1、江西省玉山县七一水库 工程地质实习报告课程名称：水利工程地质实习时间：2012.5.21-2012.5.25实习地点：玉山双明镇七一水库附近指导教师：杨普济，唐春班级：姓名：学号： 一、实习时间2012 年 05 月 21 至 2012 年 05 月 25 日二、实习地点玉山县双明镇七一水库（主坝、副坝、溢洪道） ，鸡公山，河谷地带（不良地质现象） ，洞口（天梁风景区）三、实习目的工程地质野外教学实习是课本教学实践的重要环节，目的在于巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合，提高教学效果；学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力，为今后学习、工作中使用分析地质资料打
2、好基础。四、实习要求（1）在教师指导下，逐渐学会野外地质勘测的基本知识和方法，如地质罗盘仪的使用，地质点的工作内容，岩层产状的测定，地质路线的观测，地质剖面的测绘及节理的测量与统计方法等。（2）仔细观察与认识不同时代地层的主要岩石性质，地质构造特征，地下水及物理地质现象，达到初步具有观察和分析野外地质现象的能力。（3）对实习地区的地质条件及工程地质问题进行初步归纳、分析，并结合水工建筑物进行稳定和渗漏等方面的工程地质条件初步评价。（4）认真并按时完成所规定实习内容，根据野外观察实测材料、记录、标本及作业等，实习结束时编写实习报告和绘制基本图件，以利于巩固实习效果和提高独立思考能力五、实习内容实
3、习地区不同地质时代地层的岩石性质和特征，地层的接触关系，风化情况和工程特性等。主要的地质构造现象：如褶皱、断层、节理等。测定岩层的产状、确定褶皱的类型，研究断层和节理的性质、分布及发育规律等。第四纪沉积层的成因、岩性及分布；本区的地貌特征（山形，阶地、河曲等） ，查明河谷纵、横剖面情况，研究河谷阶地及其性质，以及新构造运动的特征等。物理地质现象：如喀斯特、滑坡、冲沟、崩塌等的分布，形成条件和发育规律，以及对工程建筑的影响等。水文地质:通过井、泉的调查，了解本区不同岩层的透水性和地下水位，查明地下水补给、运动和排泄条件，以及地下水与河水的水力联系的关系等。七一水库地质实习内容第一节 实习地区概况
4、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。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，
5、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。第二节 地形地貌一、流域地形流域地势东北高，西南低，河源分水岭高程搭 1200 米以上，河口高程仅为 100 米左右（均为黄海高程） 。坝址以上流域形状为叶形，平均宽度为 7 公里，最
6、大宽度为 12 公里。上游紫湖口至河源段，崇山峻岭，河谷两岸悬崖陡壁，相对高程 150400 米，坡度 6075 度；流域中游贲口至紫湖口段为低山区，河谷两岸有断续平原，山脉走向零乱，相对高度 50200 米，坡度约 5065 度；坝址以下河谷显著开阔，两岸多为平原，有山脉也有高丘陵，相对高度在 100 米以内，坡度约为2040 度。流域上游土层浅薄，多为紫色土，林木茂盛，植被良好，耕地甚少。中游多为沙壤土，植被稍次于上游。下游以冲积土为主，耕地较多，是玉山县粮食地区之一。二、流域地貌坝址以上，河床狭窄，呈“V ”型，两岸台地不对称发育，为一壮年期河谷。坝址以下，河床开阔平坦，漫滩和台地均很发
7、育。按成因类型及山的标高，本流域分为 3 个地貌单元：(1)侵蚀低山区 坝址以上，山峰毗连，绝对标高 200900 米，相对标高 150500 米。山脉之分水岭走向：北西南东向，山坡高度一般 40 度左右。坚硬岩石分布地区，坡度角达 60 度以上，常形成高山峰和陡岩峭壁，区内冲沟发育，一般冲沟垂直河流与构造吻合，且多呈“V”型。本区石灰岩自北东南西向，呈条带状不连续分布，喀斯特地貌颇为发育。根据其出露形态，可分为两种类型：一是地表型，主要以溶洞漏斗、幽谷、天生桥及喀斯特、洼地等形式出现；二是地下型，主要有溶洞及地下暗河两种形式。溶洞内常有钟乳石和石笋出现。老虎滩以上树木茂盛，植被良好，老虎滩至
8、坝址一带树木稀疏，基岩出露良好，山顶及山坡均有残坡积层覆盖。(2)侵蚀丘陵区 主要分布于坝址以下，山丘低矮，山坡平缓。绝对高程在 200 米以下，相对高程 3050 米。植被不佳，基岩裸露，极易风化和侵蚀，山顶光秃浑圆，水土流失严重。(3)侵蚀堆积区 主要有漫滩、台地洪积和冰水期堆积扇等形式，分布于沿河两岸反冲出口处，漫滩有沙砾石组成，高出枯水面 01.0 米。台地分一级台地和二级台地，一级台地，台面平坦，微倾河床，上部为亚粘土，下部为沙砾石，高出正常水面 36 米，主要为农田分布地区；二级台地仅见于伯力坞西山坡附近，台面高出水面 78 米，与一级台地组成内迭台地。三、山脉与水系（1）山脉金沙
9、溪流域分布诸山，均属怀玉山脉。怀玉山脉，发脉于三清山，横贯县境西北部，是赣，浙，皖三省的天然屏障。其支脉向东，南走向，沿库区分屹于金沙溪东、西两侧。三清山 位于县城东北，与怀玉一脉相连。主峰玉京峰，海拔 1816.9 米，为怀玉山脉最高峰，因与玉华、玉虚峰“三峰峻拔，如三清列坐其巅” ，故名。东、西、南三面分属玉山县三清，紫湖，南山诸乡境内，北麓与德兴皈大乡上分水 ，下分水，蜈蚣岭三个自然村交界。大桥头岭 三清山东南，紫湖乡大桥头（现为川桥村）之西，海拔高程 553 米，岭南有公路通往浙江省开化县境。凰岗岭 三清山东南，海拔高程 720 米，南通紫湖乡凤叶，北连紫湖乡川桥，程村。葛仙公山 又名
10、石拂山，葛胜山，三清山之南，海拔 919 米，与毛坞尖对峙。南接南山乡中蓬村，白石桥村，北连紫湖乡干坑，仓坂村。太甲山 三清山之南，海拔 966.7 米，东至七一水库，西尽横街乡峡口，横跨 20余公里，为怀玉山脉主要支脉之一。据清乾隆玉山县志载， “伊尹奉太甲巡于此” ，故名。箬皮尖 少华乡东面，海拔 702 米，因山产箬竹而名，东与浙江省常山县接壤。少华山 太甲山之东，少华乡驻地西北，海拔 564 米。一山有少华寺而名。棠梨山 又名鹰背岗，太甲山之东，少华乡所在地，海拔 293 米，山下为七一水库管理局驻地。（2）水系流域主要河流为金沙溪。金沙溪，又名“上干溪” ，源于怀玉山脉主峰三清山东北
11、麓的平家源，是玉山县境内五大河流之一，信江上游主要支流。流域位置 县城东北，地理坐标；东经 118 度 02 分118 度 21 分，北纬 28 度 4 分28度 59 分。流域西北以怀玉山脉与饶河流域相隔，东面以海拔 901.4 米的猴古尖与浙江省常山县分界，西面与武安山，玉琊溪毗邻，流域总面积 501 平方公里，县内流域面积 457.3 平方公里，七一水库坝址以上控制流域 324 平方公里，占全流域总面积的 64.8%。支流 金沙溪源头及流域一带，山多峡谷，溪流纵横，水源丰富，主要支流有：冰山洞水，源于三清山东麓，南流至金沙，注入金沙溪。清乾隆玉山县志载为金沙溪之源。贵人坑水，一源小横坑，
12、一源中山源，北向南流，经干坑口流进大湾而入金沙溪。柘坑水，源于源头，北向南流，经下柘坑，田棚至建设村注入金沙溪。仓坂水，源出有三；北源八仙洞，称坪溪水；南源小葛岭北麓，经田坑源水。八仙洞水北向南流至双溪口，与西向东流的坪溪水相汇后，东流经提坞至仓坂，又与南向北流的田坑源水汇合，再东流至张岭，注入库中。干坑水，源出石佛山，西向东流，经干坑，大叶。注入库中。凤叶水，源出凤叶村龙潭，北向南流，经小叶至颜家，注入库中。洞岩水，源出观音山，西南向东北流，经漏底至洞口，注入库中。张源水，源出源头，北向南流，经张源，注入库中。金沙溪水出七一水库后的主要支流有：球川水，源出浙江省常山县球川，北向南流入玉山县境
13、，经道塘至喻村，注入金沙溪下游。竹枧水，源出常山县后弄，东向西流，入玉山县境，经梨园，沙岗洲，和尚亭，竹枧至外山，注入金沙溪下游。樟木水，源出樟水，北向南流，经樟木，外出，注入金沙溪下游。大岭脚水，源出太甲山，西北向东南流，经大岭脚，山塘，范家，注入金沙溪下游。大塘水，源出范家，西北向东南流，大塘，大路边，注入金沙溪下游。流向 金沙溪自源头出谷后，由西北向东南流，经金沙，建设，紫湖口，该向南流，经张岭注入七一水库。出库后，向南流经双明，喻村，外山，四股桥，十七都，至东津桥附近与甘溪（又名“古城溪” ）汇合改向西流，在山头淤汇沧溪（又名“八都溪” ）而入冰溪。冰溪由东向西，沿县城流至十里山，与西
14、向东流的玉琊溪汇合，同入信江。全长 66.5 公里，主坝坝址以上 46.4 公里。特征 金沙溪自河源至紫湖口为上游，紫湖口至主坝坝址为中游，坝址以下为下游。该河属山溪性河流，坡陡流急，平均坡降为 3.78%，坝址以上平均坡降为 5.87%。河床多为卵石和砂，上中游少数河段有岩石出露，河床较为稳定，多为峡谷河道，河宽 2060 米，少有开阔的河谷滩地，河流蓄水能力较差。坝址以下河床较平缓，河宽 40100 米。第三节 地层岩性本区出露地层有古代奥陶系，志留系，泥盆系，石炭系和石炭二迭系，中生代仅仅露出白垩系，新生代第四系，并有小型火成岩体侵入。岩层分布特征如下：中奥陶系，主要以黄绿，灰绿和古灰等
15、色板岩夹薄层砂岩，厚度 3000 米以上，分布与库区上游的仓坂，冷水坑，大王山和盛家一带。上奥陶系，为黄绿色砂岩夹薄层板灰绿色板岩，厚 500600 米，分布于高桥小叶一带。志留系，为深紫，暗灰浅绿色，灰绿和灰白色砂岩夹极少量薄层板岩和粉砂岩，厚 700800米，与奥陶系成角度不整合接触，主要分布于大岭，小叶和老虎滩一带。泥盆系，仅出露中泥盆纪峡山系的灰白色石英砂砾岩和少量石英砂岩，厚 80100 米，与志留系岩层呈不整合接触，与石英砂岩层成整合接触，由北东向西南呈带状分布于岭脚及球川之东南面。下石炭系，主要为紫红，微红色砂质，泥质页岩，石英砂岩和砂砾岩，厚 300400 米，分布较广，上至老
16、虎滩，下至古塘。中石炭系，主要为灰白，黄白和紫色石英质砂砾岩，细砂岩及灰白，黄绿，灰黑，紫色泥质页岩及炭质页岩，并夹有两层不厚的煤层，厚 250300 米，与下石炭系及石炭二迭系成不整合及断层接触，分布于球川，路口，寸头，陶家山，扇山棚及坝址下游一带。石炭二迭系壶天灰岩，为灰白，紫灰色灰岩，局部夹有紫红色薄层状泥灰岩，厚 200250 米，与中，下石炭纪岩层是不整合及断层接触，构成白石桥球川倒转向斜核部岩层，分布于白石桥，洞口，陶家山，少华山，路口与球川一带。白垩系，为石灰质角砂岩（及底砾岩），粘土质页岩，粘土岩，凝灰质砂岩，凝灰岩及凝灰角砾岩等，出露面积较广，主要分布于水库以下丘陵区。火成岩
17、，常以规模不大的岩墙，岩盘和岩脉侵入于下石炭二迭系以前的地层中，而以下石炭系最为常见，侵入体延伸方向为东北南西，与主要构造带方向吻合。区内所见岩体有三种：（1）正常斑岩，多以岩盘产出，分布于主坝两岸山头及溢洪道一带；（2）凝灰岩，以岩墙及岩脉产出。主要分布于大桥坞和主坝右岸的灰岩中；（3）流纹岩，主要侵入于灰岩中。第四系，为现代冰水堆积，冲积，洪积和坡积松散堆积物，其中冰水堆积层为黄红，土红色泥砾，及碎石间的空隙被红褐色粘土充填，具半胶结，见于溢洪道沿线至 3 号导水坝一带的鞍部及山顶，冲积，洪积及坡积层主要为砂卵石，亚砾土及亚粘土夹碎石，分布于河床，漫滩，台地及山坡上。第四节 地质构造本区处
18、于下扬子地槽浙西地向斜之西南端，北元靠近波阳地背斜，南部为华夏地块浙闽隆起区，为浙西地向斜和白石桥球川倒转复向斜之内，因经历过强烈的旋回性地壳运动使岩层形成NESW 和 NWSE 强烈褶皱和断裂，以及相应发育的节理和壁理。褶皱：整个区内为白石桥球川倒转复向斜，轴线方向 NESW 偏向 NW，沿轴线方向自白石桥经扇山棚，观音山，梁洞，韩村，路东至球川，在倒转向斜中，又产生一系列次一级褶曲，如区内东南次一级的褶曲有太甲山背斜，里岭脚茶元向斜，陈家庄古坑棚倾状背斜，路口周家坞倾伏背斜和大岭背斜等。更次一级的褶曲也到处可见。断层：按其方向和性质可分两组。（1）NESW 向逆断层，主要有洞口逆断层，少华
19、山逆断层，1 号副坝逆掩断层，主坝区逆掩断层和大岭逆断层，延伸长 1.54.5 公里。（2）NWSE 向平掩正断层，主要有贲口至坝址下游平掩正断层，副坝平掩断层，江口贲口河中游正断层，延伸长23 公里。节理：区内岩层因受历次构造运动及火成岩侵入影响，节理很发育，尤以奥陶系板岩，砂岩和中石炭系砂岩较为明显。有闭合的，有张口的，张节理一般均由粘土，砂砾，黄铁矿和方解石脉充填。劈理：区内劈理很发育，主要出现在奥陶系板岩中，和下石炭纪的性页岩中，页岩呈薄片状，新鲜页岩也多沿劈理石裂开。新构造运动：根据河流及冲沟的切割情况，台地类型，灰岩的岩溶溶洞分布特征，区内在新生代以来长期处于缓慢上升，期间并有相对
20、稳定时期，总趋势仍属新构造运动不强烈的较稳定区。地震：据载，区内地震出现次数不多，元朝甲戌年（1933 年）六月，玉山县出现过一次地震，详情不明。明朝甲辰年（1502 年）发生过一次地震，其震声传数百里。江西省地震烈度区划图表明，区内属小于 6 度区。1958 年的调查表明，近百年来未发生过任何地震。另据国家地震局，福州地震大队 1977 年 1 月 20 日闽震业字第 7 号文关于江西省玉山七一水库地区地震基本烈度鉴定意见称：“本区处于东西向构造带与新华夏系构造的复合部位，是可能孕育强震的构造背景。但是，区内新华夏系断裂规模及近期活动强度远不及主体部分；东西向构造带近期活动强度不大，地震活动
21、水平不高，未来可能发生最大的地震将不会大于 VI 度。同时，邻近强震危险未来一百年内对本区的影响不会达到 VI 度。因此，玉山县七一水库的地震基本烈度为VI 度。”第五节 库区工程地质条件（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。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 57 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
22、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 410 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39.554.3，为强烈
23、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
24、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
25、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+1700+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。
26、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，627.9 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。(6)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
27、。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 8697 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3.083.4 公分/升。第六节 库区水文地质条件一、地下水类型 坝区地下水，主要有两种类型：(1) 孔隙潜水，埋藏在冲积、洪积和残破积层中，一般厚 23 米，个别达 5 米。残破积层涌水量不大，一般是 0.2 公升/分。冲积层中砂卵石涌水量较大，达 73.7581.0 公升/分，渗透系数200500 米/日，为强透水层。（2） 基层裂隙水，埋藏在自地表以下 2030 米的基层裂隙中。由于坝区砂岩、砂砾岩和页岩
28、常呈互层，而页岩透水性很弱，致使基层裂隙水连通性差，裂隙水流量不大，约 0.10.2 公升/分，个别地段裂隙水具承压性，如区号孔在 30.7529.2 米高程处，砂岩中的承压水头高达 21.12 米，涌水量 2.16 公升/分。二、 地下水性质 坝区内地下水及地表水均无色、无味、无臭、透明。水质大多属重碳酸钠钙型和硫酸钙钠型水，其含量为 So 在 420mg/L，CL 为 312mg/L,Mg 为 1.87.9mg/L，游离CO2 为 10.453.4mg/L，Ph 值为 5.76.9，暂时硬度在 0.561.94。根据水工混凝土中判定环境水的侵蚀性之特征与标准判断，本区地下水和地表水对普通水泥均具有不同程度的侵蚀性。灌溉水水温 18 度23 度，盐类总含量大于 500mg/l，灌溉系数 85389，大于规定值 18，对灌溉用水极为有利，饮用水也符合卫生部规定的水质标准。
