第一篇:水文地質實習目的
實習目的與要求:
《工程地質與水文地質》是水利水電工程,農業水利工程專業的一門專業基礎課,通過教學地質實習,使學生掌握工程地質及水文地質的基礎知識:包括三大巖石類及其主要礦物的肉眼鑒定,學會分析野外常見的各種地質現象及巖石的鑒別,結合水利工程,分析和評價工程地質及水文地質條件,為今后學習其他專業課打下基礎。
第二篇:水文地質實習教學大綱
《水文地質與工程地質實習》教學大綱
一、實習目的及任務
本次實習目的在于培養學生野外實際工作能力和運用所學程地質和水文地質專業課理論知識分析野外水文地質和工程地質現象。具體包括:(1)了解水文地質工程地質測繪的基本方法、操作技能和工作步驟;(2)掌握觀察描述水文地質工程地質現象的能力;(3)掌握整理和編錄野外調查資料方法和基本技能;(4)學會編寫“水文地質工程地質調查報告”和編繪基本圖件。本次實習的主要任務是:在焦作選取一定范圍的地區開展水文地質工程地質測繪,通過野外調查,了解調查區域的地層、巖性、構造、地貌、水文地質條件和工程地質現象,然后對實習區的水文地質工程地質條件進行綜合評價,編寫水文地質工程地質調查報告和編繪潛水等水位線圖。
二、實習時間安排
整個實習共3周,分準備工作階段、野外工作階段和室內資料整理三個階段,時間分配如下:
準各工作1天,野外工作10天,資料整理5天
野外實習以培養學生野外實際工作能力為主,同時,還進行必要的理論學習。在教師的指導下,學生應完成下列工作。
(一)準備工作階段
1、聽取指導教師介紹實習安排和實習地區地質、水文地質和工程地質概況;
2收集實習地區自然地理、地質、水文地質、地形、地貌等有關資料;
3收集有關規范和規程,準備野外填圖用地形圖;參加實習學生以小組為單位準備集體和個人生活用品和實習用品(野外記錄本、測繩、皮尺、羅盤等)。
(二)野外工作階段
1、踏勘階段
實地踏勘實習區的地形、地貌特征、地層和巖石分布、地質構造和水文地質、程地質現象,使學生掌握踏勘路線地質、水文地質、工程地質現象的觀察、識別、分析和描述方法。選
擇露頭好、巖層完整有代表性的地段實測工程地質水文地質剖面,確定填圖單位,統一野外工作方法。
2、水文地質工程地質測繪
(1)講課:水文地質工程地質測繪內容和基本要求
(2)填圖:學生以小組為單位,獨立完成實習區水文地質工程地質野外調查任務。包括路線觀測、地形地貌、地質構造、巖土、水文地質現象實測和描述以及取土樣、水樣等各項工作。
測繪內容如下:
(1)地形、地貌:調查地形、地貌形態特征、分布情況和成因類型,并劃分地貌單元;調查地貌與第四紀地質、巖性以及與活動構造的關系;
調查河谷以及階地形態特征、成因類型和分布狀況;調查沖溝分布密度、規模和形態特征;
(2)土(巖石)性質、成因、時代和分布范圍;沉積物年代、成因類型(沖積物、洪積物、坡積物)、巖性特征(顏色、顆粒組成、特征、結構與構造、含水貪、密實度等),并確定巖土名稱。并注意描述巖土在水平和垂直方向上的變化。
(3)地質構造:構造性質、類型、規模、產狀及斷層帶寬度、充填物等;新構造活動形跡。
(4)不良工程地質現象:滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、采煤塌陷、地道、洞穴、古墓等形成、形態、分布及發育程度:巖石風化程度、風化層厚度。
(5)地表水及地下水:河流及溝渠水位、流量、流速、水位水量多年變化和季節變化、與地下水的水力聯系等;通過水文點(水井、泉)查明地下水理深、水位及變化;了解地下水流向及水力坡度:調查地下水類型及補給來源;取水樣進行水質分析,評價地下水對建筑物地基有無侵蝕性。
(6)其它:特殊性土(濕陷性土、凍土、淤泥土)特征及分布情況;砂類土埋深、巖性、特征及地震液化的可能性。
(三)室內資料整理
1、課堂學習整理資料方法、水文地質工程地質調查報告編寫內容和要求,水文地質圖做圖要求:
2、每個學生單獨編寫實習區水文地質工程地質調查報告和水文地質圖的編制。
四、實習成績的評定
根據學生野外工作情況和完成實習報告及圖表情況綜合評定實習成績。野外實習和實習報告成績各占50%。野外工作考核內容:實習態度、遵守紀律、團結互助精神、遲到曠課情況和原始資料是否完備、規范、正確;室內工作考核內容是水文地質工程地質調查報告和圖表質量,實際工作量。
五、安全事項
實習期間每個學生應隨時隨地注意交通安全,野外調查時要注意調查項日是否有安全隱患(如井口可能被雜草橙蓋,防止掉入井內)。確定調查觀測項目不會影響人身安全后,方能對調查項目實施觀測。無法排除安全隱患時,可放棄某些地質點或某些項目的觀測,并在記錄本上注明。
實習期間,如出現意外事故,要團結互助,發揮集體優勢,盡最大努力排除險情,并盡快向指導教師、學院領導匯報。
六、實習紀律
野外實習期間,所有參加實習的學生必須服從指導教師統一安排,不得擅自行動,否則,由此造成的后果由個人負責。有下列行為之一者,實習成績按不及格處理:
(1)不參加規定的野外實習;
(2)實習過程中嚴重違反學校紀律或違犯國家有關法律;
(3)不服從指導教師安排,擅自行動,并給自己或他人造成嚴重后果;
(4)沒有完成實習報告(含圖件)或完全抄襲他人實習報告。
七、實習安排
實習動員,準備實習用品1天
第一階段(踏勘階段)
節水辦參觀水文地質模型1天焦作周圍水文地質工程地質踏勘1天青天河河谷地貌1天濟源第四系沖洪積扇溢出帶泉1天
第二階段(水文地質工程地質調查)5天分組進行高新區水文地質工程地質調查5天
第三階段:室內成果整理5天
1.文字報告:水文地質工程地質實習報告;
2.高新區淺層地下水水位等值線圖。
第三篇:工程地質與水文地質地貌實習
一
學院:``````````````````````
專業班級:``````````````````
姓名:```````````
學號:````````````
指導老師:`````````````
時間:`````````````````
地點:饅頭山
(一)、實習基本介紹
今天,09級土木工程專業的全體同學,乘坐包車,經過一個多小時的車程到濟南長清區進行實習,工程地質實習是教學中不可缺少的一個環節,日常的學習中學到的都是基本理論知識,通過實習,我們會對所學的知識有更加深入的了解,能夠充分利用課本上所學的,提高自身應用能力、動手能力。
我們的實習分為兩天,4月13號實習地點是濟南長清張夏鎮饅頭山和靈巖寺,實習內容是了解饅頭山的巖層構成、靈巖寺景區斷層及滑坡現象。4月14號的實習地點是長清區蘇莊,實習項目是蘇莊斷層、蘇莊背斜構造和地質羅盤的使用。
(二)、實習目的一、了解饅頭山各個層次巖石的類別、顏色與厚度,并學會自己判別。判定斷層及其要素—斷層帶、上下盤,估測斷層的斷距與落差。
二、能夠判別巖層的走向和傾向,還有巖層的褶皺類型(向斜、背斜),學會用地質羅盤測量巖層的產狀——走向、傾向與傾斜角。
三、了解野外地質資料的收集、整理,地質儀器工具的使用等野外地質工作的一般方法。
四、通過實習,近距離接觸巖層,鞏固課堂所學的基本理論和基本知識,培養和實際工作能力。了解野外地質資料的收集、整理,地質儀器工具的使用等野外地質工作的一般方法。
(三)、實習內容
一、饅頭山斷層
饅頭山是位于濟南市長清區張夏鎮,它是聯合國教科文組織公布的世界排名第三的地質名山,并且被列入山東省級地質自然遺跡保護區,它位于濟南市以南、泰山以北,距離濟南市區僅二十多公里,海拔408米,因形似饅頭而得名。當地人還稱此山為“饃饃山”、“滿壽山”。這里還有眾多的三葉蟲化石(三葉蟲化石又叫燕子石,也叫蝙蝠石),可見幾億年前這里曾經是大海深處,三葉蟲是生活在6億年到2億多年前的古老節肢動物,海洋中到處都是他們的蹤跡,到了中生代已完全絕滅。饅頭山地質年代屬古生代寒武紀淺海相沉積地層,饅頭山分為饅頭組、毛莊組、徐莊組、張夏組,由于徐莊組地勢陡峭,所以我們只能從遠處稍微觀察,并聽老師進行講解。主要近距離觀察了饅頭組和徐莊組的巖層組成。饅頭組包含十層,徐莊組包含六層,在老師的帶領及講解下,我們對每一層的巖石類型及顏色進行了近距離的識別并拍了照片。
饅頭組(灰色頁巖和石灰巖,泥灰巖,上部有鮮紅色易碎頁巖和毛莊組分界)第一層:葉巖,厚約兩米,大部灰黃色,局部呈現灰色。
第二層;石灰巖,厚約四米,巖石呈灰色。
第三層:葉巖,厚約十三米,灰綠色。
第四層:葉巖,厚約八米,顏色顯黃綠色。
第五層:石灰巖,厚度約五米,顏色呈現土黃色。
第六層:葉巖,厚度約四米,顏色呈現紫色。
第七層:石灰巖,厚度約兩米,顏色呈現淡黃色。
第八層:葉巖,厚度約八米,顏色為灰綠色風化程度比較大。
第九層:石灰巖,厚度約四米,顏色為灰黃色。
第十層:葉巖,厚度約十三米,顏色呈鮮紅色。由于該層位于山頂,所以此處巖石風化嚴重。
上圖為饅頭山斷層
二、毛莊組
第一層:由紫色云母葉巖組成,厚約十九米。
第二層:由灰色云母葉巖組成,厚度約四。
第三層:葉巖,厚度約為六米,顏色為紫色,由于該處地勢高處于風口處,受到各種外力因素的影響,該處水流失嚴重,不適合植物生長,該處基本上無被覆蓋。
第四層:灰色鮞狀石灰巖,厚零點八米。
第五層:灰色石灰巖,厚零點二米。
第六層:灰色鮞狀石灰巖,厚零點三米。
第四五六層集中于一塊巖石上,全部由石灰巖組成,但是石灰巖的類別不同。用肉眼可以清澈的看到,第四層和第六層上有明顯的鮞狀顆粒。
(四)、實習總結
兩天的實習不知不覺中便結束了,雖然稍微有點累,但是我們受益匪淺,實習過后,對于課本的知識有了更加深入的了解。我們對工程地質學這門課程也有了新的認識,實際觀察到各種地質年代的巖層。本次實習令我們加深了對工程地質學的了解,更深刻認識到了學習工程地質學的意義,鞏固了課本上的知識,還動了了實地勘察的艱苦。
這次的實習,進一步加固和加深在課堂上學過的理論知識,培養出用工程地質觀點分析實際問題和觀察能力,在實習中,觀察分析褶皺、斷裂特征,從而進一步明確了工程地質的地位以及與工程建設緊密結合的治學思想。在實習中學會了一定的考察地質的方法要領和細節,合理安排考察路程和考察內容,注意研究的方法和工具的使用,一些考察的細節,充分認識到地質考察的必要性和艱苦性。
在實習過程中我們總是寸步不離老師,同學們有拿手機記錄,也有拿本子專心聽講,大家都為了難得的實習認真地學習著。
第二篇
一、實習目的1.通過實習,使我們獲得地質實體的感性認識,鞏固課堂所學的基本理論和基本知識,為后續課程的學習打下良好的基礎。
2.了解三大巖石的形成過程,產生時代、結構、產狀、形成原因及現象等。
3.通過基本技能的訓練,使我們了解野外地質資料的收集、整理。
4.了解地質構造對工程影響,把地質知識運用到實際生活中。
二、實習地點
1.濟南市長清區張夏鎮境內的饅頭山
三、實習時間
/////////////////////////
五、實習內容
第一天 //////////////////
第一天我們實習的目的地是濟南長清區張夏鎮境內的饅頭山和靈巖寺,主要內容是觀察饅頭山的地質構造和饅頭組、毛莊組等巖層,以及靈巖寺附近的滑坡和斷層。
(一)濟南市長清區張夏鎮境內饅頭山
1.饅頭山簡介
饅頭山,海拔408米,位于濟南市長清區張夏鎮境內,當地老百姓習慣稱此山為“饃饃山”、“滿壽山”,或者高雅的稱為“曼壽山”,這說明這山的外形特別像饅頭。饅頭山距濟南市區僅20來公里。張夏境內群山連綿,饅頭山就在這群山之間,和周圍的山相比沒有太大的區別。山上滿是雜草,零零散散地有些低矮的小樹。整個山體為石質山,半山腰上散落著一小塊一小塊的農田。名字看起來有些俗氣,個頭也不算太高。2003年,饅頭山被世界教科文組織命名為世界第三地質名山,當年又被列入省級地質自然遺跡保護區。因為,它那豐富的皺紋和陳年脈絡,忠實地記錄了五億多年的地質變化。真可謂“濃縮的就是精華”。抬手之間,跨越五億年順著不太陡的山勢拾徑而上,在山腰處便可見一處巖層,這塊巖層乍看起來很普通,但它卻是無價之寶。因為,這一塊巖層記錄了五億多年的地質變化。該處巖層近兩米高,層次非常明顯。于峰介紹,最底部淡粉紅色的一層是花崗巖石,與這一層對比非常明顯的是,上面緊挨著的青灰色古代花崗巖,兩者之間的時間相隔2.5億年,而古代花崗巖距今約2.8億年。也就是說,人蹲在地上,一抬手之間的距離就輕松跨越了整整5.3億年的歷史。讓人不得不感慨滄海桑田變幻之快啊!再往上走,就會發現一個小土丘,土丘上布滿了碎石片。可別認為它只是個普通的小山丘,這里可是有名的三葉蟲化石的聚集地,小小的三葉蟲見證了這里曾是海洋深處的歷史。三葉蟲是生活在6億年到2億多年前的古老節肢動物,在當時它幾乎占據了整個海洋,是古生代一霸。到了中生代已完全絕滅。目前,全世界已發現的三葉蟲化石約四千多種,我國是發現三葉蟲化石最多的國家之一,有1千多種。三葉蟲化石又叫燕子石,也叫蝙蝠石。它歷史悠久,據記載,宋、明、清時代已有人把玩,稱之為“多福石”、“鴻福石”。在普通人的眼里,三葉蟲化石是“玩物”,但它在地質科研人員的眼里卻是貨真價實的“寶貝”。從上個世紀初,中國一代又一代的地質科研人員不斷探索研究,在饅頭山地區發現了17個三葉蟲生物帶,并確定饅頭山為一處最完整的寒武紀地層層型剖面,從而成為中國寒武紀地質結構劃分的標準山。因此,饅頭山也就成為地質界公認的世界地質名山。每年,都有無數地質專業的大學生和相關專家造訪饅頭山,一睹它滄海桑田的容顏。實在的名字背后是豐厚的物產 饅頭山不是一個孤立的小山頭,它的余脈蜿蜒相連。其中東邊的一支余脈遠觀像一個大佛頭,鼻子、眼睛、嘴巴惟妙惟肖,煞是生動。這么美麗的山當然也有美麗的傳說。
饅頭山不僅地質豐富,據說還藏有金礦。相傳很久以前在山的東側有一處泉眼,泉水常年汩汩噴涌,泉水清澈見底。有一年,一個從南方過來專做修補鐵鍋鐵盆的手藝人,走到這個泉眼處坐下休息。休息完了起身要走的時候,他竟然發現泉水里有一層亮亮的金粒兒。他大喜過望,趕緊把包袱解開,把金粒兒撈上來放進包袱里。撿了個大財的生意人在心里打起了算盤:“可不能讓別人知道這里有金子,得想個辦法把泉眼藏起來。”于是,他在泉眼邊順手拔了一棵草,用草堵住了泉眼。過了幾天,這個生意人得意洋洋地趕了一輛大馬車又來到泉眼處,想撈到更多的金子。可是等他到了跟前,傻了眼,泉眼處竟然不流泉水了。據老人們講,他拔的那棵草正好是萬年草,用它堵死了泉眼,泉水要到一萬年以后才能重新流淌。饅頭山到底有沒有金礦,還需要地質部門的勘查,但饅頭山周邊盛產木魚石可是個不爭的事實。1991年,張夏鎮饅頭山附近的村民們驚訝地發現,他們平時用來壘豬圈的石頭竟然是世上
少有的寶貝——木魚石。這是木魚石首次在張夏鎮中部饅頭山被發現。據考證,形成于距今約5.5——5.8億年之間的木魚石,是一種珍貴的玉石石材,含26種有益人體健康的微量元素和礦物質,用木魚石制作的器皿通透防腐,此外,它還能制成各類收藏藝術精品。饅頭山是塊寶地,珍貴的木魚石給饅頭山周邊的居民們帶來了財富和商機,也是饅頭山除了是地質名山外的又一驕傲。饅頭山將建大型地質公園自饅頭山被命名為世界地質第三名山,尤其是在被列入省級地質自然遺跡保護區以后。當地有關部門經多方論證、研究,決定根據饅頭山獨特的地質風貌和考察價值,以饅頭山為核心,在其周圍興建集科普、教育、研究、旅游于一體的地質公園,這也將是山東省最大的地質公園。據介紹,規劃中的饅頭山地質公園將劃分為五大片區,中部將建成地質文化廣場,設計面積200畝,主要工程是建設三葉蟲概念性廣場標志雕塑和區內各景點雕塑;西部是展館片區,規劃面積100畝,主要是地質博物展廳,為地質專家、學者及游客提供地質教學設施和科普知識展覽;北部是大沙河片區,對河道進行綜合治理,利用豐富的水資源突出靈山秀水的地方特色;南部是饅頭山地質剖面片區,將整理修建參觀場地、修建硬化參觀道路及碑亭、山頂標志性建筑等。
2.實習任務:饅頭山巖層
(1)饅頭組
第一層頁巖,黃灰色,2m。
第二層薄層石灰巖,藍灰色,厚4m,含燧石結核。
第三層鈣質頁巖,灰黃色及灰色,厚13m。
第四層頁巖,紫色,厚8m。
第五層石灰巖,土黃色,厚6m。與另一個山體對比可發現此處為斷層,為平推斷層。第六層頁巖,灰綠色,厚4m。
第七層石灰巖,灰綠色,厚2m。巖體上孔洞發育成熟,巖體易形成溶洞,不利于工程建設,強度低于第五層的石灰巖。
第八層頁巖,紫紅色,厚7m。
第九層石灰巖,灰白色,厚2m,縱向裂隙打,孔洞發育少。
第十層頁巖,鮮紅色,厚5m,風化嚴重。
(2)毛莊組
第一層云母頁巖,紫紅色,厚4m。
第二層頁巖,紫色,厚13m。
第三層頁巖,紫紅色,厚4m。
(二、三層中間有明顯分隔帶)
第四層鮞狀石灰巖,厚0.8m。
第五層灰色石灰巖,厚0.2m。
第六層鮞狀石灰巖,厚0.3m。
據老師介紹說,第四、五、六層原來為海底,由于后來的地殼運動成為現在的毛莊組巖層。
六、實習總結
為期兩天的實習匆匆結束了,在這兩天里面,雖然天氣不太好,但我們在劉老師的指導帶領下,實地認識了斷層、滑坡、褶皺、巖石構造以及向斜背斜的地質構造。這次實習的親身經歷,使我們對課堂上所學到的知識有了更深層次的理解,鞏固了我們所學到的知識。第三篇
經過一個多學期的學習,我們對工程地質與土力學有了深刻的認識與了解,掌握了關于工程
地質與土力學中的基本知識,但是書本上的知識與實際情況往往有很大的差距,所以為了更好點的認識地質現象,加深對其了解,我們08級土木工程專業在六月三號在劉傳孝老師的帶領下開始我們的地質實習。
一、地質實習的目的1、學會對巖石的肉眼判別
2、了解饅頭山沉積巖的每一層的巖石組成及其顏色、厚度等
3、學會地質羅盤的使用方法
4、用地質羅盤測量實地測量巖層的產狀(走向、傾向、傾角)
5、掌握褶皺的基本知識和判斷背斜、向斜的能力
6、現場認識斷層、滑坡、巖層,背斜、向斜等地質現象
二、地質實習的過程
我們的實習分為兩天(六月三、四號),六月三號實習地點是長清張夏鎮滿壽山和靈巖寺,實習項目是滿壽山的巖層構成和滑坡、斷層現象,六月四號的實習地點是蘇莊,實習項目是背斜構造和地質羅盤的實習,六月四號下午我們結束地質實習,返回學校。
三、實習的內容
1、認識滿壽山的巖層
饅頭山,海拔408米,位于濟南市長清區張夏鎮境內,當地老百姓習慣稱此山為“饃饃山”、“滿壽山”,或者高雅的稱為“曼壽山”。2003年,饅頭山被世界教科文組織命名為世界第三地質名山,當年又被列入省級地質自然遺跡保護區。饅頭組主要由紫紅色、黃綠色等雜色頁巖及泥質、白云質灰巖組成。底部不整合于泰山雜巖的肉紅色片麻狀花崗巖之上。下部灰巖中含磁石結核和條帶,上部頁巖中具微細水平層理,中部頁巖含有三葉蟲化石~中華萊德利基蟲。厚度119米。
在開始實習前,劉老師將此次實習分為三組-饅頭組(十層)、毛莊組(六層)、徐莊組(五層)。
一、饅頭組
第一層是由頁巖組成,厚約兩米,巖層呈現黃綠色,局部呈現灰色,風化程度非常的嚴重,裂隙發育大,我們在工程中應盡量避開
第二層是由石灰巖組成,該層巖石深入山體,厚約四米,巖石呈灰綠色,此處的裂隙極有可能發育成溶洞,所以工程中應注意勘探。
第三層是頁巖,厚約八米,巖石呈現黃綠色,局部呈現褐色
第四層是由頁巖組成,厚約十三米,顏色顯紫色
第五層是由石灰巖組成,厚度約六米,顏色呈現土黃色,裂隙發育輕微,有利于工程實施,第六層是由頁巖組成,厚度約四米,顏色呈現黃綠色。
第七層是由石灰巖組成,厚度約兩米,顏色呈現綠色,空隙發育,石灰巖表面覆蓋物為填充在裂隙中的雜質。
第八層為頁巖,厚度約七米,顏色為紫紅色風化程度比較大
第九層為石灰巖,厚度約兩米,顏色為灰白色,縱向裂隙發育比較大,但是橫向裂隙發育小,前度較高。
第十層是由頁巖組成,厚度約五米,顏色呈鮮紅色,由于該層位于山頂,所以此處巖石風化嚴重。
二、毛莊組
第一層是由頁巖組成,厚度約四米,顏色為紫紅色,頁巖中含有云母
第二層是由頁巖組成,厚度約為十三米,顏色呈現紫紅色
第三層是由頁巖組成,厚度約為四米,顏色為紫紅色,由于該處地勢高以及各種外力因素,使得該巖層水土流失嚴重,表面基本無植被覆蓋
第四層:灰色鮞狀石灰巖,厚零點八米。
第五層:灰色石灰巖,厚零點二米。
第六層:灰色鮞狀石灰巖,厚零點三米。
二、徐莊組
由于徐莊組地勢陡峭,我們不能繼續前行,所以未能近距離觀察徐莊組的巖層組成。背斜是褶皺的一種,為巖層向上拱起的拱形褶皺,經風化,剝蝕后露出地面的底層,分別向兩側成對稱出現,老地層在中間,新地層在兩側,另外褶皺也包括向斜,其為巖層向下彎曲的槽型褶皺,經風化、剝蝕后,露出地面的地層分別向兩側成對稱出現,新地層在中間,老地層在兩側。自然界的背斜和向斜相互連接、相間排列,常是多個連續出現。正常情況下﹐背斜呈背形﹐向斜呈向形﹐是褶皺的兩種基本形式。
四、實習的結論
1、我們在實習過程中學到了在課堂上學不到的知識,縮小了書本與實際的差距
2、學會了地質羅盤的使用,測得巖層產狀,3、掌握了背斜與向斜的基本判定
4,、對斷層與滑坡等地質現象有了進一步認識,理論聯系實際。
5,、了解了饅頭山的巖層構造,對沉積巖有了更深的認識
第四篇:工程地質及水文地質實習報告
地質實習
一、實習目的、任務 1.實習目的:
運用和鞏固課堂所學的工程地質的理論知識,提高對各種地質現象的認識和分析能力,初步掌握工程地質勘測工作的基本內容和方法。2.實習任務:
對實習區內比較直觀、典型的地質現象進行觀察描述和初步分析,對工程地質勘測工作的方法和技能進行初步訓練。
二、實習內容 1.地貌部分 流水地貌
京娘湖位于武安市西北部,距邯鄲約60公里。因宋太祖趙匡胤千里送京娘的故事發生在這一帶,故得此名。京娘湖原稱口上水庫,建于1966至1969年,最大水面2500畝,庫容量3200萬立方米。湖面呈倒“人”字型,分東西兩支。東支為常社川的前段,西支為門道川的前段,各有3公里長。巖溶地貌
在可溶性巖石地區,地下水和地表水對可溶巖進行的化學溶蝕、機械侵蝕、搬運、堆積并形成各種獨特地貌形態的地質現象,總稱為巖溶。這種地質作用稱為“巖溶作用”。在南斯拉夫的喀斯特(Karst)地區,巖溶現象十分發育,故巖溶又稱為“喀斯特”。
鐘乳石的發現地位于武安市活水鄉白云川井峪村與宅清溝村之間的深山
地質實習
里,發現者叫張云秀,是一位林業系統退休職工。張云秀原籍武安,幾年前從工作崗位上退下來后,就回老家承包了一片荒山,利用自己的一技之長為家鄉的綠化發揮余熱,他在山上開出了一條條羊腸小道,使荒山披上了綠裝,同時在人跡罕至的深山陡崖上,發現了大片的裸露在外的鐘乳石。
這些鐘乳石漫山遍野,成群成堆,形狀各異,有的像佛,有的像人,有的似動物,有的似植物,天然形成,巧奪天工,從山腳至山頂分成三層,一層比一層精彩,張云秀就給這座山起了個名字叫天乳山。地質專家考察后認為,這里曾經是海洋,大約在5億年至2億年以前,山體逐漸抬升露出水面成為陸地,又經過火山運動、地殼變化、風吹日曬、雨澆雷擊等大自然長期的雕刻,形成今天神奇而美麗的鐘乳石景觀。
天乳山的具體位臵,從沙洺向北行4公里,到蓮花洞路口再向西行6公里即到,距邯鄲50余公里,距京娘湖約6公里。因天乳山漫山披綠,就像一座天然氧吧,秋天到來后,更是漫山紅遍,層林盡染,這里不是旅游景區目前不收任何門票費用,所以吸引了不少熱愛大自然的人們前去探奇。2.巖層
我們一路上能夠看到的巖石有砂巖、灰巖、沉積巖、火成巖、玄武巖、片巖等。
砂巖:由石英顆粒(沙子)形成,結構穩定,通常呈淡褐色或紅色,主要含硅、鈣、黏土和氧化鐵。砂巖是一種沉積巖,主要由砂粒膠結而成的,其中砂里粒含量要大于50%。決大部分砂巖是由石英或長石組成的。
沉積巖:又稱為水成巖,是三種組成地球巖石圈的主要巖石之一(另外兩種是巖漿巖和變質巖)。是在地表不太深的地方,將其他巖石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成巖作用形成的巖石。
頁巖:具有薄頁狀或薄片層狀的節理,主要是由黏土沉積經壓力和溫
地質實習
度形成的巖石,由黏土物質硬化形成的微小顆粒易裂碎,用硬物擊打易裂成碎片,具有薄頁狀層理構造的粘土巖,屬于三疊系上統。頁巖致密,硬度低,表面光澤暗淡。含有機質的呈灰黑、黑色。頁巖抗風化力弱,易出現蔥花狀風化構造,在地形上常形成低山低谷。頁巖不透水,往往成為不透水層或隔水層。
玄武巖:主要為陸相裂隙式或裂隙—中心式溢出的基性巖流,以玄武巖為主,局部地區有粗面巖、安山巖、流紋巖及松脂巖等。常具拉斑玄武巖結構、氣孔及杏仁狀結構。顏色為灰綠、綠灰或暗紫色。多為隱晶和斑狀結構。
石灰巖:方解石礦物占絕大部分,有時含少量白云石、粉砂礫、粘土等。純石灰巖為淺灰白色。性脆,遇稀鹽酸時起泡劇烈。有竹葉狀、團塊狀等結構。還有由生物碎屑組成的生物碎屑灰巖等。
3、地質構造:
(1)斷層
斷裂兩側的巖石沿斷裂面發生了較大位移則稱為斷層。這里看到一個明顯的斷層破碎帶,很典型的斷層特征。在其下方我們可以清晰的看到牽引構造,當然我們也可以從地層的重復與缺失,地層的不整合接觸關系來判斷是否是斷層。(2)節理 剪節理:
剪節理又稱剪切裂隙或者破劈理,處處可見。剪節理形成于主構造破碎帶的邊緣,如果是密集帶又可稱為劈理化帶或構造破碎帶,是一種比較平直、緊閉、陡傾角(80-90度)的裂隙。單組剪節理(又稱剪切裂隙)延伸可以較長,地質構造力學把它叫做扭性裂隙。節理加速了巖層的風化
地質實習
速度,增加了巖石的透水性。柱狀節理:
屬于原生節理,是巖石在冷卻時體積收縮形成的。如玄武巖的六邊形柱狀節理。由于形成巖漿巖過程中,由于冷凝溫度差的存在,雜質的影響,巖漿厚度不同,造成柱狀節理不是標準的六邊形。(3)褶皺
在地質構造運動的過程中,巖層在側向壓應力作用下發生彎曲,但仍保持連續性和完整性,這種地質構造形態叫褶皺,褶皺構造中的一個彎曲叫褶曲。其基本類型是背斜和向斜。在去古武當山的途中,可見明顯的背斜構造。(4)沉積巖層理構造及層面構造
層理是沉積巖在形成過程中,由于沉積環境的改變所引起的沉積物質的成分、顆粒大小、形狀或顏色在垂直方向發生變化而顯示成層的現象。層理是沉積巖最重要的一種構造特征,是沉積巖區別于巖漿巖和變質巖的最主要標志。
水平層理:是由平直且與層面平行的一系列細層組成的層理。它是在比較穩定的水動力條件下(如河流的堤岸帶、閉塞海灣、海和湖的深水帶),從懸浮物或溶液中緩慢沉積而成的。
地質實習
單斜層理:是由一系列與層面斜交的細層組成的,細層的層理向同一方向傾斜并大致相互平行。它與上下層面斜交,上下層面互相平行。它是由單向水流所造成的,多見于河床或濱海三角洲沉積中。
交錯層理:是由多組不同方向的斜層理互相交錯重疊而成的,是由于水流的運動方向頻繁變化所造成的,多見于河流沉積層中。
層面構造:指巖層層面上由于水流、風、生物活動等作用留下的痕跡,如波痕、泥裂、雨痕、流痕等。
4、不良地質現象
(1)滑坡:滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。防治滑坡的工程措施很多,歸納起來可分為三類:一是消除或減輕水的危害;二是改變滑坡體的外形,設臵抗滑建筑物;三是改善滑動帶的土石性質。
(2)崩塌:崩塌(崩落、垮塌或塌方)是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動、堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象。崩塌一旦發生,就會阻斷交通,使公路和鐵路被掩埋,給運輸帶來重大損失。另一處崩塌位于背斜核部,內因是由于距背斜核部近,裂隙發育,將巖體分割,巖性下降,外因是由于水的作用,進入裂隙降低了鉸接強度,降低巖體強度。此處發生崩塌,會使引水渠擋住,影響發電站發電。若崩塌一旦發生,有時會
地質實習
使建筑物,甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。由崩塌帶來的損失,不單是建筑物毀壞的直接損失,并且常因此而使交通中斷,給運輸帶來重大損失。(3)巖溶: 巖溶是指地表水和地下水對可溶性巖石的長期溶蝕作用及形成的各種巖溶現象的總稱。天乳山地區大面積分布質地較為純凈的碳酸鹽巖,致使本地區巖溶發育較為強烈,巖溶地貌千姿百態。
三、實習心得
實習很快過去了,在老師的耐心講解下我們學到了很多,基本的認識并能清晰判斷以地質構造,相信在以后的學習工作中都會對我大有幫助。
首先我想說的是我的一個變化的過程。由開始對實習內容的一無所知,到老師具體講解后的慢慢了解,再到最后慢慢整理消化變成自己的東西的全過程,無論什么東西只要你用心學了,認真付出了,你總會有收獲。
我們這次實習,還學到了很多工程實際問題,對以后的工作都有很大的幫助。很謝謝學校給我們這次實習的機會,也感謝張老師這幾天來對我們的指導與幫助。
第五篇:《工程地質及水文地質》實習報告
《工程地質及水文地質》實踐教學
實習報 告
第 1 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
《工程地質及水文地質》實習概況
一、實習目的:
1.了解參觀水電站、水文站、滑坡等的基本情況;
2.了解參觀水電站等建造時面臨的主要技術問題和解決措施等。
3.將在《工程地質及水文地質》課程中學到的理論知識與實際相結合,更加深入、清晰地了解所學知識。
二、實習地點:
北碚水文站、北碚縉云山。
三、實習時間:
2011年11月8日-10日
四、實習內容及過程:
(一)水電站
1.水電站概況:
水電站是將水能轉換為電能的綜合工程設施。水電站按水能來源分為:利用河流、湖泊水能的常規水電站;利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫,待電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的抽水蓄能電站;利用海洋潮汐能發電的潮汐電站;利用海洋波浪能發電的波浪能電站。按對天然徑流的調節方式分為:沒有水庫或水庫很小的徑流式水電站,水庫有一定調節能力的蓄水式水電站。按水電站水庫的調節周期分為多年調節水電站、年調節水電站、周調節水電站和日調節水電站。年調節水電站是將一年中豐水期的水貯存起來供枯水期發電用。其余調節周期的水電站含義類推。按發電水頭分為高水頭水電站、中水頭水電站和低水頭水電站。世界各國對此無統一規定。中國稱水頭70米以上的電站為高水頭電站,水頭70~30米的電站為中水頭電站,水頭30米以下的電站為低水頭電站。按裝機容量分為大型、中型和小型水電站。中國規定裝機容量大于75萬千瓦為大(1)型水電站,75萬~25萬千瓦為大(2)型水電站,25萬~2.5萬千瓦為中型水電站,2.5萬~0.05萬千
第 2 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
瓦為小(1)型水電站,小于0.05萬千瓦為小(2)型水電站。按發電水頭的形成方式分為:以壩集中水頭的壩式水電站、以引水系統集中水頭的引水式水電站,以及由壩和引水系統共同集中水頭的混合式水電站。
1878年法國建成世界第一座水電站。20世紀30年代后,水電站的數量和裝機容量均有很大發 展。80年代末,世界上一些工業發達國家,如瑞士和法國的水能資源已幾近全部開發。20世紀世界裝機容量最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站,裝機1260萬千瓦。世界第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。世界裝機容量最大的抽水蓄能電站是1985年投產的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站。世界第一座潮汐電站于1913年建于德國北海之濱。最大的潮汐電站是法國建于圣瑪珞灣的朗斯潮汐電站,裝機24萬千瓦。日本在1978年建成的海明號波浪發電試驗船則是世界上第一座大型波能發電站。
中國大陸最早建成的水電站是云南省昆明市郊的石龍壩水電站(1912)。1988年竣工的湖北葛洲壩水利樞紐,裝機達到271.5萬千瓦。1986年中國在浙江省建成試驗性的江廈潮汐電站,裝機3200千瓦。1994年開工興建的三峽水利樞紐建成后,裝機容量為1820萬千瓦,將是世界上最大的水電站。
中國不論是水能資源蘊藏量,還是可能開發的水能資源,都居世界第一位。截至2007年,中國水電總裝機容量已達到1.45億千瓦,水電能源開發利用率從改革開放前的不足10%提高到25%。水電事業的快速發展為國民經濟和社會發展作出了重要的貢獻,同時還帶動了中國電力裝備制造業的繁榮。三峽機組全部國產化,邁出了自主研發和創新的可喜一步。小水電設計、施工、設備制造也已經達到國際領先水平,使中國成為小水電行業技術輸出國之一。
此外,中國水電產業各項經濟指標增長較快。2007年1-11月,中國水力發電行業累計實現工業總產值93,826,334千元,比上年同期增長了20.88%;累計實現產品銷售收入89,240,772千元,比上年同期增長了20.17%;累計實現利潤總額24,689,815千元,比上年同期增長了35.91%。2008年1-8月,中國水力發電行業累計實現工業總產值77,284,104千元,比上年同期增長了25.14%;累計實現產品銷售收入78,176,606千元,比上年同期增長了26.59%;累計實現利潤總額18,007,801千元,比上年同期增長了14.03%。中國經濟已進入新的發展時期,在國民經濟持續快速增長、工業現代化進程加快的同時,資源和環境制約趨緊,能源供應出現緊張局面,生態環境壓力持續增大。據此,加快西部水力資源開發、實現西電東送,對于解決國民經濟發展中的能源短缺問題、第 3 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
改善生態環境、促進區域經濟的協調和可持續發展,無疑具有非常重要的意義。另外,大力發展水電事業將有利于縮小城鄉差距、改善農村生產生活條件,對于推進地方農業生產、提高農民收入,加快脫貧步伐、促進民族團結、維護社會穩定,具有不可替代的作用。水電開發通過投資拉動、稅收增加和相關服務業的發展,將把地方資源優勢轉變為經濟優勢、產業優勢,以此帶動其他產業發展,形成支撐力強的產業集群,有力促進地方經濟的全面發展。2.雅安水電概況:
雅安是長江上游重要生態屏障區,是全國生態示范區建設試點市。年降雨1000―1800毫米,森林覆蓋率45%,空氣質量一級,水質量二類。雅安是國家規劃的十大水電基地之一。位于四川盆地西緣山區,東鄰成都、樂山、眉山三市,南與涼山州接壤,西與甘孜相連,北與阿壩州毗鄰,轄雨城區、名山縣、天全縣、蘆山縣、寶興縣、滎經縣、漢源縣、石棉縣,共七縣一區,幅員面積1.527平方千米,2006年末總人口153萬。
雅安水能資源得天獨厚,鏡內有大渡河、青衣江兩大水水系,為雅安電力注入了源源不斷的活力。全市流域面積在30平方千米以上的河流有131條,水電資源理論蘊藏量16013MW,規劃可建水電容量為13620MW。2006年全市電網企業售電量32.32億千瓦時,用電結構中工業負荷占85.08%;居民生活用電負荷占10.28%,第三產業用電負荷占2.28%,農業用電負荷占1.75%,綜合最大負荷約65萬千瓦。雅安境內供電區域電網已初步形成,其中:220千伏變電站1座,主變容量9萬千伏安,線路長度111千米;110千伏變電站17座,主變容量83.6萬千伏安,線路長度637千米;35千伏變電站52座,主變容量34.88萬千伏安,線路長度1696千米。110千伏骨架網分為南部電網(包括石棉和漢源)和北部電網(除石棉、漢源外所有地區),之間僅靠一條110千伏線路弱聯結。地方電網與四川主網有3個并網點:一是石棉富源公司以35千伏線路在35千伏南瓜橋變電站與西昌電業局聯網;二是石棉龍江電力有限責任公司以35千伏線路在220千伏新棉變電站與西昌電業局聯網;三是雅安電力(集團)股份公司110千伏線路在華能雨城電站與成都電業局聯網。“十五"期間,雅安水電開發一直走在全省前列。根據雅安水電開發規劃,到2010年,全市水電裝機將達到1000萬千瓦,年發電量400億千瓦時,實現銷售收入100億元。預計到2014年,雅安水電裝機容量達到1300萬千瓦以后,水電及其主要關聯產業帶來的GDP可達到350億元以上,使人均GDP接近3000美元。3.實習電站概況:(1)銅頭電站:
第 4 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
銅頭電站是青衣江支流寶興河干流最末一級電站, 大壩樞紐工程采用混凝土雙曲高拱壩擋水和引水發電方式。電站距蘆山縣城9 km , 距雅安市45km,距成都192km。電站裝機8萬kW ,為混合引水發電工程,首部樞紐為75m的高非溢流雙曲薄拱壩,壅高水頭59m ,左岸引水發電輸水系統全長1.9km ,利用河道截彎取直獲得落差31m。電站最大水頭90m , 大壩正常蓄水位760m 時庫容為2250萬m,死水位755m ,調節庫容450萬m。樞紐工程采用左、右岸泄洪隧洞泄洪, 最大泄洪流量為1950m/s。電站于1995 年12 月建成發電, 經歷了10 年運行時間的考驗。
銅頭電站地基地質條件差, 地層結構復雜, 巖石強度低。壩型選定及主要工程地質問題:壩型選擇受地形、地質條件制約, 樞紐區壩址處河道順直, 兩岸坡頂高出壩頂約30~40m ,壩址處于∪型峽谷,谷底水面寬僅10余m,正常蓄水位760m處谷寬約80m ,兩岸基本對稱,基巖裸露,為第三系泥鈣質、鈣泥質礫巖,厚層狀結構,層面微傾下游,風化不深,順河間裂隙不發育,河床覆蓋層薄,地形條件適宜修建雙曲拱壩,但也存在著一些不利的工程地質問題,如基巖巖性軟弱,變形模量低,緊靠壩肩上游有L13,下游有L11、L
12、L47等多條規模較大的陡傾角裂隙,與河流流向近于正交,巖層產狀接近水平,壩肩及河床均分布有較多的泥質泥化、溶蝕軟弱夾層。對大壩有影響的軟弱夾層分軟巖夾層(A)和泥化夾層(B)兩種。前者根據巖性差異又分為泥質礫巖(A1)和含礫泥質粉砂巖(A2)軟巖夾層。
銅頭電站大壩兩岸壩肩本不存在確定的不穩定滑裂面, 影響壩肩穩定,在地質模型試驗中,經有限元計算,部分計算點的安全系數小于2.5,認為是不安全的,需采用預應力錨索提高壩肩基礎彈模,用以加強壩肩穩定作用。至于點全安系數問題, 目前尚無必須滿足的規定值。預應力錨索能提高壩肩基礎彈模在原型中也無測試方法,涉及對工程投資的影響, 有待在今后工程中針對具體情況進一步探索。銅頭電站大壩壩基工程地質條件極為不良, 到目前為止, 運行所反饋的信息可以說是一個成功的工程。但因時間不長, 還將繼續經歷各種運行條件的考驗, 有待后期總結。(2)雨城電站概況:
雨城水電站為青衣江最初一級水電站,距雅安縣城3km的川藏公路旁;總裝機容量為6OMW,閘壩壩高26.5 m,正常蓄水位598 m,總庫容0.11億m3,設計引用流量450 m3/s,設計水頭15.5 m。壩后式廠房座落在河床基巖上,副廠房和開關站位于左岸I、Ⅱ級基座階地上,階地表層由砂卵石覆蓋。
雨城電站左岸Ⅱ級階地上,階面高程為598~607 m,其中高程597.5 m 以上為亞
第 5 頁
共 13 頁
《工程地質及水文地質》實踐教學
砂土、粘土和砂層,其厚度分別為2.5~3.0 m、3.0~6.5 m、2.0~4.0 m,其亞砂土、粘土層向上游方向逐漸變為粉細砂層;高程597.5m以下為砂礫卵石層,厚7.5~16.5 m,該層中的砂為粉細~ 中砂。礫卵石大小懸殊,滲透系數K=1.22~7.41 m/d。根據物探資料與鉆孔揭露,初步判定在ZK3。至MH3之間、ZK20至MH7之間有一北東向的古河槽,砂礫卵石層厚14~ 1605 m,河槽處基巖頂板高程為58O~585 m,比兩翼基巖頂板低6.O~8.0 m。高程581.5~ 586 m 以下為K2g泥質粉砂巖夾粉砂質泥巖、鈣質泥巖及泥巖,巖層傾向左岸偏下游,基巖透水性較差,屬微透水層。(3)大石板電站:
大石板電站位于雅安市城區以南6公里的周公河左岸,南郊鄉境內大石板,裝機容量為2×2500kW,設計水頭18m,引用流量33m3 /s,最大壩高32.5m,最大壩底寬330.2m,壩長89.1m(含非溢流壩——主廠房和沖砂閘,共48.7m)。主廠房置于沖砂遭左側,沖砂遭右側為大壩溢流壩;居中的一孔沖砂閘,閘面為5×5m2。,擔負沖砂、泄洪雙重任務。溢流壩高27m,為混凝土條(塊)石重力壩。大石板電站屬周公河梯級開發中的第六級,為河床式水電站。
壩址處河床出露基巖以土紅色砂質泥巖為主,鈣質粉砂巖次之,間夾薄層狀頁巖等紅色地層,均為比較軟弱的巖層。泥巖遇水,尤其是在水的長期浸泡下,容易泥化,加之節理裂隙作用,造成壩基失穩。
壩址處河床及左右埂肩巖層產狀,系由河流的上游傾向下游,右岸傾向左岸,傾角大多在300左右。右壩肩地質環境比較惡劣,勢必影響整個大壩的穩定經上分析宜采用帷幕灌漿方法進行補救,使之充填裂隙,固結巖石,穩定壩基。按照設計要求,大石板電站灌漿在主廠房和沖砂道迎水面鋼筋混凝土壩基臺階(主廠房基腳為階梯狀臺階,沖砂道基腳為平臺)上進行 采取單排布孔,原則上分為三序鉆灌;一序孔距6m,二序孔距3m,三序孔距1.5m。共完成灌漿孔31個,其中試驗孔2個,觀測 L 1個,檢查孔2個;最大L深26.85m(含混凝土層進尺180.10m,基巖進尺452.55m)。灌漿未能形成整體帷幕因灌漿僅僅限于主廠房及沖砂遭基腳,即占整個大壩長度不足55 ;而整個溢流壩基腳,另45 的地段,卻被置之于 “灌”外眾所周知,防滲帷幕的關鍵是要形成帷幕,就是要有連續的整體,給滲漏構筑一道堅實牢固、不可逾越的屏障,部分灌漿難以達此目的。
大石板電站地質構造屬于四川沉降帶西部的三級構造單元———川西褶皺帶的組成部分,其構造體系為川滇南北構造體系與北北東向新華夏構造體系過渡帶,小斷裂較
第 6 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
多,褶皺十分發育。電站則坐落在周公山背斜東翼、雅安向斜西翼。背斜西翼傾角30°~40°,向斜兩翼傾角25°~30°。電站處出露基巖為中生界白堊系上統夾關組(k2j)地層,其厚度達363117m ,由淺紅色厚層長石石英細砂巖、泥巖、粉砂巖組成。泥巖、粉砂巖常以薄的夾層或透鏡體出現。由于夾層層數多,以致巖性很不統一,尤以右岸更甚。加之裂隙發育,巖石破碎,坍塌嚴重。右壩肩基巖出露高程僅高于正常水位2m左右,洪水期繞壩滲漏問題不容忽視。(4)沙坪電站:
沙坪水電站位于四川雅安青衣江一級支流周公河中下游,是周公河梯級開發的第四級電站,工程地處雅安市雨城區沙坪鎮和周河鄉境內,距成都市約168km,距下游雅安市23km。沙坪水電站水庫正常蓄水位高程為703m,總庫容0.0286億立方米,總裝機容量56MW,年發電量為1.6億kw.h,為三等中型工程。沙坪水電站為引水式“一洞一井兩機”發電站,工程樞紐由擋水攔河大壩、圓形引水隧洞‘敞開式調壓井、壓力鋼管、地面發電廠房等建筑物組成。大壩為常態重力式混凝土壩,壩頂高程為706.5m,最大壩高47.5m,壩頂寬6m,壩頂長175m。
周公河流域屬于四川盆地亞熱帶濕潤氣候區,流域由于受西南季風影響,年內季節性降雨量變化較大,徑流年內變化較大,汛、枯期分明,工程區全年降雨時段較多,多年平均降雨天數占全年2/3多。工程區處在全國有名的暴雨區內,暴雨季節主要集中在6~10月。由于施工區全年降雨量多、洪水頻發率高,給施工帶來了較多的不利因素。周公河地處川西山區,流域內河床狹窄,常年枯水位時期河床寬度為45m左右。壩址區覆蓋層厚3~6m,地層巖性為沙泥巖,屬軟巖類。由于受布設位置限制,大壩施工布置較為困難,施工導流設計受到了較大約束,大壩土石方開挖、混凝土澆筑大規模展開施工受到一定的限制。(5)水津關水電站:
水津關水電站位于雅安市雨城區草壩鎮,上距雅安城區13km,下距草壩鎮3km。上游與已建的大興電站銜接,下游與在建的龜都府電站銜接,水津關電站的開發符合該河段梯級開發總布局。青衣江全流域面積13744km2,壩址以上流域面積10268km2,多年平均流量432m3/s。水津關電站工程屬河床式開發,水庫正常蓄水位549.00m,正常蓄水位時的庫容為596萬m3。電站額定水頭12m,設計引用流量586m3/s,電站裝機容量63MW。電站多年平均發電量29686萬kW.h,年平均利用小時4712h。
根據《防洪標準》(GB50201-94)、《水利水電工程等級劃分及洪水標準》
第 7 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
(SL252-2000)、《堤防工程設計規范》(GB50281-98)規定和《四川省發展改革委員會關于印發青衣江水津關水電站可行性研究報告工程技術方案審查意見的通知》(川計能源[2004]501號)的規定:水津關水電站工程屬三等工程。電站樞紐主要建筑物為3級,次要建筑物為4級,臨時建筑物為5級,左岸防洪堤為堤防2級,右岸防洪堤為堤防4級。
(6)槽漁灘電站:
槽漁灘水電站是青衣江干流梯級開發的一項很重要的樞紐工程,電站由四川省水利水電勘測設計院設計,壩高523.5m,正常水位520m,安裝3臺單機容量為2.25萬KW機組,總裝機6.75萬KW。廠房尾水管彎管段為鋼筋混凝土結構,機組軸線與尾水管軸線夾角為6.79。彎管段高、水平段長、出口高度、出口寬度分別為6 750mm、8 860 mm、3 285 mm、15 000 mm。為滿足施工進度、混凝土澆筑分層分塊、彎管段施工精度要求,將彎管段分為上、下彎段施工。電站動能經濟指標優越,交通條件方便,建設條件良好,建設工期3年3個月即建成發電。由于電站樞紐在長征渠首部樞紐的位置,灌溉農田面積93.3萬余ha,電站的興建,為長征渠的實施創造了有利的條件。(7)龜都府水電站:
龜都府水電站,位于雅安市草壩鎮至下游名山河與青衣江匯合處的龜都府小島河段,上游距雅安市區20km,沿青衣江左岸有洪雅至雅安公路通過工區,交通方便。該電站為青衣江多營坪至龜都府河段水電規劃梯級開發的最末一級,屬閘壩低水頭河床式電站,以發電為主,兼旅游和改善環境。電站尾水與下游漕漁灘庫區尾水相接。電站水庫設計正常高水位534.Om,最大壩高26.1m,總庫容2120萬m3,青衣江主庫廻水長度約8km,設計水頭12.5m,裝機容量66.0MW。
龜都府水電站浸沒區的判定:當壅高后的地下水位與臨界浸沒深度之和大于地面高程的地區為浸沒區。根據水文地質剖面分析,在階地低洼地段及水溝兩邊地帶,地下水壅高水位位于砂壤土、砂之中,部分超過臨界浸沒水位。因此,草壩在階地低地及水溝兩邊存在浸沒。根據1/500地形圖和各區段的地質情況和地下水壅高水位分析,草壩區浸沒面積為31hm2。
龜都府水電站浸沒處理方案探討:從浸沒評價可以看出,產生浸沒的原因是水庫蓄水導致地下水位壅高超過臨界浸沒深度。地下水位的壅高受控于水文地質條件,臨界浸沒深度由地下水位以上土層的毛細上升高度和農作物的根系深度(農田區)或建筑物基礎埋置深度(建筑物區)之和組成。農作物根系深度和建筑物基礎埋置深度是不可能改變
第 8 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學 的,可見處理水庫浸沒問題應從降低地下水位和減少毛細上升高度或墊高地面高程入手。
(二)水文及水文站
1.水文概況:
水文,指研究自然界水的時空分布、變化規律的一門邊緣學科。建國50年來,在各級黨委、政府的關懷、領導和廣大水文職工的不懈努力下,我國的水文事業隨著國民經濟和社會的發展而不斷發展,取得了巨大的成就。1949年,全國只有水文站148處、水位站203處、雨量站2處。截止20世紀末,我國已建成各類水文站點3萬多處,形成包括水位、流量、雨量、水質、地下水、蒸發、泥沙等項目齊全、布局比較合理的水文站網;積累了總額為9.7億元的固定資產;造就了一支具有一定技術水平、敬業愛崗、無私奉獻、總數約3萬6千名職工的水文專業隊伍;每年收集6億多條水文水資源數據,積累了大量寶貴的水文資料。
21世紀,國民經濟和社會發展對防洪、水資源、生態環境的要求將越來越高。近年來,黨中央國務院對水利工作非常重視。為適應形勢發展,汪恕誠部長強調,水利工作要實現從工程水利到資源水利的轉變,要從經濟和社會可持續發展的角度統籌考慮防洪、水資源統一管理和保護問題,做好水資源開發、利用、管理、配置、節約和保護工作。水文是水利建設的尖兵、防汛抗旱的耳目、水資源管理與保護的哨兵,是資源水利的基石。
21世紀初期,水文工作的主要任務是:理順管理體制,加大投入力度,推進站隊結合,積極開展巡測,加強設施建設和管理,提高水文現代化水平。2.水文站概況:
水文站是觀測及搜集河流、湖泊、水庫等水體的水文、氣象資料的基層水文機構。水文站觀測的水文要素包括水位、流速、流向、波浪、含沙量、水溫、冰情、地下水、水質等;氣象要素包括降水量、蒸發量、氣溫、濕度、氣壓和風等。
按測驗項目分為觀測水位、流量或兼測其他項目的水文站;只觀測水位,或兼測降水量的水位站;只觀測降水量的雨量站;只測水質的水質站;只測地下水的地下水井觀測站;測量河流泥沙的泥沙站;觀測水面蒸發和陸面蒸發的蒸發站。中國把水文站按性質分為基本站和專用站。前者的任務是收集實測資料,提供探索基本水文規律的資料,滿足水資源評價、水文計算、水文情報、水文預報和水文科學研究的需要;后者是對基
第 9 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學 本站的補充。
3.實習水文站:多營坪水文站
多營坪水文站隸屬四川省水文局,同時是國家基礎水文站之一,曾獲雅安市先進集體稱號。在多年的實際勘測工作中,向上級水文部門提供了諸多寶貴的水文資料,為雅安地區的防洪抗旱開展提供了歷史參考和實時數據!
到達水文站,工作人員首先給我們介紹了水文站的情況,然后教我們運用蒸發器——將蒸發器置于水面,探針抵于水面記錄刻,24小時候再次測量計算刻度差(若當天降雨應加上降雨量)。并帶領下參觀了水文站的全制動數控流速儀(ELD—3B型水纜道測控器)、自動雨量測量傳感器等測量工具,并悉心講解相應儀器的工作原理。通過參觀學習,使同學們開拓了視野,增長了才干,收益頗豐。
(三)滑坡
1.滑坡概況:
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發生的滑移現象。滑坡的機制是某一滑移面上剪應力超過了該面的抗剪強度所致。
根據滑坡體體積,將滑坡分為4個等級:①小型滑坡:滑坡體積小于10×104立方米;②中型滑坡;滑坡體積為10×104-100×104立方米;③大型滑坡:滑坡體積為100×104-1000×104立方米;④特大型滑坡(巨型滑坡):滑坡體體積大于1000×104立方米。根據滑坡的滑動速度,將滑坡分為4類:①蠕動型滑坡,人們作憑肉眼難以看見其運動,只能通過儀器觀測才能發現的滑坡;②慢速滑坡:每天滑動數厘米至數十厘米,人們憑肉眼可直接觀察到滑坡的活動;③中速滑坡:每小時滑動數十厘米至數米的滑坡;④高速滑坡:每秒滑動數米至數十米的滑坡。
滑坡的主要組成要素有:滑坡體、滑坡壁、滑動面、滑動帶、滑坡床、滑坡舌、滑坡臺階、滑坡周界、滑坡洼地、滑坡鼓丘、滑坡裂縫。
產生滑坡的基本條件是斜坡體前有滑動空間,兩側有切割面。例如中國西南地區,特別是西南丘陵山區,最基本的地形地貌特征就是山體眾多,山勢陡峻,溝谷河流遍布于山體之中,與之相互切割,因而形成眾多的具有足夠滑動空間的斜坡體和切割面。廣
第 10 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學 泛存在滑坡發生的基本條件,滑坡災害相當頻繁。
從斜坡的物質組成來看,具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低,容易產生變形面下滑;堅硬巖石中由于巖石的抗剪強度較大,能夠經受較大的剪切力而不變形滑動。但是如果巖體中存在著滑動面,特別是在暴雨之后,由于水在滑動面上的浸泡,使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。
降雨對滑坡的影響很大。降雨對滑坡的作用主要表現在,雨水的大量下滲,導致斜坡上的土石層飽和,甚至在斜坡下部的隔水層上擊水,從而增加了滑體的重量,降低土石層的抗剪強度,導致滑坡產生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點。
地震對滑坡的影響很大。究其原因,首先是地震的強烈作用使斜坡土石的內部結構發生破壞和變化,原有的結構面張裂、松弛,加上地下水也有較大變化,特別是地下水位的突然升高或降低對斜坡穩定是很不利的。另外,一次強烈地震的發生往往伴隨著許多余震,在地震力的反復振動沖擊下,斜坡土石體就更容易發生變形,最后就會發展成滑坡。
滑坡的活動強度,主要與滑坡的規模、滑移速度、滑移距離及其蓄積的位能和產生的功能有關。一般講,滑坡體的位置越高、體積越大、移動速度越快、移動距離越遠,則滑坡的活動強度也就越高,危害程度也就越大。具體講來,影響滑坡活動強度的因素有:
(1)地形:坡度、高差越大,滑坡位能越大,所形成滑坡的滑速越高。斜坡前方地形的開闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。闊程度,對滑移距離的大小有很大影響。地形越開闊,則滑移距離越大。
(2)巖性:組成滑坡體的巖、土的力學強度越高、越完整,則滑坡往往就越少。構成滑坡滑面的巖、土性質,直接影響著滑速的高低,一般講,滑坡面的力學強度越低,滑坡體的滑速也就越高。
(3)地質構造:切割、分離坡體的地質構造越發育,形成滑坡的規模往往也就越大越多。
(4)誘發因素:誘發滑坡活動的外界因素越強,滑坡的活動強度則越大。如強烈地震、特大暴雨所誘發的滑坡多為大的高速滑坡。
違反自然規律、破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡。滑坡的人為因素 有:開挖坡腳,如修建鐵路、公路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支
第 11 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
撐而發生下滑;蓄水、排水,如水渠和水池的漫溢和滲漏,工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均易使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化巖、土體,增大坡體容重,從而促使或誘發滑坡的發生;劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的巖、土體受振動而破碎產生滑坡;在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利于雨水等水體的入滲從而誘發滑坡等等。
2.實習觀察滑坡:雅安峽口滑坡
雅安峽口(也稱吳家山)滑坡位于四川雅安市北隴西鄉境內,隴西河中游峽谷東岸,是該地區最大的一處滑坡。整個滑坡區由體積1000萬平方米的古崩塌滑坡堆積體(時代不明)、260萬平方米的復活滑坡(1981年)以及75萬平方米的變形體(1981年滑動后90年代后又變形部分)組成,總體滑動方向由東向西。滑體物質為古崩塌堆積物,為碎石塊夾紫紅色粘土,塊石直徑0.2—2m。滑坡體入滲徑流條件好,地下水層較淺,該地區氣候溫暖濕潤,雅安號稱雨城,年降雨量1800mm,而且集中在6—9月。該地區是古滑坡區,1981年8月19日深夜,由于暴雨傾盆,大量雨水流入坡體誘發大規模滑動,造成房屋倒塌,公路和渠道被毀。1995年雨季后,復活滑坡上的變形蠕動體又出現了不同程度的變形,成了潛在滑坡體心。試驗區就選在這個長500m,寬300m,呈東西方向,偏南約25.50的復活體上。
峽口滑坡是軟硬相間順坡向層狀結構斜坡,其下部是軟硬相間的長石石英細砂巖及泥巖,上部為軟弱易風化的泥巖及粉砂巖。滑體主要為粘土夾塊石,巖層破碎、差異風化,軟弱地層容易形成破壞帶。這類主要為粘土巖組成且經過多次(古、老滑坡、現在蠕變體)滑動的老滑體,往往能變為連續的塑性體,產生塑性滑動。當然,在剛形成時它不是塑性的,只有產生于這類傾伏狀粘土巖中的滑坡發育到最后階段才成為塑性滑坡。
峽口滑坡體位于深丘低山區,滑坡上、下游均為峽谷地貌。滑動地段隴西河右岸為懸崖峭壁,左岸由于古、老滑坡夷平作用,為較平緩的古滑坡地形。從斷面形態看,這是典型的支撐斜坡,其應力狀態近似于矩形坡。坡麓被對面斜坡支撐。
由于對面陡坡的支撐作用,斜坡最大剪應力最大值分布在河谷中部一定深度范圍內,而不在斜坡中部。
因此,滑坡發生時,滑體極可能從河床中而不是從坡腳剪出。1978年因河床中采石放炮的震動、減載效應促使斜坡坡腳變形、崩塌,至1981年暴雨誘發滑坡并從河床以下剪出即是對上述推斷的最好證明。同時也證明峽口斜坡應力狀態分布服從均質各向同性連續介質斜坡應力分布規律。
第 12 頁
共 13 頁 《工程地質及水文地質》實踐教學
五、實習總結:
此次實習,讓我們了解水電站、水文站、滑坡等的一些基本情況、建造時面臨的主要技術問題和解決措施等。讓我們將在《工程地質及水文地質》課程中學到的理論知識與實際相結合,更加深入、清晰地了解了所學知識。這也使我們得到了充分的鍛煉,不僅增強了大家對工程地質學、水文地質學重要性的意識,還堅定了同學們投身水利事業的思想,為我們將來走向社會,服務水利上了一堂意義深遠的實踐課。
第 13 頁
共 13 頁