焦作地区水文地质和工程地质认识实习
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水文
本区河流分属黄河水系和海河水系两大水系,河流有丹河、西石河、山门河、纸坊沟、峪河、新河、大沙河等,丹河属于黄河水系,其余河流属于海河水系。丹河和峪河为常年性河流，其它为季节性河流。丹河发源于山西省高平县境内，干流长１６2km，流域面积3150k ｍ2。山路平水文站多年平均流量为１1.1m3／s,基流量为6．８ｍ３/s。该河流经灰岩分布区，河流漏失严重,是焦作市岩溶地下水的重要补给源之一。后寨至后陈庄段是河水强烈渗漏河段，渗漏量１.２84—1.7３4m３/s。西石河、山门河、纸坊沟流经灰岩分布区，河流漏失严重,常表现为干谷。除丰水年有洪水流出山口外，其余时间均无水流，河水在距出山口5-10km 地段全部漏失补给地下水。普济河、群英河(闫河)、翁涧河发源于市区北部山区,自北向南流经焦作老城区,在高新区汇入新河。三条河流均为排污河，常年接纳市内工业污水和生活污水，只有当山区爆发洪水时,才会有洪流通过。三河流均为严重污染河流,主要污染指标是化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、高锰酸钾指数、非离子氨和挥发性酚。新河源于灵泉碑村西南角的灵泉湖水，流向自西向东，总长16.７km，河床宽３．0m，深1.5－2.５m。灵泉湖是地下水以自流泉形式泄于地表而成，近年来因区域地下水水位下降，泉流量减小，流入新河地下水量很小。目前，新河水流主要是来自市区的工业和生活污水，50年一遇洪峰流量为1749m3/ｓ。大沙河是幸福河和沙河在灵泉碑南郭村北汇聚而成,其中沙河上游是石河，发源于山西陵川县，丰水期山区爆发洪水时才有洪流通过，其余时间水流主要是工业和生活污水及排泄于地表的地下水。河宽２00m,河床宽4-5ｍ,深２－3m,两岸有河堤,百年一遇洪峰流量２730ｍ３/s。河水污染严重,主要污染因子是化学需氧量、生化需氧量、高锰酸钾指数、挥发性酚、悬浮物、非离子氨。
表焦作地区主要河流基本情况一览表
构造
本区基岩断裂构造发育，多为高角度正断层。受断裂构造控制,区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式,地层倾角为100-200。现将对深层岩溶水运动、分布和富集有控制意义的断层简要描述如下:
(1)凤凰岭断层
西起西向附近的石河附近，与盘古寺断裂相交，向东经丹河、瓦窑沟,在焦作北部沿太行山山前展布，地貌上构成山区与平原的分界线。过焦作后隐伏于新生界地层之下,向东经过王母泉、葛庄，至狮子营一带尖灭，全长７0ｋm。断层呈东西向走向，倾向南，倾角700-80０，为一正断层,落差200—3０0m。该断层带岩石破碎，溶蚀裂隙、溶孔、溶洞发育,多个钻孔揭露过直径大于1m的溶洞，导水性和富水性强，是岩溶地下水的强径流带和富集带，大型集中水源地(岗庄、阎河等)和大型岩溶水充水矿井（演马矿)均处在该断层带上,各水源地取水量很大，但水位降深和影响范围有限。
（２）朱村断层
朱村断层是盘古寺—新乡断裂的一部分,盘古寺—新乡断裂西起济源克井盆地以西山区,向东经盘古寺、河口、柏山、焦作，直至新乡市南部的郎公庙,全长约160kｍ。。呈东西走向,倾向南,倾角为６00—７00，北盘上升,南盘下降,落差70０—１000m。断层北盘的奥陶系灰岩岩溶含水层与南盘的石炭—二叠煤系地层及新生界相对阻水的地层对接,使岩溶水不能通过断层向南运动,从而构成岩溶水的南部边界。断层带岩石破碎，岩溶发育,断层北侧构造发育,断层北侧的岩溶水沿王封断层、39号井断层等北东向导水断层渗流。
(3）九里山断层
断层走向北东,倾向北西,倾角７０0。南东盘上升，北西盘下降,落差300—1000ｍ。南东
盘局部地段中奥陶统灰岩直接暴露地表，形成北东向展布的残丘,残丘附近中奥陶统灰岩与
第四系地层接触,形成“天窗”。天然状态下,残丘附近曾是区域岩溶地下水的排泄中心,岩溶水
以泉群形式集中排泄,5０年代泉流量达12m3/s。该断层与也是岩溶水强径流带,演马庄矿特大
型突水后，岩溶水降落漏斗也沿断层扩展。九里山断层西南端与朱村断层交汇，中间被凤凰
岭断层截断，东北端与方庄断层交汇，起到沟通各大断层的作用。
（4)赵庄断层
西南端在与凤凰岭断层斜接，向东北方向延伸,全长35kｍ,倾向南东,倾角650—850。赵
庄断层和朱岭断层组成地垒构造，对焦作地区岩溶水渗流和分布有一定控制作用。断层两侧
岩溶水水位及动态明显不同，北侧为高水位区，断层南侧为低水位区,断层两侧水位相差７
0-２40m。
(５）方庄断层
呈北西走向，落差２00m,倾向南西,西盘上升,东盘下降。导水性强，该断层西侧的冯营
矿多次突水,最大突水量85ｍ2/min。该断层与NE向展布的九里山断层相交，来自北部山区
的岩溶水沿方庄断层带和九里山断层带运动、富集。
此外,规模比较大的断层还有３9号井断层、3号井断层、天官区断层、王封断层、冯封
断层、黑龙王庙断层、马坊泉断层等。
图2-1焦作地区基岩断裂构造纲要图（1：20万）
（F1—凤凰岭断层；F2—朱村断层；F3—九里山断层；F4—方庄断层；F5—赵庄断层；F6—39号井断层；
F7—3号井断层；F8—天官区断层；F9—中站断层；F10—王封断层；F11—冯封断层；粗黑线表示山区与平原分界）
区域水文地质条件
焦作的地下水资源由岩溶水和孔隙水组成，以岩溶水资源为主。据河南省第一水文地质工程地质大队《河南省焦作市东小庄水源地水文地质勘察报告》（1989年),焦作地区地下水天然资源总量为1０.758m3/s，其中岩溶水为８.09m3/s,相当于25512.6万m３/ａ;孔隙水为2.６68m3/ｓ，相当于8413.8０万m3/a。
岩溶水水文地质条件
焦作裂隙岩溶水系统是我国北方岩溶区发育比较典型的系统之一。区内寒武—奥陶系碳酸盐岩出露面积大，地层厚，岩溶裂隙发育,为岩溶地下水的补给、径流和排泄提供了有利条件。区内构造发育，岩溶水分布和运动明显受构造的控制，一些规模较大的断裂如凤凰岭断层、朱村断层、九里山断层及方庄断层是岩溶水的强径流带，控制了矿区岩溶水的分布和总体运动方向。焦作山前地区是九里山泉域岩溶水的集中排泄区,北部山区是岩溶水的补给区,地表分布的碳酸盐岩面积达1167.5km2,地表及地下岩溶发育,有利于岩溶水的补给和赋存。良好的补给、赋存和径流条件，使焦作岩溶水资源丰富。处在山前的焦作矿区,则因矿井水文地质条件复杂,矿井水害严重,成为我国著名的岩溶大水矿区之一。
焦作北部山区是岩溶水补给区,焦作山前冲洪积平原区则是岩溶水的排泄—径流区。山区地表分布有大面积的碳酸岩盐，溶蚀裂隙及溶孔发育，接受大气降水的入渗补给。丹河、西石河、山门河和子房沟河流经碳酸岩盐分布区,河床渗漏严重，地表水沿河渗漏是焦作岩溶水的重要补给来源之一。丹河常年有水,多年平均渗漏量为1.60m3/s，其它河流属季节性河流，河床漏失也严重，河水在距出山口5—10ｋm地段全部漏失补给地下水。
岩溶水在焦作北部、西部接受补给后，由北向南向山前排泄区径流。赵庄断层是一条弱导水断层，岩溶水以赵庄断层为界形成水位差达７0—200m的地下水力陡坎。断层北为高水
灰场
1
位区,岩溶水水位与大气降水同步变化,水位变幅与降水量大小成正比。断层南是低水位区,岩溶水水位低，水位受大气降水和人工开采的双重影响,年水位变幅小。枯水期（每年3—５月份）高水位区岩溶水位在１3０—1６0ｍ之间,而低水位水位在70—８0m左右。丰水期(每年9—1０月）岩溶水获得大气降水入渗补给后，高水位区岩溶水水位会很快上升至20０—2４０ｍ,而低水位区岩溶水位仍保持在80-8５m左右,水位上升幅度通常只有10—１2m。
近山前地带是岩溶水排泄—径流区，断裂构造和岩溶发育。岩溶水自山区水平径流至排泄区后，便沿凤凰岭断层、九里山断层、朱村断层等强导水断裂运动、富集，并形成岩溶水强径流带。、
天然条件下,岩溶水在九里山残丘南侧的奥灰“天窗”处以泉群形式集中排泄，在目前开
采条件下,人工开采和矿井排水是岩溶水主要排泄方式。
孔隙水水文地质条件
孔隙水主要分布于山前冲洪积平原区(图2）,含水层主要为砂砾石层或中细砂层,顶板埋深为20—40m 。
受地质、地貌和水文地质条件的影响,含水层富水性空间分布不均。丹河、西石河、山门河等河流的冲洪积扇上,含水层为砂砾石层,厚度2０—５0ｍ，导水性和渗透性强,补给、迳流条件好,富水性最强。单井出水量扇体上部大于５00０m 3/ｄ,扇体中下部为３０00—5０
00m 3/ｄ。冲洪积平原的扇间区，含水层为砂、砂砾石，连续性差，常呈透镜体状，厚度为10—15m ，导水性和渗透性较差，单井出水量100０—3000ｍ3/d 。山前倾斜平原的前缘区,含水层为上更新统中细砂，单层厚度５—１0ｍ，富水性差,单井出水量５0０—100０m 3／d 。坡洪积裙区,含水层是坡洪积的碎石和砾石,连续性差，多呈透镜状,局部半胶结,富水性最差，单井出水量小于５００m 3／ｄ。
图2 焦作矿区孔隙水水文地质图
1—富水区（单井5m 降深涌水量大于5000m 3/d ）；2—较富水区（单井5m 降深涌水量3000-5000m 3/d ）；3—中等富水区（单井5m 降深涌水量1000-3000m 3/d ）； 4—较贫水区（单井5m 降深涌水量100-1000m 3/d ）
；5—贫水区（单井5m 降深涌水量小于100m 3/d ）；6、淡水区（矿化度小于1.0g/L ）；7—微咸水（矿化度1.0-3.0g/L ）；
8—咸水（矿化度大于3.0g/L ）；9—基岩出露界线；10—富水性分区界线；11—矿化度分区界线；12—水位下降漏
孔隙水与岩溶水水力联系
孔隙水与岩溶水属于两个不相同的含水层系统，各自有相对独立的补给、迳流和排泄条件。孔隙水主要分布于山前冲洪积平原的第四系冲洪积物中，含水空间是孔隙，岩溶水主要分布于奥陶系灰岩中，含水空间是裂隙岩溶。岩溶水补给区在北部山区，属于远源补给，大气降水入渗和山区河流渗漏是岩溶水的补给来源。山前倾斜平原区是岩溶水集中排泄区，人工开采和矿井排水是岩溶水的主要排泄方式。孔隙水的补给来源包括大气降水入渗、农田灌溉水回渗、河流和沟渠地表水沿河渗漏等,补给区范围与其分布范围一致，属于近源补给。排泄方式为人工开采、蒸发、泉排泄及地下迳流等。在山前冲洪积平原上,第四系冲洪积物孔隙水含水层在地表浅部，奥灰岩溶水含水层埋藏于石炭—二叠煤系地层之下,奥灰含水层之上有3５０m —400ｍ厚的石炭—二叠系砂岩、泥岩隔水层,奥灰岩溶水与浅层孔隙水一般无直接水力联系。
但在九里山—演马矿一带,由于九里山断层北西盘下降,南东盘上升,使石炭、奥陶系地层直接和第四系地层接触,局部地段中奥陶灰岩出露地表,形成“天窗”（图3-4），使奥灰含水层、第四系含水层、石炭系薄层灰岩含水层（Ｌ2和Ｌ8）相互间可以发生一定水力联系。表现在：其一，奥灰水与孔隙水互相补给。2０世纪6０年代之前岩溶水水位高，岩溶水补给孔隙水，岩溶水在此直接出露成泉。目前，孔隙水水位高于奥灰岩溶水水位，孔隙水补给岩溶水。其二,孔隙水越流补给石炭系薄层灰岩岩溶水。石炭系薄层灰岩在松散沉积物有条带状露头，孔隙水水位高于薄层灰岩岩溶水水位,孔隙水越流补给后进入九里山矿和演马矿矿井中,最后以矿井排水形式排出地表。矿井水主要来源于石炭系岩溶水和奥灰水，矿井长期排水不仅使石炭系岩溶水和奥灰水位下降,也使九里山、演马矿附近的第四系孔隙水水位下降,并形成水位降落漏斗。因此,在九里山—演马矿一带，岩溶水和第四系孔隙水有一定水力联系。因发生水力联系的范围有限，且奥灰水与孔隙水水位相差不大，水力联系的程度有限。正是因为如此,多年来九里山—演马矿一带孔隙水降落漏斗面积基本上没有变化。
-30-20-10
-20
-100 145°
100 奥陶系灰 岩天窗区
石炭系薄层 灰岩天窗区
九里山灰
岩露头区
图3-4 九里山“天窗区”剖面图
1—断层；2—煤层；3—灰岩；4—地下水位；5—砂岩泥岩
焦作水资源开发利用状况
焦作市开发利用地下水的形式有：供水总公司大型水源地集中开采、厂矿自备井水源地（水源井)集中或分散开采、矿井排水和郊区农业分散开采四种。
焦作市供水公司现有水厂六座（第三水厂于2001年４月停产）,以开采岩溶水为主，并利用少量地表水（群英水库）,其中第七水厂(东小庄水源地）和第二水厂(周庄水源地）开采规模较大。供水公司近五年（199６-2０00年)年均开采岩溶水4680万ｍ3/ａ,利用地表水6００万m3/a(表1)。
焦作城区共有厂矿自备水源井2２４眼，其中岩溶水开采井96眼，孔隙水开采井128眼。岩溶水的开采主要集中在焦作电厂（岗庄水源地46眼井)、爱依斯万方电厂（待王水源地14眼井)、化工三厂（６眼井）、热电厂(4眼井)、中州铝厂(1４眼井)和化工总厂等企业,孔隙水的开采主要集中在造纸厂、平光厂、中州机械厂、化工一厂、轮胎厂和化工二厂等企业。近五年自备井年均开采地下水６2３0万m３/a，其中开采岩溶水5３６０万ｍ３/ａ，开采孔隙水870万m3/ａ。
表1 焦作市规划区地下水开采现状统计表
焦作矿区现有大型煤矿9座,主要分布在焦东矿区,矿井排水总量为5.９5 m３／ｓ,相当于１8７64万m3／a,扣除2２％的重复排水量，实际抽排地下水16436万m3／a，其中岩溶水为1０9７6万ｍ3／a，孔隙水3６6０万m3/ａ。
近郊农村农民生活用水、农田灌溉用水和乡镇企业生产用水开采孔隙水约为4６00万ｍ3/a。
从表１可以看出，岩溶水开采量为２10１６万m3/a，低于岩溶水天然资源量；孔隙水
开采量9130万m3/a，高于孔隙水天然资源量。岩溶水尚有一定开发潜力,而孔隙水处于轻微超采状态。
焦作市水务有限责任公司担负着焦作市中站区、解放区、山阳区、马村区以及高新技术开发区居民生活用水和工业用水的供水工作。现有水厂７座，设计日供水能力2５．5万ｍ3,实际日供水能力1９.2万m３。主要以深层岩溶水为水源，水库水和矿井水为辅助水源。截止2005年底,供水管网长度3６4kｍ，管网覆盖面积达50ｋm２，供水人口72万人,供水量为5478.67万m3。
焦作电厂岗庄水源地概况如下：岗庄水源地是焦作市内开采岩溶水规模最大的水源地,现有开采井4６眼,年均开采量为3720万m3/年。位于焦作市北部山区与平原分界线(凤凰岭断层带）附近,19８0年9月建成使用，是焦作电厂的自备水源地。初建时,共有水源井30眼,分布在东西长250m,南北宽1５0m,面积0．04km２的范围之内。井群分两排布置，南排２1眼井，北排１２眼井,排距1０0ｍ,井距10m。井深275．１5—４３0m,终孔层位多达到冶里组白云质灰岩。
工程地质条件
主要写工程地质分区，以铁路为界，以北在什么地貌单元,其工程地质水文地质有何特点,以南的地貌单元，其工程地质水文地质有何特点。这一部分自己写。
实习认识:写几点体会
●工程地质学：主要是研究与工程建设有关的地质问题的学科。 ●水位地质学：主要是研究地下水的学科。 ●地球外部环境：大气圈、水圈、生物圈。●地球内部环境：地壳、地幔、地核。 ●地质作用：这种由于自然引力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和 发展的各种作用。 ●地质作用的形式：内动力地质作用和外动力地质作用。 ●内动力地质作用：构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。 ●外动力地质作用：风化、侵蚀、搬运、沉积和硬结成岩作用。 ●矿物：指地壳中的化学元素在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质或 化合物。 ●矿物的光学性质：自色、他色，假色。●矿物的光泽：玻璃、油脂、珍珠、丝绢等光泽。 ●硬度：矿物抵抗机械作用的能力。滑石方莹磷，正石黄刚金指甲>2.5>石 ●岩浆岩：是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石 ●岩浆岩结构：按结晶程度→全晶质、半晶质、非晶质结构 按晶质大小→隐晶质、显晶质、玻璃质结构 按颗粒大小→等粒、不等粒结构 ●岩浆岩构造：块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造。 ●沉积岩：是指在地表或接近地表的岩石遭受风化剥蚀破坏的产物，经搬运、沉积和固结 成岩作用而形成的岩石。 ●沉积岩形成过程：风化破坏阶段→搬运作用阶段→沉积作用阶段→固结成岩阶段。 ●沉积岩结构：碎屑、泥质、晶质、生物结构。 ●沉积岩构造：层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。 ●变质岩：地壳中先成岩石，由于构造运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化， 使原来岩石的成分、结构、构造等发生一系列改变而形成的新岩石。 ●变质岩结构：变晶、变余、碎裂结构。 ●变质岩构造：片麻状、片状、千枚状、板状、块状构造。 ●地壳运动：使地壳内岩石发生位移变形的作用。 ●地壳运动按运动方向可分为：升降（垂直）运动和水平运动。 ●相对地质年代：地壳上地层或岩体的形成顺序。 ●相对地质年代的确定方法：地层学方法或古生物学方法。 ●绝对地质年代的确定方法：同位素地质年龄方法。 ●岩层产状：岩层层面的空间状态。 ●岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。 ●倾斜构造：原来水平状态的岩层，在地壳运动的作用下，发生倾斜，造成岩层层面与水 平面只见具有一定的倾角，成为倾斜构造。 ●褶皱构造：刚性的岩石在千百万年缓慢的水平挤压的作用下，由原来水平平展的形态变 成一系列连续的弯曲，形成褶皱构造。 ●褶皱要素：核、翼、转折端、枢纽、轴面。 ●断裂构造：岩体在地壳运动的力的作用下会发生变形。但是当变形超过岩石的变形极限 时，岩石的连续性完整性将会遭到破坏产生断裂。岩层断裂后，如果断裂面两侧岩体没有发生显著的相对位移，称为裂隙（节理）；有相对位移，则称为断层。 ●风化：在气温变化、大气、水溶液和生物因素的影响下，使地壳表层的岩石在原地遭受 破坏和分解的作用。 ●风化分类：物理、化学、生物风化作用。●风化影响因素：气候、地形、岩石性质。
二、填空题 按地下水的赋存空间类型，地下水可分为：孔隙水、裂隙水和岩溶水。 斜坡变形的主要方式有_拉裂、蠕滑_和_弯曲倾倒_。斜坡破坏的主要方式有_崩塌__和_滑坡_。 2、斜坡按组成物质分为岩质斜坡、土质斜坡和岩土混合斜坡三类。 斜坡从形成开始，坡体便不断的发展变化，首先变形，逐渐发展为破坏。 地质构造对地下硐室围岩的稳定有重要影响，一般在进行地下硐室选线时，应尽量使轴线与构造线方向__垂直或__大角度相交。 按滑动面与岩土体层面关系滑坡可分为顺向坡、斜向坡和逆向坡三类。 岩体基本质量分级的因素为___坚硬性和__完整性 5、岩体地质力学（RMR）分类系统由岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件及地下水五类指标组成。 6、矿区地面防水措施主要有：（1）截水沟(防洪沟、排水沟)；（2）河流改道；（3）整铺河床；（4）水库拦洪；（5）修防洪堤。 三、名词解释 工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质构造与地应力、水文地质条件、物理（自然）地质现象、以及天然建筑材料等六个要素。 降落漏斗：抽水井附近漏斗状的地下水位下降区。 承压水：赋存在两个稳定的隔水层之间的地下水。 岩爆：指在地下开挖过程中，围岩突然以爆炸的形式表现出来的破坏现象。 水文地质条件：与地下水相关的地质条件，包括地下水的类型、埋藏条件、富水性、含水层及隔水层的性质与空间分布情况、地下水的补径排条件、运动特点，以及动态与均衡等特征。滑坡：滑坡是指在重力作用下边坡岩土体沿某一剪切面发生剪切滑动破坏的现象。 造岩矿物：岩石的主要组成矿物，对岩石的成分和性质具有重要影响。岩体：又称“工程岩体”，通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石，它由结构面和结构体组合而成。崩塌：在陡坡地段，岩土体被陡倾的拉裂面破坏分割，在重力作用下岩块突然脱离母体翻滚、坠落于坡下的现象。 RQD指标：在数值上等于用直径为75mm的金刚石钻头在钻孔中连续采取同一岩层的岩芯，其中长度大于等于10cm 的岩芯累计长度与相应于该统计段的钻孔总进尺之比，一般用去掉百分号的百分比值来表示。 硐室围岩：硐室周围发生应力重分布的这部分岩体。 地下水的超前疏干：借助巷道、疏水孔、明沟等各种疏水构筑物，在基建以前或基建过程中，预先降低开采区的地下水位，以保证采掘工作正常进行的一种措施。 饱水带：在重力水面以下,土层或岩层的空隙全部被水充满的地带。 含水层：指能够给出并透过相当数量水的岩层 隔水层：不含水、不透水、或者透过和给出的水量微不足道的岩层。 注浆堵水：将注浆材料制成浆液压入地下预定位置，使其固结、硬化，起到堵水截流，加固岩层和清除水患的作用 岩体结构：岩体内结构面和结构体的排列组合形式。 结构面：岩体经受各种地质作用，形成具有不同特性的地质界面，称为结构面 结构面：将岩体分割成形态不一、大小不等的岩块，称为结构体。
1、工程地质条件：与工程建设有关的地质因素的综合。 它包括：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、物理地质作用条件、天然建筑材料。 2、圈层构造：根据地球形状和物质组成所划分的圈层范围。 3、岩石圈：由上地幔固态物质和地壳组成的固体部分。 4、地质作用：由地球的内外能量作用引起，促使地壳物质组成形态不断变化的作用。 地质作用分类：内动力地质作用、外动力地质作用。（其中内动力作用又包括：构造运动、地震作用、岩浆作用、变质作用、重力作用。外动力包括：风化作用、剥蚀作用，搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。） 5、地层及地层时代：P（13） 6、岩层接触关系：整合、不整合。不整合又包括：平行不整合、角度不整合。 7、矿物：由各种地质作用产生的，具有一定物理性质和化学成分的单质元素或化合物。 造岩矿物：构成岩石主要成分的矿物。 8、矿物物理性质：（1）形状：大部分是固态。（2）颜色：自色，他色，假色。（3）条 痕：矿物粉末颜色。（4）光泽：对光线的反射能力。造岩矿物一般呈非金属光泽。 （5）解理:矿物晶体或晶粒在外力打击下，能沿一定方向发生破裂并产生光滑平面的性质。（6）断口：矿物受外力打击出现的破裂面成各种凸凹不平的形状称为断口。 9、岩浆作用：地幔中岩溶状岩浆上升侵入地壳或喷出地表冷凝而形成新岩石的过程。 沉积作用：在地表环境条件下，碎屑物质经过搬运、沉积、压固、胶结等地质作用形成新岩石的过程。 变质作用：早先形成的岩石，在地壳一定深处基本保持固态条件下，受岩浆作用、构造运动等影响，在一定压力和温度作用下，发生矿物成分，结构和构造变化形成新岩石的过程。 10、岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 11、岩浆岩结构：（1）按结晶程度划分：全晶质结构，半晶质结构，非晶质结构。（2） 按晶粒大小划分：显晶质结构，隐晶质结构。（3）按晶粒相对大小划分：等粒结构，不等粒结构，斑状结构。 沉积岩结构：碎屑结构、泥质结构、化学结构。 变质岩结构：变晶结构、变余结构、碎裂结构。 12、构造运动：由于地球内部营力引起的地壳的变形与变位。 地质构造分类：水平构造、单斜构造、褶皱构造、断裂构造、隆起与凹陷。 13、岩层产状：岩层在地壳中的展布状态。 产状要素：走向、倾向、倾角。 走向：岩层面水平延伸方向，用走向线，方位角表示。走向线：岩层面与水平面交线。倾向：岩层面向下倾斜方向，用倾斜线在水平面的投影线方向角表示。倾角：岩层面与水平面夹角（锐角，唯一的）。 图示表示方法（略）。 14、褶皱分类：向斜、背斜。 褶皱野外识别方法：（1）以剥蚀后地面出露的岩性是否重复且对称出现，判断是否为褶皱。（2）据核部、翼部岩层的新老关系判断向背斜。（3）根据两翼岩层产状判断类型。 15、断裂分类：节理、断层。 断层分类：正断层、逆断层、平移断层。 16、断层野外识别方法：（1）沿岩层走向追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层接触，
工程地质学与 水文地质学讲义 学院：环境与建筑工程学院 专业：城市规划 课程类别：任选课 教师：何书 日期：2005年8月
总的教学安排 专业：城市规划 课程类别：任选课 总学时：32学时 上课时间：2005 – 2006年度第一学期1- 8周，周一7、8节；周三3、4节 上课地点：综合楼房115教室 实践环节：野外地质实习一次 教材：《工程地质学》，1999，李中林主编，华南理工大学出版社参考教材：《普通地质学》，1995，夏邦栋主编，地质出版社；《水文地质学基础》，1986，王大纯，地质出版社；《工程地质学》，2001，孙宪立主编，中国建筑工业出版社
教学纲要及学时分配 §1 绪论（2学时） 第一部分基础地质知识（10学时） §2 地壳（1学时） §3 矿物与岩石（3学时） §4 地质构造（6学时） 第二部分水文地质（6学时） §5 地下水概述（2学时） §6 地下水的类型及其特征（2学时） §7 地下水运动的基本规律（2学时） 第三部分岩土的工程地质特征（6学时） §8 土的物质组成及物理力学性质（2学时） §9 土的工程地质分类及其特征（2学时） §10 岩石与岩体的工程地质性质（2学时） 第四部分不良地质现象的工程地质问题（4学时） §11 常见不良地质现象（2学时） §12 不良地质现象对地基稳定性及地下工程选址的影响（2学）第五部分工程地质勘察（2学时） §13 工程地质勘察及方法
§1 绪论 §1.1 地球科学、地质学、工程地质学与水文地质学 一、地球科学与地质学概念 1、地球科学：简称地学，是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境的关于地球的基础科学。它包括了地理学、天文学、气象学、海洋学、生态学和地质学等多个分支学科。 2、地质学：一门研究地球的科学，目前主要研究固体地球的上层，即地壳和地幔的上部。（简单介绍地球的形状及特点，包括形状、大小、形成时间） 二、工程地质学与水文地质学的概念及研究对象 1、工程地质学：是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科，它是一门研究与工程建设有关的地质问题的学科。——目的就是使工程建筑与地质环境互相协调，既要保证工程建筑安全可靠、经济合理、运行正常，又要保证地质环境不会因工程的兴建而恶化，造成对工程建筑本身以及周围环境的危害。 2、水文地质学： 圈、大气圈、水圈、生物圈以及人类活动）影响下，数量和质量在时间和空间上的变化规律，并在此基础上，研究如何应用这一规律有效地利用地下水和调节地下水以兴利避害。——“找水”“地下水资源”“水与环境” ——工程地质学和水文地质学是地质学的分之学科，研究的是地质学的应用问题。
精心整理一、地貌 焦作地处太行山脉与豫北平原的过渡地带，地势由西北向东南倾斜，由北向南渐低。从北部山区到南部平原呈阶梯式变化，层次分明。总的地势是北高南低，自然平均坡度为2‰。最高处海拔1955米，最低处海拔90米。地面高差达1800多米。 （一）山地。焦作地区的山地为中山（1000米以上）和低山（500-1000米），分布于修武北部，经焦作、博爱至沁阳西部，是太行山系的组成部分。该区平均海拔高度在500米以上，坡向多为南坡或西南坡，坡度在20度以上。焦作的山地地形复杂，各山岭间由峡谷相连，山势陡峻，山谷切割较深，呈"V"形，阴坡一般较陡，土层深厚。焦作地区的主要山脉是太行山。 太行山位于焦作地区北部，西接王屋山，向东延伸至修武，走向近东西。山势宏伟，绵延数千里，境内为其尾部，长百余公里，平均海拔1000米左右。断裂发育，有盘谷寺断层，主要为寒武系、奥陶系、石炭系地层。岩性以石灰岩为主，伴有页岩、煤、铁、磷、耐火粘土、大理石等，矿藏丰富。自然植被较好，属落叶阔叶林带，林茂草密，适宜猕猴生息繁衍。 太行山系在修武境内的主要山峰有：茱萸峰，天门谷，古汉山，罗汉山，凤凰山，马鞍山，方山，五指山，云台山等。在焦作市境内的有：桑园北岭，九里山，凤凰岭，安阳坡，皇帝坡，燕窝岭，红砂岭，中卫岭，大、小贾岭，十二会山等。在博爱县境内的有：小北顶，旗杆谷堆，东顶峰，东领峰，盘头岭，南大岭峰，圆山峰，南坡峰，老虎掌，长岭峰，北教场峰，南教场峰，老石人，和尚山，刘岭，上岭后，孤山岭，羊岭，靳家岭等。在沁阳境内的有云台山，紫金顶，碗子城山，三夹山，贝涧山，云阳山，悬谷山，阳落山（与济源交界处）等。 （二）丘陵。丘陵区分布在山区外侧，是山区与平原的过渡地带，海拔高度介于150-250米之间，坡度在10-20度之间，总面积约300平方公里。该区大部分耕地凹凸不平，呈梯田状，有众多的黄土冲沟，高低起伏，没有明显的山丘，亦可称为岗地。 （三）平原。平原区分布于南部地区，一部分为太行山洪冲击扇，另一部分为黄河、沁河滩地，冲积厚度为200-800米不等，地势平坦，地下水丰富，土地肥沃，灌溉方便，海拔90-150米，是焦作粮、棉、油、菜的主要产区。 二、水文 （一）地表水 焦作市河流众多，大多发源于晋东南地区，水量比较丰富，较大的河流有20多条，分别汇入黄河和海河。属于黄河水系的有沁河、丹河、蟒河、逢石河、济河、大峪河等；属于海河水系的有峪河、大沙河等。 1、水系河流 （1）黄河：发源于青海省巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地。流经孟州、温县、武陟县，在武陟县三堤头出境。境内长度149.6公里，有逢石河、大峪河、砚瓦河、仙口河、白道河、蟒河、沁河等汇入。年平均流量1440立方米/秒，平均年径流量468亿立方米，最大流量2.2万立方米/秒（1958年）。丰枯年变化较大，年内变化亦很大，6-9月约占全年水量的80％，给开发利用带来一定的困难。由于从黄土高原携带大量泥沙，境内河床平均高出堤外地面2-3米，历史上曾决口66次。中华人民共和国成立后，进行了治理，变害为利，先后兴建了人民胜利渠、武嘉灌区、白马泉灌区、孟县白坡灌区等引黄灌溉工程，黄河由此变害为利。 （2）沁河：沁河是焦作市最大的河流，发源于山西省沁源县。向东流经沁阳、博爱、温县，在武陟县注入黄河，总流域面积12900平方公里。过境长度90余公里。沁河径流资源丰富，河口站多年平均流量49.5立方米/秒，其中基流量16.1立方米/秒，占总流量的32.5％，含沙量低，稳定可靠。（3）丹河：是沁河最大的支流，在博爱县青天河村入境，水资源丰富，山路平站多年平均流量11.1立方米/秒，其中基流量6.8立方米/秒，占总流量的61.3％。 （4）大沙河：发源于山西省陵川县夺火镇。流经博爱、武陟、修武县，经新乡县入共产主义渠，上游河宽15米，下游河宽30米，平均河深3米，平均径流深度150毫米。最大流量650立方米/
第一篇地质学基础 第一章地球的基本知识 1.地球的圈层构造如何划分？ 答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造。外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上，但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。生物圈是地球上生物生存和活动的范围。地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的铁、硅、镍溶解体组成。地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳。 （外圈层：大气圈、水圈、生物圈；内圈层：地壳、地幔、地核） 2.什么是矿物？什么是岩石？ 答：矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。 岩石是在各种不同地质作用下产生的，由一种或多种矿
物有规律地组合而成的矿物集合体。 3.何谓地质作用？地质作用有几种类型? 答：（1）地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各 种作用，统称为地质作用。 2.地质作用分为内地质作用和外地质作用。内地质作用包括构 造运动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。外地质作用包括风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用和沉积成岩作用。 4.地质年代和地层年代如何划分？ 答：地质年代的单位是宙、代、纪、世、期；相对应的地层年代是宇、界、系、统、阶。 5.如何确定地层的相对年代？ 答：地层相对年代的确定方法有四种。第一，古生物法。即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。第二，岩性对比法。即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。第三，标志层法。即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。第四，岩层接触关系。即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。
一：知识要点 1.埋藏在地表以下岩土空隙中的水。主要是由渗透作用和凝结作用形成的，此外还有极少量的原生水。 2.岩土中的空隙是地下水的储存空间，岩土空隙按其成因可分为孔隙、裂隙和溶隙（岩溶溶洞） 3.岩土根据透水性好坏可分为：透水岩土半透水岩土不透水岩土。 4.地下水的分类： （1）按岩石空隙性质分类的地下水：孔隙水、裂隙水、岩溶水 （2）按埋藏条件分类的地下水：上层滞水、潜水、承压水（自流水） （3）我国地下水分类：孔隙（裂隙、岩溶）—上层滞水，孔隙（裂隙、岩溶）—潜水，孔隙（裂隙、岩溶）—承压水 4.存在于包气带中的水叫做包气带水，以气态水、吸着水、薄膜水和毛细管水的形式存在，农业上称为土壤水。其中局部隔水层上的重力水称为上层滞水。 5.有关潜水埋藏的术语：（1）潜水面：潜水的自由表面（2）潜水埋藏深度：潜水至地表的距离。（3）潜水位：潜水面上任一点的标高。（4）潜水含水层厚度：潜水面至隔水层顶面的距离。 6.地下水的补给来源： （1）大气降水的补给2）地表水的补给3）凝结水的补给4）含水层之间的补给（5）人工补给。 7.地下水的排泄方式： （1）泉水排泄 2）向地表水排泄（泄流）（3）蒸发排泄（土面蒸发和叶面蒸发）（4）不同含水层之间的排泄 8. 地下水径流概念：地下水在岩石空隙中的流动过程. 9. 地下水在曲折的通道中缓慢地流动称为渗透，或称渗透水流 10..结构面可分为两大类：物质分异面（如，层面、片理面、软弱夹层、岩浆侵入面等）和岩体中的不连续面（如断层、节理、风化与卸荷裂隙等）。 11.“醉汉树（林）”“马刀树”是用于判断滑坡地质现象的。 12.斜坡按组成物质分为：土质，岩质和混合类。 13.斜坡从形成开始，坡体便不断发展变化，首先变形，逐渐发展为破坏。 14：按滑动面与土体层面关系，滑坡可分为，顺向，逆向，斜向。 15.滑坡变形的主要方式有：拉裂，蠕滑，弯曲倾倒。斜坡破坏的主要方式有：崩塌，滑坡。 16.边坡要素：坡角和坡高 17.边坡开挖后，坡体表部会出现一系列与坡向近于平行的陡倾斜张性裂隙，被这种裂隙切割的岩体向临空面方向松开、移动。这一过程和现象称为松驰张裂. 18.影响斜坡松动带的深度因素：坡体的岩体结构、原始应力状态、坡高、坡角等。 三、简答 1、简答按埋藏条件的地下水分类及各自的特点？ a.上层滞水: （1）一般分布不广； （2）季节性存在，存在时间的长短受其下部隔水层分布范围及包气带厚度控制，其动态变化与气候及水文因素的变化关系密切； （3）补给区和分布区一致；
班级姓名学号 试卷代号：A 三门峡职业技术学院2013~2014学年 路桥工程技术专业《工程地质与水文》试卷 一、单项选择（每小题2分，共20分） 1、在大气、水、水溶液的作用下，岩石中的矿物成分发生化学变化，改变或破坏岩石的性状并可形成次生矿物的作用称为（）。 A．溶解作用B．化学风化作用C．水化作用D．水解作用 2、饱水带中的（）是开发利用的主要对象，是水文地质研究的重点。 A．重力水B．上层滞水C．潜水D．承压水 3、根据生物化石的出现情况，整个地质时期可以分为生物化石稀少的（）和生物化石大量出现的显生宙。A．隐生宙B．新生代C．中生代D．古生代 4、被上、下层面限制的同一岩性的层状岩石称为（），包括沉积岩和一部分变质岩。A．断层B．岩层C．水平构造D．倾斜构造 5、河流将来自谷坡和河床的侵蚀产物从一个地方搬运到另一个地方的作用称为。 A．托运作用B．悬运作用C．河流的搬运作用D．溶运作用 6、地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面形态，一直都在进行演变和发展，促进地壳演变和发展的各种作用，统称为（）。 A．构造作用B．地质作用C．风化作用D．沉积作用7、岩层在构造运动中受力产生一系列连续弯曲的永久变形称为（）。 A．裂隙B．节理C．断层D．褶皱构造 8、构造活动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹，如岩层褶曲、断层等，称为（）。 A．岩体构造B．水平构造C．地质构造D．垂直构造 9、固体介质在长期静载荷作用下，应力或变形随时间而变化的性质称为（）。 A．流变性B．蠕变C．松弛D．灾变 10、一般把岩体中存在的各种不同成因、不同特征的地质界面，包括物质分异面（层理、沉积间断面）和各种破裂面（节理、断层）以及软弱夹层等称为（）。 A．破裂面B．开裂面C．结构面D．构造面 二、多项选择题（每小题1分，共10分） 1、风化作用按性质可分为（） A．物理风化作用B．化学风化作用 C．生物风化作用D．机械分化作用 2、物理风化作用是指由于温度变化、水的物态变化等因素的影响，岩石在原地发生机械性破坏的作用。常见的物理风化作用方式有（）。 A．氧化作用B．温差风化C．冰劈作用D．盐类的结晶作用 3、河水及所携带的碎屑物在运动过程中对河谷的破坏作用称为河流的侵蚀作用。河流侵蚀作用包括（）两种。 A．机械侵蚀B．化学溶蚀C．生物侵蚀D．机械剥蚀 一二三四五六总分
郑州市区工程地质条件及问题探讨 王荣彦 摘要：根据郑州市区地形地貌、岩土组合关系及地下水条件等将郑州市区分为三个大的工程地质分区，并综述其工程地质条件及其差异，最后提出三个分区存在的主要岩土工程问题。关键词：郑州市区工程地质条件及问题 1概述 郑州市位于河南省东部，按其地貌单元特点，以东属黄河冲积平原，地形平坦，地面高程在85-100m，以西为弱切割的黄土丘陵区，地形略有起伏，地面高程在150-110m之间，地形由西南向东北倾斜。 2郑州市区的工程地质条件 根据郑州市区地形、地貌特点，岩土体组合关系及地下水条件可将郑州市区大致 分为三个工程地质区，大致以西开发区瑞达路及南阳路、东西大街及郑汴路一线分界，东北部分属Ⅰ区；西南部分属Ⅱ和Ⅲ区，而Ⅱ和Ⅲ区大致以京广路为界，东南区属Ⅱ区，西南区属Ⅲ区（详见图1），各区工程地质特征详见表2.1、2.2、2.3。 图1 郑州市区工程地质条件分区示意图
Ⅰ区工程地质特征一览表表2.1 Ⅰ区：为典型的二元结构，以上细下粗为其特征，上部由黄色、灰色稍密粉土夹灰色软塑的粘性土组成，一般厚15-19m，下部为中密-密实的粉细砂，一般为市区小高层建筑、部分高层建筑较好的桩端持力层。本区30m勘探深度内地下水可分为二层水，即潜水与承压水，水位埋深一般为1-5m。程地质特点，分布于市区东北部。 Ⅱ区：由黄色稍密-中密粉土与稍密-中密粉细砂互层组成，厚15m左右，地下水为潜水，水位埋深一般7-10m。本区以黄色为主色调，粉土与粉砂互层为其工程地质特点，分布于市区东南部。 Ⅲ区：上部为具轻微湿陷性的黄土状粉
土，厚3-5m，以下为中密粉土与硬塑粘性土组成，局部夹2-3层中密细砂。地下水属潜水，水位埋深一般在15-30m。本区以黄色为主色调，以上部为黄土状粉土，下部为中密粉土或硬塑粘性土为其工程地质特点。 3 郑州市区存在的主要岩土工程问题 3.1基础选型问题 根据郑州市区多年勘察经验，郑州市区特别是郑州东区（Ⅰ区）多层建筑、高层建筑的基础选型已比较成熟且具有与时俱进的特点。以Ⅰ区所在的建筑工程场地为例，对多层建筑多采用条形基础、筏板或条基下水泥土搅拌桩复合地基，对小高层建筑多采用CFG桩，高压旋喷桩、静压桩基础，对高层建筑以往多采用钻孔灌注桩基础，近年来多采用静压桩基础，少量采用CFG桩复合地基，且近年来，静压方桩与静压预应力管桩以其工期短、造价低、施工质量保证程度高且对环境影响较小的优势，有其应用愈来愈广泛的趋势。关于这方面详细内容可参考文献6。 3.2场地液化问题及对策措施 场地液化问题主要分布于Ⅰ区。根据多年的实践经验，Ⅰ区大部分地段为轻微液化场地，但在Ⅰ区东北如姚桥、祭城一带存在中等液化场地，液化土层多为10m以上的稍密粉土。郑州市区遇到的多为丙类建筑，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.3.6条规定，对建在轻微液化场地上的丙类建筑可不处理地基，这样对一般的高层建筑可不考虑该问题；对建在中等液化场地上的丙类建筑则需对基础和上部结构进行处理或采取更高要求的措施，可结合基础可能采用的基础型式并结合工期、经济因素综合考虑。 3.4基坑支护降水问题及对策措施 近20年来，郑州市区尤其是郑州东区小高层、高层建筑邻次栉比，这些建筑物一般设有1-2层地下室，有的为3层地下室，其基坑开挖深度一般5-9m，少数在12-17m，由于东区地层的工程地质条件较差（软土、水位高、粉土液化等）再加上建筑场地大多位于闹市区，周边环境条件复杂，基坑的支护、降水问题尤其重要，稍有不甚，常常导致周边道路、房屋拉裂、基坑坍塌，引起较大的质量事故及民事纠纷。根据郑州多年支护施工经验，对5-7m浅基坑并考虑周边环境条件的重要性，多采用土钉墙、复合土钉墙（其中的竖向微型桩可为水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、微型钢管桩或预应力锚杆）、放坡素喷等支护型式；对大于7m以上基坑多采用桩锚（锚杆（索）为一道锚、二道锚或三道锚）支护型式，而内支撑用的较少。降水多采用水泥管井与轻型井点相结合的降水方法，效果较好。 3.3场地防空洞问题及对策措施 郑州西区（Ⅲ区）工程地质条件较好，地下水位低，在六十、七十年代修筑了大量的人防工程，一般埋藏深度在地表下5-7m，防空洞宽度一般干道宽度3-4m，支道宽度1.5-2.0m左右，一般为砖砌直墙半圆拱。显然防空洞位于多层及小高层建筑的持力层或主要受力层内，当建筑物无法避开时必须进行地基稳定性分析并采取处理措施。根据多年处理经验，处理防空洞多采用以下方法： 1、封仓加固法：即在查明防空洞空间分布的基础上，沿防空洞每隔一定距离（一般5-10m）砌筑横隔墙，进行分仓加固。然后回填并对防空洞内及洞顶与土层体间缝隙进行注浆加固。 2、人工挖孔穿越法 一般与结构可能采用的基础型式结合即将上部荷载通过竖向桩传递至防空洞以下较好的持力层上，而桩穿过防空洞侧的部分土层较少受力或不受力。 3、大开挖法 当防空洞埋藏较浅时采用大开挖法比较经济有效，且处理比较彻底。 3.4黄土状粉土湿陷性问题及对策措施 郑州市区的黄土状粉土一般为非自重湿陷性黄土，一般为Ⅰ级轻微湿陷，厚度3-5m，湿陷系数在0.015-0.036之间。根据湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)有关规定，对建在Ⅰ级轻微湿陷性黄土上的丙类多层建筑，地基处理厚度不应小于1m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压
工程地质及水文地质 实验报告 姓名：廖阳 班级：农业水利工程201404 学号：20140993
时间：2016.12.14—2016.12.15 地点：汉源县瀑布沟水电站，汉源县城边坡治理；名山区百丈水库及红光水库，牛碾坪万亩茶园，生态湿地 一，汉源县瀑布沟水电站 简介：瀑布沟水电站是国电大渡河流域水电开发有限公司实施大渡河“流域、梯级、滚动、综合”开发战略的第一个电源建设项目，它是国家"十 五"重点建设项目，也 是西部大开发的标志 性工程。是四川省灾 后重建中和本世纪以 来投产的单机和总装 机容量最大的水电站，同时也是大渡河下游的控制性水库，是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。 水文条件及地质条件[1]：坝址区多年平均气温17.8℃，多年平均降雨量748.4mm，多年平均相对湿度68%；多年平均流量1230m3/s，年径流量388亿m3；河水多年平均含沙量 0.832kg/m3，年输沙量3150万吨，汛期平均含沙量 1.21kg/m3，推移质平均输沙量53万吨。
工程区位于川滇南北构造带北段东侧，南北向汉源-昭觉断裂和宜坪-美姑断裂切割的相对稳定的瓦山断块上，在区域构造上属相对稳定区。地震基本烈度为Ⅶ度，大坝按8度设防。 枢纽区位于大渡河由南北向急转为东西向的“L”形河湾段。枯水期河水水面高程676~678m，宽度60~80m，水深7~11m，河谷两岸山体雄厚，谷坡陡峻，自然坡度35°~50°。左岸有较宽的Ⅱ级台地，右岸下游近尼日河口处受河流切割，山体较单薄。 枢纽区岩体由澄江期花岗岩、前震旦系浅变质玄武岩、震旦系下统苏雄组流纹斑岩及流纹质凝灰岩组成，均属坚硬岩体。中粗粒花岗岩为块状构造，岩体呈块状-整体结构，广泛出露于枢纽左岸；玄武岩致密坚硬，局部具杏仁状、气孔状构造，主要分布于河床底部及右坝肩一带；流纹斑岩致密坚硬性脆，桩状节理发育，分布于枢纽区下游两岸；凝灰岩节理裂隙发育，岩体呈镶嵌-碎裂结构，分布于右坝肩一带。 枢纽区地质构造以断裂构造为主，无活动性深大断裂分布，但次级小断层较发育，规模较大的主要有三条。裂隙发育以高倾角为主。坝基河床覆盖层深厚，且夹有砂层透镜体，层次结构复杂，厚度变化大，颗粒大小悬殊，缺5~0.5mm中间颗粒，局部架空明显，存在坝基不均匀变形、渗漏、渗透稳定及地震时砂土液化等工程地质问题。河床覆盖层属强透水层，临界坡降为0.10~0.22，最大为0.65，渗透坡降过大时会发生管涌破坏，破坏坡降为0.35~0.51，最大为1.1。
焦作地区水文地质和工程地质认识实习 1实习目的： 2实习时间及地点： 3实习内容： 水文 本区河流分属黄河水系和海河水系两大水系，河流有丹河、西石河、山门河、纸坊沟、峪河、新河、大沙河等，丹河属于黄河水系，其余河流属于海河水系。丹河和峪河为常年性河流，其它为季节性河流。丹河发源于山西省高平县境内，干流长162km，流域面积3150km2。山路平水文站多年平均流量为11.1m3/s，基流量为6.8m3/s。该河流经灰岩分布区，河流漏失严重，是焦作市岩溶地下水的重要补给源之一。后寨至后陈庄段是河水强烈渗漏河段，渗漏量1.284—1.734m3/s。西石河、山门河、纸坊沟流经灰岩分布区，河流漏失严重，常表现为干谷。除丰水年有洪水流出山口外，其余时间均无水流，河水在距出山口5-10km地段全部漏失补给地下水。普济河、群英河（闫河）、翁涧河发源于市区北部山区，自北向南流经焦作老城区，在高新区汇入新河。三条河流均为排污河，常年接纳市内工业污水和生活污水，只有当山区爆发洪水时，才会有洪流通过。三河流均为严重污染河流，主要污染指标是化学需氧量、生化需氧量、悬浮物、高锰酸钾指数、非离子氨和挥发性酚。新河源于灵泉碑村西南角的灵泉湖水，流向自西向东，总长16.7km，河床宽3.0m，深1.5-2.5m。灵泉湖是地下水以自流泉形式泄于地表而成，近年来因区域地下水水位下降，泉流量减小，流入新河地下水量很小。目前，新河水流主要是来自市区的工业和生活污水，50年一遇洪峰流量为1749m3/s。大沙河是幸福河和沙河在灵泉碑南郭村北汇聚而成，其中沙河上游是石河，发源于山西陵川县，丰水期山区爆发洪水时才有洪流通过，其余时间水流主要是工业和生活污水及排泄于地表的地下水。河宽200m，河床宽4-5m，深2-3m，两岸有河堤，百年一遇洪峰流量2730m3/s。河水污染严重，主要污染因子是化学需氧量、生化需氧量、高锰酸钾指数、挥发性酚、悬浮物、非离子氨。 表焦作地区主要河流基本情况一览表
工程地质与水文地质实习报告 一、实习的目的 1、学习在野外，当遇见岩石时，可通过观察岩石（层）和矿物其新鲜面上的特征，对比分析，总结他们在野外的分布和组合规律。 2、学习运用地质罗盘测量有关数据，如：岩石的走向，倾向和倾角；侵入体的延伸方向。 3、突破课本知识的限制，通过实际考察，了解各种地质现象，增加感性认识。 4、通过实习巩固课堂所学的理论知识，理论联系实际，培养和提高实际工作能力。 5、培养我们吃苦耐劳的品质，增强了同学之间的相互了解，掌握野外的操作技能。 二、实习地点 1、济南市长清区张夏镇境内的馒头山 2、济南市长清区灵岩寺 3、济南市长清区苏庄背斜 三、实习时间
2010年5月13日～5月14日，一共两天。 四、实习内容 （一）、第一天的实习经历与收获 5月13日上午我们先乘车去馒头山，在山脚下带队老师给我们讲解了馒头山的具体情况。之后我们边爬山边听老师讲解每一层岩石的特征。在研究完馒头山后，老师带领我们来到了灵岩寺，到这里来的原因是这个地方的灵岩山，曾有过较明显的滑坡和断层，老师给我们介绍了山体滑坡的形成之类的东西。 1、馒头山的简介 馒头山，海拔408米，位于济南市长清区张夏镇境内，当地老百姓习惯称此山为“馍馍山”、“满寿山”,或者"曼寿山"。馒头山距济南市区仅20来公里。张夏境内群山连绵，馒头山就在这群山之间，和周围的山相比没有太大的区别。山上满是杂草，零零散散地有些低矮的小树。整个山体为石质山，半山腰上散落着一小块一小块的农田。名字看起来有些俗气，个头也不算太高。2003年，馒头山被世界教科文组织命名为世界第三地质名山，当年又被列入省级地质自然遗迹保护区。因为，它那丰富的皱纹和陈年脉络，忠实地记录了五亿多年的地质变化。真可谓“浓缩的就是精华”。抬手之间，跨越五亿年顺着不太陡的山势拾径而上，在山腰处便可见一处岩层,这块岩层乍看起来很普通，但它却是无价之宝。因为，这一块岩层记录了五亿多年的地质变化。该处岩层近两米高，层次非常明显。于峰介绍，最底部
绪论 一、水文地质学和工程地质学研究的内容 水文地质学是研究地下水的专门科学。它研究地下水在周围环境(岩石围、大气圈、。水圈、生物圈以及人类活动)影响下，数量和质量在时间劝空间上的变化规律；主要包括地下水的分布与形成规律、化学成分、运动规律及动态变化等问题，其目的在于如何运用这些规律，更合理地利用地下水资源和更有效地防治地下水的危害。 地下水存在并运动于地哀以下的岩土空隙中,因此，地下水的各种特性与运动条件都与所在地区的地质情况——岩性、构造、地貌等密切相关。此外,由于地下水是整个自然界水体的一部分，它与大气降水、地表水之间又有密切的联系，因此，水文地质学是一门综合性的自然科学，它与岩石学、第四纪地质学、地貌学、构造地质学、气象学、水文学及水力学等关系密切。’‘ 水文地质学是一门新兴的科学，它是在最近几十年中，随着生产的发展而形成的独立科学。目前，在水资源利用与开发，与矿床开采、地下建筑物有关的地下水研究方面得到了迅速的发展。。 工程地质学是一门和水文地质学紧密联系的地质学科，它专门研究与工程建筑有关的地质问题，如地面建筑与井筒建筑中的地质问题。其空要研究内容是各种建筑物建造的地质条件，建筑物修建后自然地质条件的改变和可能发生的不良地质问题，以及保证建筑物稳定和正常使用的工程地质措施。因此，工程地质学的任务是阐明岩土的工程地质性质和影响岩土强度及变化的地质因素，以及保证岩土稳定性的工程地质措施。。 工程地质学和水文地质学一样，也是以地质学为基础，应用数学、力学和胶体化学等学科的知识，来解决与工程建筑有关的各种地质问题。工程地质学与水文地质学的关系尤其密切，在研究工程地质问题时，，往往必须考虑地下水的影响。 二、水文地质学及工程地质学在国民经济建设中的作用及其与煤矿律设和生产的关系水是人类生活和生产中不可缺少的物质。人每天需要饮用水，现代的大城市和大工矿区集中了数十万或数百万、以致上千万人口，不但在数量上需要大量的饮用水，同时在质量上也有严格的要求。地下水由于通过了岩土的过滤作用，在质量上和卫生条件有较多的优越性，所以世界各国大城市，多数尽先利用地下水作为供水水源。 水是发展工农业生产不可缺少的重要自然资源。建立大型工矿企业，不但需要饮用水，工业本身也需要用水，如炼lt钢需低温水6．7t，加工1t石油需水5—15t，生产1t肥皂需水o．5t，生产1 00m棉布需水3—5t，蒸汽锅炉需用大量软水。这些往往采用地下水，例如，我国蒸汽机车用水约有70％取之地下水。其次，农作物处长需要消耗大量水分，据测定，生产1kg小麦约需耗水1—1．5t，1kg皮棉约需耗水5t。我国广大的华北、西北地区地表水缺乏，大气降水量小，经常受到旱灾威胁，开发和利用这些地区蕴藏的地下水以满足工农业的需要是非常重要的。 当地下水中富集了某种元素时，可成为育工业价值的矿床。例如，四川自贡地区地下水为卤水，西北地区地下水中合有溴、碘元素，这些地区的地下水可作有用矿产开采。地下水中由于含有特殊成分或有较高的温度，具有医疗价值，加北京的汤山、西安的华清池等都是良好的疗养地。此外，某些地下水中台有硅、短、把、锌、讯、钢、铂、钻等对人体健康有益的微量元泰其水质符合医疗卫生和矿泉水的标准，这些地下水具有医疗保健作用和较高的经济价值，如北京门头沟矿、四川重庆市命架出及铜梁县巴岳山，内蒙古东乌珠穆沁旗额仁高比乡，以及广东等地均巳陆续发现优质的具有较高医疗和经济价值的矿泉水。近年来，利用地下热能已成为一个筋课题。利用地热实际上就是利用地下热水，如我国广东某地已利用地下热水发电，天津市已在取暖、加热等方面开始利用地下热水，我国有的农村已开始利
水文地质与工程地质的关系 水文地质与工程地质的关系 内容摘要：本文通过概述水文地质及工程地质的内容，对水文地质在工程地质勘察中的重要作用探讨，论述了水文地质与工程地质的密切关系。 关键词：水文地质工程地质关系 一、水文地质及工程地质的内容 水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域。 工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类。本书可作为高等学校土建类专业工程地质课程教材，也可作为水利工程、采矿工程等相关专业的教材和参考书，还可供其他相关专业方向的师生及工程技术人员参考使用。 二、水文地质与工程地质区别和联系 1、水文地质与工程地质的区别 水文地质勘查主要是针对区域内的水环境进行调查，了解地下水的补给、径流、排泄特征，进行的工作主要是抽水试验、长期观测及示踪法等；工程地质勘查主要是调查工程的岩土体性质、持力层等，解决边坡的稳定性及地基承载力和地下水的内水压力等问题。 2、水文地质与工程地质联系
§1 绪论 教学目标：使学生掌握工程地质学与水文地质学的基本概念，了解它们在地质学学科中的地位，了解它们的主要研究内容及研究意义。 重点、难点及解决办法：地质学各分支学科的关系，通过引入具体工程实践问题，针对各分支学科研究内容及解决实际问题的不同，加深对基本概念的理解。 教学内容： §1.1 地球科学、地质学、工程地质学与水文地质学 ——提问：让学生回忆中学时所学地质学知识，谈谈自己对地质学的认识？（如基本的地质现象，著名地质学家的认识等等） 一、地球科学与地质学概念 1、地球科学：简称地学，是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境的关于地球的基础科学。它包括了地理学、天文学、气象学、海洋学、生态学和地质学等多个分支学科。 2、地质学：一门研究地球的科学，目前主要研究固体地球的上层，即地壳和地幔的上部。（简单介绍地球的形状及特点，包括形状、大小、形成时间） 二、工程地质学与水文地质学的概念及研究对象 ◆对工程地质学与水文地质学的发展历史进行简要介绍 1、工程地质学：是介于地学与工程学之间的一门边缘交叉学科，它是一门研究与工程建设有关的地质问题的学科。——目的就是使工程建筑与地质环境互相协调，既要保证工程建筑安全可靠、经济合理、运行正常，又要保证地质环境不会因工程的兴建而恶化，造成对工程建筑本身以及周围环境的危害。 ——————对地质工程与工程地质的区别要进行必要介绍 2、水文地质学： 水圈、生物圈以及人类活动）影响下，数量和质量在时间和空间上的变化规律，并在此基础上，研究如何应用这一规律有效地利用地下水和调节地下水以兴利避害。 “找水”“地下水资源”“水与环境” ——工程地质学和水文地质学是地质学的分之学科，研究的是地质学的应用问题。 ◆介绍相关的水文地质灾害问题（注重故事性，避免纯粹的专业问题，提高
工程地质与水文地质复习资料简介(doc 8页)
解理：矿物受打击后，严格按一定方向裂开成光滑平面的性质。 断口：矿物受打击后，无固定方向裂开并呈各种凹凸不平的断面的性质。 断层：岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。 节理：断裂两侧岩石仅因开裂而分离，并未发生明显相对位移的断裂构造。 地质作用：地壳自形成以来，其物质组成、内部构造及表面形态，一直都在进行演变和发展，促进地壳演变和发展的各种作用统称地质作用。 变质作用：地壳中先成的岩石，受构造运动、地震、岩浆活动等内动力作用，而使原有的岩石的成分、结构、构造发生变质的地质作用。 岩石：在各种不同地质作用下产生的，有一种或多种矿物有规律的组合而成地矿物集合体。 矿物：地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。 背斜：岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾斜，核心岩层时代较老，两侧依次变新并对称分布。 向斜：岩层向下弯曲，两侧岩层相向倾斜，核心岩层时代较新，两侧较老，对称分布。 水循环：水循环是指大自然的水通过蒸发，植物蒸腾，水汽输送，降水，地表径流，下渗，地下径流等环节，在水圈，大气圈，岩石圈，生物圈中进行连续运动的过程。水循环包括水文循环与地质循环。 水文循环：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力作用下，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。 重力水：距离固体表面很远的那部分水分子，重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力影响下运动，这部分水称为重力水。 毛细水：地下水面以上岩石细小空隙中形成的，由于表面张力作用而上升一定高度的水。 孔隙度：衡量孔隙多少的定量指标，岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。 容水度W n：是岩石中能容纳的最大水的体积Vn与容水岩石体积V之比。在一定程度上孔隙度相当，但对不连通孔隙和膨胀土不适用。 实际流速U：即实际平均流速，，是地下水在空隙中运动的平均速度。 渗透流速V：是假设水流通过包括固体骨架与空隙在内的断面（F）时所具有的一种虚拟速度。渗透流速是通过单位过水断面上的流量，非地下水实际流速，并且小于实际流速。 包气带：地下水面以上的区域 饱水带：地下水面以下的区域 地下水位：指的是指地下含水层中水面的高程。根据钻探观测时间可分为初见水位、稳定水位、丰水期水位、枯水期水位、冻前水位等。 水位埋深区别：地下水位从海平面量算，地下水位埋深从地表量算 含水层：能透过又能给出重力水的岩层 隔水层：不能给出并透过水的岩层。 上升泉：靠承压水补给，在出露处水自下向上运动的泉 下降泉：靠潜水或上层滞水补给，水自出口自由泄流的泉。 潜水：埋藏于地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。 承压水：充满于两隔水层之间的含水层中的水。 裂隙水：埋藏于岩基裂隙中的地下水。 孔隙水：埋藏和运动于松散沉积物中的重力水。 岩溶水：储存于可溶性岩层中的溶蚀洞穴和裂隙中的水。 给水度：在单位水平面积岩层柱体中，当潜水位下降一个单位时，在重力作用下释放出来的水量。 持水度：在重力作用下，岩石所保持的水的体积Vm和岩石体积V之比。 矿化度：地下水中所含各种离子、分子与化合物的总量称总矿化度，即矿化度。 硬度：总硬度相当于水中所含钙、镁离子的总量。