水利工程地質實習報告

姓名：柯劍鋒

學號：2009102279

專業班級：理學系09級大土木類教學實驗班

題目：《玉山縣七一水庫實習報告》

指導老師：陳書記

南昌工程學院

二o一o年十一月

一、實習概述

1、實習日期：2023年10月31日——2023年11月14日

2、實習地點：上饒市玉山縣七一水庫

3、實習目的：

①了解在國家拉動內需的大政方針下的我國水利水電工程和農田水利工程建設以及水資源綜合利用的方針、政策和發展趨勢；

②通過對三峽大壩，，水電站，三峽展覽館等的參觀和現場人員的講解以及專家的講座，增強對水利水電工程的感性認識，促進理論與實踐的結合，增加工程概念，豐富生產知識，對將要從事的工作有比較全面深入的了解和切身感受，提高分析和解決實際問題的能力，為今後的工作和繼續深造打下基礎；

③熟悉水利樞紐的組成與總體布置，各種水工建築物的作用，水電站的典型布置方式，組成建築物及執行管理；

④了解水利工程規劃、設計、施工和執行管理的基本步驟，加深對工程施工技術、施工組織和施工管理知識的理解，為畢業設計做好準備。

二、實習要求

1. 通過報告、現場參觀和講解，了解各種水利工程的組成和各部分的布置施工方法，並結合所學知識對建築物的設計特點、形式及布置合理性進行分析；

2. 了解和掌握水庫各部分的組成、形式及其功能，各建築物的形式選擇和特點；

3. 通過對施工現場的參觀和與工程技術人員及專家的交流，熟悉施工技術、施工方法、工程管理以及工程監理等各方面的知識，並對其合理性作出自己的判斷；

4. 了解水利工程建設的一般過程和工程設計報告編寫的主要過程，了解三峽工程中新技術，新方法的應用

三、實習地區概況

玉山縣七一水庫位於縣城東北，信江上游主要支流之一金沙溪中游，距城16公里。地理座標：東經118度16分，北緯28度49分。

東為少華鄉棠梨山、茗塢村、東坑村，南與雙明鄉大徐村毗鄰，西為陶家山，北臨紫湖鄉。

實習地區為低山區和中部平原丘陵地帶，屬**帶季風性氣候區。上游接近北部懷玉山，三清山區，低濕多霧，晝夜溫差大，高山氣候較突出。中游一帶氣候溫涼濕潤，下游與中部平原丘陵區相接，氣候溫和，光熱充足。

降水以**帶鋒面氣旋雨為主，為典型的江南梅雨季節。

七一水庫控制流域面積324平方公里，流域地形多山，東北高，西南低，山區性氣候顯著。庫區地質：老虎灘以上為奧陶紀、志留紀不透水岩石組成，其下分水嶺兩側雖有卡斯特（石灰岩）現象，但多被不透水砂、頁岩截斷聯絡，成為庫水向鄰谷滲透的屏障，地下水均高於庫水位。

金沙溪源於三清山東北麓平家源，屬於山溪性河流，上、中游兩岸崇山峻嶺，溪流縱橫，坡陡流急，河床多為卵石和砂，少數河段有岩石出露，河床較穩定，為峽谷河道，少有開闊的河谷灘地。壩址以下河床較平緩，兩岸廣有開闊平原，是玉山主要糧食地區之一。七一水庫管理局坐落棠梨山腳，具體管理水庫執行、生產、經營和職工生活。

四、實習地區工程地質條件

1、主壩地條件壩址處於西峽谷最後段兩岸地形較對稱，且覆蓋物不厚。組成岩石為下石炭紀砂礫巖與紫紅色泥質砂質頁岩互層及中石炭紀砂礫巖，石英砂巖與泥質，炭質頁岩為互層出現。其中砂礫巖，礫岩為矽質膠結，性堅硬，力學性佳，而下中石炭紀之頁岩性軟，劈理發育，岩石多呈片狀剝落。

露於地表之頁岩性更差，在河床及河漫灘部位之壩基址由5—7公尺之砂卵礫石組成，左岸面地段上部為粘土及砂卵礫石充填粘土，下部為砂礫石層，為該壩段的主要持力層。

在地質構造上，壩址處於倒轉向翼次一級褶皺之核部及扇形褶曲之南翼，岩層傾向垂直河流，因受強烈擠壓，小型平臥及倒轉褶皺相隨伴生。斷裂發育，在壩基中較大斷層有河中平灘—正斷層及垂直河流的f28及f40逆斷層通過，破碎頻寬4—10公尺，加之火成岩侵入活動影響，岩層遭到破壞，造成區內岩層破碎，風化層積較厚。

在水文地質上，基岩傾向上游，岩性又為砂頁岩互層。據河床漫灘，台地段各鑽孔壓水試驗資料，w值小於0.01公升/分，為不透水層；f28斷層也傾向上游，河中斷層破碎帶已膠結，透水性弱，不致造成集中滲流通過。

河床及漫灘上砂卵礫石層，顆粒組成極不均勻，不均勻係數為39.5—54.3，為強烈透水層。

岩層因受構造及火成岩體之影響，節理裂陷發育，尤以平行岸邊一組的張節理最發育，且有破碎帶通過，透水性較強，為強透水段。

2、壩基地質構造雖有卡斯特現象，然岩石之抗壓強度能滿足土壩要求。同時，地層中無軟弱夾層，而岩基之頁岩，也因其與堅硬砂岩互層，被砂岩所阻，且傾向上游，風化層較薄，壓縮係數少，不會形成軟弱滑動面。因此，主壩基礎是穩定的。

3、副壩地質條件壩址地層因f逆掩斷層影響，使之倒超覆在中石炭系地層之上，地基組成岩石，主要為志留系灰白，微紅色砂岩，粉砂岩，頁岩及中石炭系砂礫巖，頁岩，部分壩段落於2-3公尺厚有淤泥粘土層土。壩基和壩肩岩性軟弱，風化破碎極為嚴重，風化層厚，力學性差。在構造上，位於倒轉向斜南翼中，次一級為背斜之轉折端稍偏南翼，岩層傾向下游，壩址落在f在逆掩層上段，且沿埡口有斷層通過，並延伸至庫內少華山左側。

據鑽孔壓水試驗，左岸至基面以下單位吸水量0.03-0.08公升/分，為微透水層，埡口鞍部處基岩面以下14公尺單位吸水量0.

03-0.0712公升/分，基岩面以下2.3-5.

5公尺處的礫岩中發現承壓含水層，承壓水高出頂板21公尺（頂板高程69.42公尺）。區內岩層濃度褶皺斷層及火成岩廣泛活動影響，導致岩石極其破碎，是建壩不利條件。

4、發電隧洞地質條件隧洞通過地段身樁號0+000-0+355,出露岩石為下石炭系砂岩，砂礫巖，砂質頁岩及泥質頁岩，0+355—出口中石炭系泥質巖夾砂岩及炭質頁岩夾砂礫巖。表部見有正長斑巖侵入，泥質頁岩和炭質頁岩岩性軟弱，砂岩和砂礫巖岩性堅硬。0+170—0+240地段，岩層強烈褶曲，為一扇形褶曲帶，隧洞從褶曲的核部通過。

0+170至進口段，為褶曲帶的北翼，0+240至出口段，為褶曲帶的南翼。整個地段有f3，f4,f5和f28等斷層通過，其中尤以f28逆斷層對隧洞的影響較大。

裂隙主要有兩組，第一組走向n50度—60度w,傾向ne,傾角85度以上，與隧洞軸線夾角較小，對隧洞影響較大，第二組走向n30度—40度e,傾向se，傾角30度—80度，對隧洞影響較小。隧洞閘門井，位於0+092樁號處,出露岩石為下石炭系砂岩，砂礫巖和紫紅色頁岩。地表至井深6公尺處為強風化，6—27.

9公尺處為弱風化，27.9公尺以下為微新岩石，頁岩性軟，砂岩和砂礫岩性堅硬。整個閘門井岩石，裂隙發育，比較破碎。

5、電站廠房地質條件基礎岩石為中石炭系炭質巖與石英砂巖互層組成，岩層與發電機軸線相互垂直，且恰位於廠房背斜部及褶皺帶內，岩石遭受擠壓，節理裂隙發育，地下水迴圈活躍且豐富，促使弱頁岩軟化，有產生不均勻沉陷的可能。

7、溢洪道地質條件閘室基礎岩石主要由堅硬的石英砂礫岩及石英砂巖組成，偶夾斷續的頁岩及少量正長斑巖。岩層傾向向下游，走向多於中心線近於正交，對邊坡穩定有利。基礎築於弱風化的岩層上，岩層堅硬，膠結較好，力學性佳，基礎中有少量軟弱之頁岩及正長斑巖分布，基石因受構造影響，在86—97公尺高程間，裂隙極為發育，岩石較破碎，單位較破碎，單位吸水率達3.

08—3.4公分/公升。

五、實習計畫

1. 日程安排：這次野外實習同工程地質實習在一起的，主要是唐老師和陳書記帶隊叫我們識別主壩、副壩、溢洪道、引水發電隧洞、引水灌溉隧洞以及七一水庫發電廠房。

陳書記帶我們實習的時間只有兩天之內，在陳書記的帶領下我們在兩天之內基本上就看完了七一水庫的主要水利設施。十月三十一日，上午**了溢洪道、副壩、引水灌溉隧洞，下午**了七一水庫發電廠；十一月一號，**了主壩、引水發電隧洞。

2. 實習方式：聽陳書記講解主壩和副壩、現場參觀、現場閱讀資料、工地現場參觀、討論及考查、編寫實習報告等。

六、實習過程

2023年10月31日

一、前往溢洪道、副壩

二、了解溢洪道、副壩、引水灌溉隧洞的構造和主要功能

三、過程

這是實習的第一天，早上八點鐘我們一同集合，大家已經完全忘記了昨天坐了一天火車的疲憊，開開心心的來到了溢洪道，我們幾乎從來沒有來過這種地方，即使來過，我們也不會用專業知識去分析它，因為我問你不懂得用專業的眼光去看、去觀賞。剛一來到溢洪道我們就看到壯觀的大壩穩穩樹立在**，陳書記就開始給我們詳細的作介紹，我們都聽得非常認真。七一水庫是由於修建於2023年七月一日而得名，屬於二級建築物，根據庫容可劃分為大二型水庫，剛開始我們不懂得大二型水庫是什麼概念，直到後來我們為你坐車參觀溶洞的時候車子走了十五分鐘還沒有到盡頭我們才能理解。

水庫庫容達到了二點四五億平方公尺。溢洪道分為三段，控制段、連線段，如圖一左圖。

控制段主要是控制水的大小，通過閘門來控制水的流量；連線段主要是連線控制端和消力池的較平整的地方，給水乙個緩衝的地方；消力池則就是較少水的衝擊力，因為水從閘門流向消力池出有乙個高差會有巨大的能量，並且溢洪道是在洪水期起作用的，洪水會攜帶大量的石塊等雜物，會給下游房屋帶來巨大傷害，消力池就相當於給了石塊乙個沉澱的時間，這樣可以讓水平穩的流到下游河道。而消力池的面積、深度必須經過複雜的計算。在溢洪道下方的邊坡有許多比較坡度很大的邊坡，很可能會產生滑坡和坍塌現象，所以施工的時候用了水泥作為擋土牆，這樣就比較安全。

溢洪道的閘門是鋼製的寬12公尺，高160.9公尺（吳淞高程），在洪水期開閘主要是為了壩水位擋到正常水位不至於對人們生命財產造成威脅。我們沿著溢洪道走來到了副壩的所在地，。

副壩是屬於土壩，使用土石一層層的堆積起來的，顯然這樣的壩可以降低造價可是土石壩必須考慮到滲漏問題和邊坡穩定問題，在施工過程中必須注意到很多細節問題，當然施工員在施工的時候採取了許多措施來解決這些問題。例如，對於邊坡穩定性問題，施工員利用混凝土牆，先用特定機器打孔達到不透水層一下，然後採取用水泥灌漿，也只有深入到不透水層以下才有保護作用，如果在不透水層以上反而會影響邊坡的穩定，水滲入到下面混凝土牆反而會加重邊坡重量。。對於滲漏問題就比較難解決，必須在建壩的時候每一層都要注意到都要做到逐步加強，並且要及時注意水的流向時刻關注滲漏情況。

另外對於土石壩通常採用的是「工」字形磚相互契合，剛開始我們很奇怪為什麼不用水泥直接糊上去，這樣既費時又費資金，後來這樣做是有很大好處的，在暴雨期水通過「工」

圖一字形磚之間的縫隙中滲入，從而減少雨水對大壩的沖刷，在雨後有會讓水通過縫隙透出，這樣可以很有效地防止滑坡。在參觀溢洪道和副壩的過程中我們一直有乙個非常幼稚的疑問，建副壩和溢洪道有什麼用呀，就建在**，壩不是擋水的嗎？這裡一點水都沒有，是擺設嗎？

再後來老師的講解中我們才真正的意識到這就相當於國家給人命買了乙份洪水保險，副壩是建在天然的河道中的，當洪水來時水就必須從這裡經過，而副壩的下游住的人非常少，聽老師介紹這也是一種措施，因為副壩有時會做為非常溢洪道，在溢洪道完全排出最大水量時水還不能達到正常水位時，這時候為了保護主壩就要炸掉副壩，而這是誰就要沿著副壩下游流下，所以那裡絕對不能住人，所以壩址的選擇可是個非常大的學問。在副壩的前方左岸有乙個好高的圓柱狀物體，那就是灌溉引水隧洞的豎井，這是屬於隧洞寬2公尺，高1.7公尺，陳書記說原本灌溉飲水隧洞根本不需要這麼大的，之所以做這麼大是為了防止氣蝕，並且為了防止這點在壩體還有通氣孔，氣蝕就是水在流動過程中會帶走水中的空氣從而使得隧洞中形成真空，這是水所產生的氣泡在流動過程中會破裂產生巨大的壓強，對修建隧洞的混凝土產生巨大的壓力，當這個壓力超過混凝土所能承受的做大壓強時，混凝土牆就會破裂而使得隧洞垮塌。

在陳書記介紹完之後唐老師就要去我們帶著錘子到副壩兩岸去取樣把石頭敲下來，要是微風化並且有埠的石頭拿回去分析，由於這種敲石頭的事情我們自然很少幹，所以大部分人都是滿載而歸呀。經過分析知道了這裡的石頭主要是有早石炭期和中石炭期的灰白色、絡紅色的砂岩、礫岩、頁岩組成的。

水利工程地質實習報告

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