法，闡明不同地區的各自特徵。如山區、丘陵與平原等地形地質條件不同的地區，其水利勘測的任務要求與工作方法，往往大不相同，不能千篇一律。③綜合性：即充分考慮各種自然因素之間及其與人類活動相互作用的錯綜複雜關係，掌握開發地區的全貌及其可能出現的主要問題，為採取較優的水利設施方案提供依據。因此，水利勘測兼有水利科學與地學（測量學、地質學與土壤學等）以及各種勘測、試驗技術相互滲透、融合的特色。但通常以地學或地質學為學科基礎，以測繪製圖和勘探試驗成果的綜合分析作為基本研究途徑，是一門綜合性的學科。

水資源的開發、利用與保護已成為一個國家或地區經濟發展的制約因素，很多國家紛紛提出有關防洪、灌溉、水力發電和跨流域引水等宏偉的工程方案，為水利勘測學科展示了廣闊前景。中國幅員廣闊，西部地勢主要為高原、高山深谷與戈壁沙漠，東部為綿延山嶺、起伏丘陵與廣闊平原，地質條件紛繁複雜、隨地而異。今後擬建水利工程規模越來越大，而自然條件與勘測條件卻更複雜更困難，如長江中上游干支流高山峽谷區許多高壩及引水工程的順利修建，與勘測工作關係尤為密切。預計出現的重要工程地質水文地質問題有：①區域構造穩定性評價。②深埋隧洞的勘測與評價。③高邊坡、大洞室及高拱壩山體穩定性評價。④崩塌、滑坡和泥石流的防治研究。⑤特殊岩土類的工程地質研究。⑥河床深厚覆蓋層的勘探試驗。⑦地下水資源合理開採與利用研究。⑧環境地質研究等。中國水利部門按勘測工作的特點，正在加強有關學科人員的協作研究提高綜合評價的水平，加強勘測新技術、新方法的發展與應用，以探索和解決上述各項問題。