水利工程地质实习报告

2020-03-03 03:45:36 来源：范文大全收藏下载本文

水利工程地质实习报告

姓名：柯剑锋

学号：2009102279

专业班级：理学系09级大土木类教学实验班

题目：《玉山县七一水库实习报告》

指导老师：陈书记

南昌工程学院二O一O年十一月

一、实习概述

1、

2、

3、实习日期：2010年10月31日——2010年11月14日实习地点：上饶市玉山县七一水库实习目的：

①了解在国家拉动内需的大政方针下的我国水利水电工程和农田水利工程建设以及水资源综合利用的方针、政策和发展趋势；

②通过对三峡大坝，，水电站，三峡展览馆等的参观和现场人员的讲解以及专家的讲座，增强对水利水电工程的感性认识，促进理论与实践的结合，增加工程概念，丰富生产知识，对将要从事的工作有比较全面深入的了解和切身感受，提高分析和解决实际问题的能力，为今后的工作和继续深造打下基础；

③熟悉水利枢纽的组成与总体布置，各种水工建筑物的作用，水电站的典型布置方式，组成建筑物及运行管理；

④了解水利工程规划、设计、施工和运行管理的基本步骤，加深对工程施工技术、施工组织和施工管理知识的理解，为毕业设计做好准备。

二、实习要求

1.通过报告、现场参观和讲解，了解各种水利工程的组成和各部分的布置施工方法，并结合所学知识对建筑物的设计特点、形式及布置合理性进行分析；

2.了解和掌握水库各部分的组成、形式及其功能，各建筑物的形式选择和特点；

3.通过对施工现场的参观和与工程技术人员及专家的交流，熟悉施 1 工技术、施工方法、工程管理以及工程监理等各方面的知识，并对其合理性作出自己的判断；

4.了解水利工程建设的一般过程和工程设计报告编写的主要过程，了解三峡工程中新技术，新方法的应用

三、实习地区概况

玉山县七一水库位于县城东北，信江上游主要支流之一金沙溪中游，距城16公里。地理坐标：东经118度16分，北纬28度49分。东为少华乡棠梨山、茗坞村、东坑村，南与双明乡大徐村毗邻，西为陶家山，北临紫湖乡。实习地区为低山区和中部平原丘陵地带，属亚热带季风性气候区。上游接近北部怀玉山，三清山区，低湿多雾，昼夜温差大，高山气候较突出。中游一带气候温凉湿润，下游与中部平原丘陵区相接，气候温和，光热充足。

降水以亚热带锋面气旋雨为主，为典型的江南梅雨季节。

七一水库控制流域面积324平方公里，流域地形多山，东北高，西南低，山区性气候显著。库区地质：老虎滩以上为奥陶纪、志留纪不透水岩石组成，其下分水岭两侧虽有卡斯特（石灰岩）现象，但多被不透水砂、页岩截断联系，成为库水向邻谷渗透的屏障，地下水均高于库水位。

金沙溪源于三清山东北麓平家源，属于山溪性河流，上、中游两岸崇山峻岭，溪流纵横，坡陡流急，河床多为卵石和砂，少数河段有岩石出露，河床较稳定，为峡谷河道，少有开阔的河谷滩地。坝址以下河床较平缓，两岸广有开阔平原，是玉山主要粮食地区之一。七一水库管理局坐落棠梨山脚，具体管理水库运行、生产、经营和职工生活。

四、实习地区工程地质条件

1、主坝地条件坝址处于西峡谷最后段两岸地形较对称，且覆盖物不厚。 2 组成岩石为下石炭纪砂砾岩与紫红色泥质砂质页岩互层及中石炭纪砂砾岩，石英砂岩与泥质，炭质页岩为互层出现。其中砂砾岩，砾岩为硅质胶结，性坚硬，力学性佳，而下中石炭纪之页岩性软，劈理发育，岩石多呈片状剥落。露于地表之页岩性更差，在河床及河漫滩部位之坝基址由5—7米之砂卵砾石组成，左岸面地段上部为粘土及砂卵砾石充填粘土，下部为砂砾石层，为该坝段的主要持力层。

在地质构造上，坝址处于倒转向翼次一级褶皱之核部及扇形褶曲之南翼，岩层倾向垂直河流，因受强烈挤压，小型平卧及倒转褶皱相随伴生。断裂发育，在坝基中较大断层有河中平滩—正断层及垂直河流的F28及F40逆断层通过，破碎带宽4—10米，加之火成岩侵入活动影响，岩层遭到破坏，造成区内岩层破碎，风化层积较厚。

在水文地质上，基岩倾向上游，岩性又为砂页岩互层。据河床漫滩，台地段各钻孔压水试验资料，W值小于0.01公升/分，为不透水层；F28断层也倾向上游，河中断层破碎带已胶结，透水性弱，不致造成集中渗流通过。河床及漫滩上砂卵砾石层，颗粒组成极不均匀，不均匀系数为39.5—54.3，为强烈透水层。岩层因受构造及火成岩体之影响，节理裂陷发育，尤以平行岸边一组的张节理最发育，且有破碎带通过，透水性较强，为强透水段。

2、坝基地质构造虽有卡斯特现象，然岩石之抗压强度能满足土坝要求。同时，地层中无软弱夹层，而岩基之页岩，也因其与坚硬砂岩互层，被砂岩所阻，且倾向上游，风化层较薄，压缩系数少，不会形成软弱滑动面。因此，主坝基础是稳定的。

3、副坝地质条件坝址地层因F逆掩断层影响，使之倒超复在中石炭系地层之上，地基组成岩石，主要为志留系灰白，微红色砂岩，粉砂岩，页岩及中石炭系砂砾岩，页岩，部分坝段落于2-3米厚有淤泥粘土层土。坝基和坝肩岩性软弱，风化破碎极为严重，风化层厚，力学性差。在构造上，位于倒转向斜南翼中，次一级为背斜之转折端稍偏南翼，岩层倾向下游，坝址落在F在逆掩层上段，且沿垭口有断层通过，并延伸至库内少华山左侧。

据钻孔压水试验，左岸至基面以下单位吸水量0.03-0.08升/分，为微透水

3 层，垭口鞍部处基岩面以下14米单位吸水量0.03-0.0712升/分，基岩面以下2.3-5.5米处的砾岩中发现承压含水层，承压水高出顶板21米（顶板高程69.42米）。区内岩层浓度褶皱断层及火成岩广泛活动影响，导致岩石极其破碎，是建坝不利条件。

4、发电隧洞地质条件隧洞通过地段身桩号0+000-0+355,出露岩石为下石炭系砂岩，砂砾岩，砂质页岩及泥质页岩，0+355—出口中石炭系泥质岩夹砂岩及炭质页岩夹砂砾岩。表部见有正长斑岩侵入，泥质页岩和炭质页岩岩性软弱，砂岩和砂砾岩岩性坚硬。0+170—0+240地段，岩层强烈褶曲，为一扇形褶曲带，隧洞从褶曲的核部通过。0+170至进口段，为褶曲带的北翼，0+240至出口段，为褶曲带的南翼。整个地段有F3，F4,F5和F28等断层通过，其中尤以F28逆断层对隧洞的影响较大。

裂隙主要有两组，第一组走向N50度—60度W,倾向NE,倾角85度以上，与隧洞轴线夹角较小，对隧洞影响较大，第二组走向N30度—40度E,倾向SE，倾角30度—80度，对隧洞影响较小。隧洞闸门井，位于0+092桩号处,出露岩石为下石炭系砂岩，砂砾岩和紫红色页岩。地表至井深6米处为强风化，6—27.9米处为弱风化，27.9米以下为微新岩石，页岩性软，砂岩和砂砾岩性坚硬。整个闸门井岩石，裂隙发育，比较破碎。

5、电站厂房地质条件基础岩石为中石炭系炭质岩与石英砂岩互层组成，岩层与发电机轴线相互垂直，且恰位于厂房背斜部及褶皱带内，岩石遭受挤压，节理裂隙发育，地下水循环活跃且丰富，促使弱页岩软化，有产生不均匀沉陷的可能。

7、溢洪道地质条件

闸室基础岩石主要由坚硬的石英砂砾岩及石英砂岩组成，偶夹断续的页岩及少量正长斑岩。岩层倾向向下游，走向多于中心线近于正交，对边坡稳定有利。基础筑于弱风化的岩层上，岩层坚硬，胶结较好，力学性佳，基础中有少量软弱之页岩及正长斑岩分布，基石因受构造影响，在86—97米高程间，裂隙极为发育，岩石较破碎，单位较破碎，单位吸水率达3.08—3.4公分/升。

五、实习计划

1.日程安排：这次野外实习同工程地质实习在一起的，主要是唐老师和陈书记带队叫我们识别主坝、副坝、溢洪道、引水发电隧洞、引水灌溉隧洞以及七一水库发电厂房。陈书记带我们实习的时间只有两天之内，在陈书记的带领下我们在两天之内基本上就看完了七一水库的主要水利设施。十月三十一日，上午观看了溢洪道、副坝、引水灌溉隧洞，下午观看了七一水库发电厂；十一月一号，观看了主坝、引水发电隧洞。

2.实习方式：听陈书记讲解主坝和副坝、现场参观、现场阅读资料、工地现场参观、讨论及考查、编写实习报告等。

六、实习过程

2010年10月31日

一、前往溢洪道、副坝

二、了解溢洪道、副坝、引水灌溉隧洞的构造和主要功能

三、过程

这是实习的第一天，早上八点钟我们一同集合，大家已经完全忘记了昨天坐了一天火车的疲惫，开开心心的来到了溢洪道，我们几乎从来没有来过这种地方，即使来过，我们也不会用专业知识去分析它，因为我问你不懂得用专业的眼光去看、去观赏。刚一来到溢洪道我们就看到壮观的大坝稳稳树立在哪里，陈书记就开始给我们详细的作介绍，我们都听得非常认真。七一水库是由于修建于1958年七月一日而得名，属于二级建筑物，根据库容可划分为大二型水库，刚开始我们不懂得大二型水库是什么概念，直到后来我们为你坐车参观溶洞的时候车子走了十五分钟还没有到尽头我们才能理解。水库库容达到了二点四五亿平方米。溢洪道分为三段，控制段、连接段，如图一左图。

控制段主要是控制水的大小，通过闸门来控制水的流量；连接段主要是连接控制端和消力池的较平整的地方，给水一个缓冲的地方；消力池则就是较少水的

5 冲击力，因为水从闸门流向消力池出有一个高差会有巨大的能量，并且溢洪道是在洪水期起作用的，洪水会携带大量的石块等杂物，会给下游房屋带来巨大伤害，消力池就相当于给了石块一个沉淀的时间，这样可以让水平稳的流到下游河道。而消力池的面积、深度必须经过复杂的计算。在溢洪道下方的边坡有许多比较坡度很大的边坡，很可能会产生滑坡和坍塌现象，所以施工的时候用了水泥作为挡土墙，这样就比较安全。溢洪道的闸门是钢制的宽12米，高160.9米（吴淞高程），在洪水期开闸主要是为了坝水位挡到正常水位不至于对人们生命财产造成威胁。我们沿着溢洪道走来到了副坝的所在地，。副坝是属于土坝，使用土石一层层的堆积起来的，显然这样的坝可以降低造价可是土石坝必须考虑到渗漏问题和边坡稳定问题，在施工过程中必须注意到很多细节问题，当然施工员在施工的时候采取了许多措施来解决这些问题。例如，对于边坡稳定性问题，施工员利用混凝土墙，先用特定机器打孔达到不透水层一下，然后采取用水泥灌浆，也只有深入到不透水层以下才有保护作用，如果在不透水层以上反而会影响边坡的稳定，水渗入到下面混凝土墙反而会加重边坡重量。。对于渗漏问题就比较难解决，必须在建坝的时候每一层都要注意到都要做到逐步加强，并且要及时注意水的流向时刻关注渗漏情况。另外对于土石坝通常采用的是“工”字形砖相互契合，刚开始我们很奇怪为什么不用水泥直接糊上去，这样既费时又费资金，后来这样做是有很大好处的，在暴雨期水通过“工”

图一

字形砖之间的缝隙中渗入，从而减少雨水对大坝的冲刷，在雨后有会让水通过缝隙透出，这样可以很有效地防止滑坡。在参观溢洪道和副坝的过程中我们一直有一个非常幼稚的疑问，建副坝和溢洪道有什么用呀，就建在哪里，坝不是挡水的吗？这里一点水都没有，是摆设吗？再后来老师的讲解中我们才真正的意识到这就相当于国家给人命买了一份洪水保险，副坝是建在天然的河道中的，当洪水来时水就必须从这里经过，而副坝的下游住的人非常少，听老师介绍这也是一种措施，因为副坝有时会做为非常溢洪道，在溢洪道完全排出最大水量时水还不能达到正常水位时，这时候为了保护主坝就要炸掉副坝，而这是谁就要沿着副坝下游流下，所以那里绝对不能住人，所以坝址的选择可是个非常大的学问。在副坝的前方左岸有一个好高的圆柱状物体，那就是灌溉引水隧洞的竖井，这是属于隧洞宽2米，高1.7米，陈书记说原本灌溉饮水隧洞根本不需要这么大的，之所以做这么大是为了防止气蚀，并且为了防止这点在坝体还有通气孔，气蚀就是水在流动过程中会带走水中的空气从而使得隧洞中形成真空，这是水所产生的气泡在流动过程中会破裂产生巨大的压强，对修建隧洞的混凝土产生巨大的压力，当这

7 个压力超过混凝土所能承受的做大压强时，混凝土墙就会破裂而使得隧洞垮塌。在陈书记介绍完之后唐老师就要去我们带着锤子到副坝两岸去取样把石头敲下来，要是微风化并且有端口的石头拿回去分析，由于这种敲石头的事情我们自然很少干，所以大部分人都是满载而归呀。经过分析知道了这里的石头主要是有早石炭期和中石炭期的灰白色、络红色的砂岩、砾岩、页岩组成的。

下午，在陈书记和唐老师的带领下我们我们来到了七一水电站刚一到水电站映入眼帘的就是在一个约有七八米高的大门上面写着“七一水电站”几个大字，在哪个大门的顶上都长了一棵枯黄草，显然这水电站已经建立很久了，屋顶已经被风化了，刚进门的右侧就写着水电站的简介，于是我们做的第一件事就是看了简介，

“七一水库位于鄱阳湖水系信江支流金沙溪中游棠梨山西侧，距玉山县城16.0km，工程于1956年开始查勘和规划设计，1958年经上级部门批准于7月1日动工兴建，定名为七一水库。坝址以上控制流域面积324.0km2(本次复核，下同)，总库容22800万m3。水库灌溉面积10.51万亩，电站装机9250kw，是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电、养殖等综合效益的大（2）型水库。枢纽工程主要建筑物包括：主坝、副坝、溢洪道、灌溉发电引水隧洞及电站等。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库枢纽工程等级为II等，主要永久性建筑物为2级。正常蓄水位为160.40m（黄海高程，本工程以前各阶段均采用假设高程，黄海高程=假设高程+66.399m，下同），相应库容为20100万m3；设计洪水标准为100年一遇，设计洪水位为161.61m，相应库容为21325万m3；校核洪水标准为2000年一遇，校核洪水位为163.02m，相应库容22800万m3。

主坝原设计为大体积心墙坝，现状坝顶高程167.40m（大体积心墙顶高程165.60m），坝顶长420.0m，坝顶宽12.0m，最大坝高53.10m。大坝上、下游分别为块石和草皮护坡，上游坝坡坡率自下而上分别为1:3.0、1:4.0、1:3.75和1: 2.78；下游坝坡坡率自下而上分别为1:3.0、1:2.7

5、1:2.75和1: 2.75。上游坝脚粘土铺盖总厚约6.3~9.0m，分新、老两层，老铺盖于1960年建坝时施工完成，新铺盖于1974年扩建加固时施工完成。下游坝脚排水棱体顶高程120.40m。

8 2010年主坝坝体防渗加固采用C20常态混凝土防渗墙，墙体材料防渗标号为W6。防渗墙厚0.60m的塑性混凝土，防渗墙底深入强风化层中、下限。左岸绕渗采用帷幕灌浆防渗加固。

上游坡采用预制混凝土块护面，厚0.14m。下游坡进行整坡处理，布置草皮护坡，新建纵横向排水沟。坝顶改建为C25混凝土路面。

副坝位于主坝左侧约2.2km的垭口处，原设计为宽心墙坝，坝顶高程为166.20m~168.00m，坝顶长135.0m，坝顶宽8.0~12.0m，最大坝高23.5m。上游坝坡为块石护坡，坡率为1:2.45~1:3.48，下游坝坡为草皮护坡，坡率为1:2.15~1:2.20。下游坝脚排水棱体顶高程148.40m。

2010年副坝防渗加固在心墙位置加设防渗墙，防渗墙轴线位于坝轴线，墙厚0.40m，墙体材料采用防渗标号为W6的C20常态混凝土，防渗墙体需穿透砂卵石层、全风化岩石层，进入强风化岩石中、下限部位。上游坡采用预制混凝土块护面，厚0.12m，下游坡进行整坡处理，布置草皮护坡，新建纵横向排水沟。坝顶改建为C25混凝土路面。”陈书记和唐老师邀请了毛站长给我们做了详细的介绍，首先是带我们参观发电机厂房，在里面看到了一辆黑色轿车，刚开始还纳闷这不是发电机厂房重地怎么能随便停车呢，后来听了毛站长的介绍这辆车可是有很大用处的，这是用来安装发电机的，在扯得上方有一个吊车，这是用来吊发电机的。在厂房的一层是一个卧式发电机组，二楼是立式发电机组，中控室在最高层。在我们所看的发电机中大都比较老旧但是都在正常的运作着，我们都知道发电机是通过水冲击涡轮转动线圈切割磁感线形成的，这样看了真正的发电机更让我们有更深的理解，我们还到了最底层的地下层，在哪里看到了一个蝴蝶阀，这是一个紧急开关。在出厂房的右边我们看到了一个变压器是用来把电升压，这样在传输过程中可以减少电量的损耗。在毛站长带我们参观完水电站之后唐老师带我们参观了横穿大坝的一个断层，在发电厂房右边的平台中可以明显看到靠近断层那一段塌了下去，并且塌下去的那一段距离正是渗漏的地方，并且断层里面的水都比较清澈，由此可以判断断层里面的水已经渗漏很久了，本来断层破碎带之间有许多泥质的胶结物的可是在水流的冲刷下已经完全被带走现在只剩些坚硬的石头了，所以水流出来比较清澈。并且断层渗漏还在进行当中，所以施工人

9 员也认识到了也在进行修补当中，当然开挖清除是不可能的，现在正在进行水泥灌浆。从水电厂房出门左边的一条小河就是尾水渠，这是发过电的水，能量比较低，所以非常平缓的河流，出来水电站我们同样也看到了几道闸门，这是一种取水平面闸，这不太与溢洪道的那个曲面闸，这种平面闸门具有槽。参观完了这些水利建筑的我们疲惫不堪，当然也是非常的兴奋，回去的晚上在老师的要求下拿着上午从溢洪道取样的石头进行分析。就这样过完了实习的第一天。

2010年11月1日

一、前往主坝和引水发电隧洞

二、了解主坝和引水发电隧洞

三、过程

第二天又是相同的时间我们在两位老师的带领下来到了七一水库，看到了主坝，我们的第一印象就是高、大。并且比较漂亮。昨天在七一水库发电厂房看过关于主坝和副坝的介绍再加上陈书记的介绍，所以今天对大坝又有了一个新的理解。有三百多级台阶，大坝台阶上有些许平台的地方叫做马道，这是为了方便修建大坝而建的，为了美化效果大坝是草皮护坡，也可不用，当然用草皮护坡必须要选取含糖分低或者不含糖的草皮，因为土石坝最怕白蚁，一旦有含糖分高的草皮吸引来白蚁就会蛀空大坝形成很好的渗漏通道。另外在理论上大坝附近的树都必须要砍掉，因为树根会深入到坝体里面形成渗漏通道。在大坝的右岸有一个圆柱状的调压井（如图一），里面是空心的，这是为了防止发电机产生故障时，蝴蝶阀紧急关闭，水倒流同流进去的水产生巨大的压力。同时在坝体周围有许多观测设施主要是渗流观测和坝体浸润线观测，这是必不可少的，因为这直接关系到坝体的稳定性。在去参观引水发电隧洞的路上，唐老师向我们介绍了右岸的边坡岩性，是典型的砂岩、页岩复层。并且在引水发电隧洞上方有一断层，所以在开挖饮水隧洞的同时要做到边开挖边支护。在引水发电隧洞上方有一根非常大的钢管，这是通气管目的主要是防止气蚀作用，一旦气蚀作用发生得比较强

10 烈，严重的甚至会引起发电隧洞的倒塌。所以这个钢管时必不可少的。

随后在陈书记的带领下我们重新来到了主坝，在主坝的坝体上有着许多通水的渠道，有纵向排水管，还有横向排水管，这主要是为了防止把体内水分再多，是的超过正常的浸润线对大坝的安全产生威胁，这个功能和“工”字形混凝土砖差不多。

2010年11月2号

一、水利实习结束

二、整理笔记并准备地质实习、

三、任务：写水利实习报告

七、实习感想及其结束语

作为我们班对于这次实习可以说我们的专业知识是不够的，因为我们开的课程又很少同水利相关的，所以到了实习场地听到陈书记的讲解我们根本听不懂他讲的，在我们眼中只知道大坝就是用来当水用来蓄水，使水产生一定的落差从而 11 有能量去发电。陈书记听了我们的抱怨之后，用了非常通俗的语言向我们解释大坝的各种构造以及建造打坝的注意事项，以及大坝建成后的各种防护措施。是我们很清楚大坝的构造、功能以及性质。幡然醒悟，原来大坝并不像我们想的那么简单，发电程序也根本不想我们物理课上老师教的用线圈切割磁感线那么简单，相比而言，简直是一个天上一个地下的区别。

通过陈书记带队的这次水利实习让我深深的了解到，我们根本就是井底之蛙，课堂知识如果不联系实际那就是完全的纸上谈兵。如果在大学四年里面我们只满足于书本知识，而不懂得去实践，，我们的学习将毫无用处。可是在学习书本中知识的同时如何去实践便成了我们必须去思考的问题，光是天天认认真真的上课是不可能达到这一点的，这次实践也会就给了我们警醒。警告我们在日常生活要懂得观察，要勇于提问。

在这里非常感谢陈书记的带队，本来陈书记是没有义务去带领我们的，可是难得抽空去带我们，让我们增长了许多见识。也感谢学校在安排地质实习的同时安排了水利实习，让我受益颇多。

玉山县七一水库实习结束 2010年11月14日南昌工工程学院