1.前言
水利水電工程地質(zhì)這門課程的實踐性較強,野外教學(xué)實習(xí)具有不可替代的重要作用,若缺少或消弱這一環(huán)節(jié),水利水電工程地質(zhì)教學(xué)將是不完整的,其效果必會大打折扣。
在實習(xí)中,學(xué)生可以真時的感受和了解斷層,背斜和巖溶等重要的地質(zhì)現(xiàn)象,親自觀察和體驗各種巖石的分布和狀態(tài),增加對水庫等工程建設(shè)中地質(zhì)問題的具體認(rèn)識,認(rèn)識到地質(zhì)考察的必要性,更深刻認(rèn)識到學(xué)習(xí)工程地質(zhì)的意義,因此,野外教學(xué)實習(xí)對我們這門課的學(xué)習(xí)來說具有十分重要的意義。
一、實習(xí)目的
1認(rèn)識斷層、溶洞等地質(zhì)現(xiàn)象。
2了解水庫及相關(guān)工程的地質(zhì)要求。
3體會地質(zhì)問題在工程中的重要性。
二、實習(xí)時間
2013年4月21號
三、實習(xí)地點
河北省曲陽縣王快水庫、泉眼、燕川水庫、靈山溶洞等四處實習(xí)地點。
四、實習(xí)內(nèi)容
王快水庫
王快水庫位于河北省曲陽縣鄭家莊村西大清河南支沙河上,是一座以防洪為主,兼灌溉、發(fā)電的大型樞紐,工程工程等級為Ⅰ級。建筑物有攔河壩、溢洪道、泄洪洞和水電站。1960年開始攔洪蓄水,1969年又進(jìn)行了續(xù)建,加高攔河壩,擴(kuò)寬和加深溢洪道并設(shè)置了閘門,建成了水電站等。水庫由河北省水利廳設(shè)計院設(shè)計,水庫工程指揮部施工。1958年6月興建,1960年6月竣工。水庫建成后,水庫出現(xiàn)過壩頭斜墻出現(xiàn)裂縫,洞頂拱、底板、邊墻出現(xiàn)裂縫,產(chǎn)生滑坡塌方,壩頂因不均勻沉陷出現(xiàn)裂縫,壩后南頭小反濾溝內(nèi)出現(xiàn)管涌,電站尾水渠附近出現(xiàn)管涌,壩后反濾溝下沉,溢洪道閘室下游護(hù)坦堰面混凝土裂縫等問題,通過采用開挖粘土回填分層夯實方法,鋼筋混凝土襯砌加固,改緩邊坡處理,開挖回填法處理,開挖回填法處理,填筑反濾料處理,小碎石回填和反濾料壓蓋處理,環(huán)氧砂漿修補等方法進(jìn)行了修補,目前大壩未出現(xiàn)其他問題。
王快水庫地質(zhì)條件優(yōu)越,山谷斷面大且處于河流交匯處,水量充沛,利于修建大型水庫,粘土、黃土、礫石、碎石等建筑材料充足,利于土石壩的建造,有侵入巖輝綠巖形成的巖墻,可以起到一定的防滲作用……
王快水庫的建筑是用“四個一”可以概括,分別是攔河壩、溢洪道、泄洪洞和水電站。
攔河壩為土石壩。這類壩壩坡平緩,體積龐大,底寬較大,對地基壓應(yīng)力較小。土石壩就地取材,節(jié)省鋼材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料,同時減少了筑壩土石壩工地節(jié)省鋼材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料,同時減少了筑壩材料的遠(yuǎn)途運輸;結(jié)構(gòu)簡單,便于維修和加高﹑擴(kuò)建;壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu),沒有膠結(jié)材料,壩體是柔性的,允許產(chǎn)生較大變形,故與混凝土壩相比,它對壩基工程地質(zhì)要求要求較低,可以在軟基和工程地質(zhì)條件復(fù)雜的地基上興建;施工技術(shù)簡單,工序少,便于組合機(jī)械快速施工。但是土石壩也有其不可忽視的缺點,壩身不能溢流,從而不能在壩頂宣泄洪水;粘性土料的填筑受氣候等條件影響較大,影響工期;壩身需定期維護(hù),增加了運行管理費用。王快水庫土石壩采用碾壓的方法建造而成,是人民用羊足碾碾出來,幾十年過去了,時間證明他們的工程是靠得住的。
溢洪道,用于宣泄規(guī)劃庫容所不能容納的洪水,保證壩體安全,溢洪道一般不經(jīng)常工作,但卻是水庫樞紐中的重要建筑物。由于土石壩不能在壩頂宣泄洪水,因此,在壩址附近布置溢洪道。溢洪道工程的規(guī)劃布局應(yīng)盡量利用有利地形地貌,即要經(jīng)濟(jì)合理又要保證安全,由于水庫附近沒有合適的天然埡口,所以人工開鑿了一個溢洪道,那是老一輩雙手一點一點鑿出來的,為子孫后代消去洪水之憂。
泄洪洞設(shè)在左岸壩下,洞身為圓形,洞徑4.5m,進(jìn)口高程155.75m,最大泄量311m3/s,進(jìn)口采用弧形工作門、油壓啟閉機(jī)、平板檢修門、固定卷揚機(jī)。
水電站:電站位于河床右岸,裝機(jī)兩臺。
目前水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為1500年一遇洪水,經(jīng)過30多年的運用,在防洪、灌溉、發(fā)電方面均發(fā)揮了較大作用。攔蓄了1959年、1963年、1964年、1976年、1978年、1996年大洪水。1960~1985年累計興利水量98.21億m3,累計灌溉面積1297.6萬畝,發(fā)電3.57億kwh。
上升泉
上升泉由承壓水補給,在泉出口附近水流在壓力作用下呈上升運動,上升泉流量比較穩(wěn)定,水溫年變化比較小。該泉是由承壓水的排泄而成。
燕川水庫
燕川水庫三面環(huán)山,處于河流的匯交之處,又有天然的溢洪道,但由于兩個斷層和巖溶的存在,產(chǎn)生水庫的滲漏,無法蓄水,成為干庫,白白浪費了大量的人力物力。
斷層是巖體在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生破裂,沿破裂面兩側(cè)的巖體發(fā)生顯著的位移或失去連續(xù)性和完整性而形成的一種構(gòu)造形跡。在斷層帶上往往巖石破碎,易被風(fēng)化侵蝕。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(xiàn)象的總稱。斷層和巖溶的存在會導(dǎo)致水庫的滲漏,因此不能修建水庫。
靈山巖溶
靈山巖溶又稱靈山聚龍洞,洞內(nèi)景觀有石筍、石珊瑚、石靈芝等石造型景觀,它們是怎樣形成的呢?它們是由洞頂?shù)乃诼蛳聺B漏時,水中的碳酸氫鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),有的沉積在洞頂,有的沉積在洞底,日久天長便形成了。
五、實習(xí)總結(jié)
水庫是我國防洪廣泛采用的工程措施之一,利用水庫庫容攔蓄洪水,削減進(jìn)入下游河道的洪峰流量,達(dá)到減免洪水災(zāi)害的目的。通過水庫進(jìn)行徑流調(diào)節(jié),蓄洪補枯,使天然來水能在時間上和空間上較好地滿足用水部門(例如灌溉、發(fā)電、供水、航運等)的要求。水庫的修建對地質(zhì)條件有嚴(yán)格的要求,修建水庫前應(yīng)經(jīng)先進(jìn)行地質(zhì)勘查工作,滿足要求后再施工,避免三邊工程等造成資源的巨大浪費。
附注:添加些圖片會更好些
六、實習(xí)總結(jié)通過這次為期兩天的地質(zhì)實習(xí)我確實的感受到只有將理論知識與實踐聯(lián)系起來才會得到更深刻的認(rèn)識與真正的提高。在這兩天中我學(xué)會了在野外考察時該如何使用羅盤儀測量巖層的產(chǎn)狀如何認(rèn)識一個地方的地形地貌對水利庫區(qū)、巖溶地貌也有了更多更深的理解。同時經(jīng)過這次實習(xí)我感到鍛煉了自己吃苦耐勞以及和別人團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。最后我覺得自己在很多方面都受益匪淺希望以后能有更多這樣的機(jī)會。