《工程地质及水文地质》实习报告

实习报告《工程地质及水文地质》实习概况一、实习目的：1.了解参观水电站、水文站、滑坡等的基本情况；2.了解参观水电站等建造时面临的主要技术问题和解决措施等。

3.将在《工程地质及水文地质》课程中学到的理论知识与实际相结合，更加深入、清晰地了解所学知识。

二、实习地点：北碚水文站、北碚缙云山。

三、实习时间：2011年11月8日-10日四、实习内容及过程：（一）水电站1.水电站概况：水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。

水电站按水能来源分为：利用河流、湖泊水能的常规水电站；利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，待电力负荷高峰期再放水至下水库发电的抽水蓄能电站；利用海洋潮汐能发电的潮汐电站；利用海洋波浪能发电的波浪能电站。

按对天然径流的调节方式分为：没有水库或水库很小的径流式水电站，水库有一定调节能力的蓄水式水电站。

按水电站水库的调节周期分为多年调节水电站、年调节水电站、周调节水电站和日调节水电站。

年调节水电站是将一年中丰水期的水贮存起来供枯水期发电用。

其余调节周期的水电站含义类推。

按发电水头分为高水头水电站、中水头水电站和低水头水电站。

世界各国对此无统一规定。

中国称水头70米以上的电站为高水头电站，水头70～30米的电站为中水头电站，水头30米以下的电站为低水头电站。

按装机容量分为大型、中型和小型水电站。

中国规定装机容量大于75万千瓦为大(1)型水电站，75万～25万千瓦为大(2)型水电站，25万～2.5万千瓦为中型水电站，2.5万～0.05万千瓦为小(1)型水电站，小于0.05万千瓦为小(2)型水电站。

按发电水头的形成方式分为：以坝集中水头的坝式水电站、以引水系统集中水头的引水式水电站，以及由坝和引水系统共同集中水头的混合式水电站。

1878年法国建成世界第一座水电站。

20世纪30年代后，水电站的数量和装机容量均有很大发展。

80年代末，世界上一些工业发达国家，如瑞士和法国的水能资源已几近全部开发。

20世纪世界装机容量最大的水电站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站，装机1260万千瓦。

世界第一座抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电站。

世界装机容量最大的抽水蓄能电站是1985年投产的美国巴斯康蒂抽水蓄能电站。

世界第一座潮汐电站于1913年建于德国北海之滨。

最大的潮汐电站是法国建于圣玛珞湾的朗斯潮汐电站，装机24万千瓦。

日本在1978年建成的海明号波浪发电试验船则是世界上第一座大型波能发电站。

中国大陆最早建成的水电站是云南省昆明市郊的石龙坝水电站(1912)。

1988年竣工的湖北葛洲坝水利枢纽，装机达到271.5万千瓦。

1986年中国在浙江省建成试验性的江厦潮汐电站，装机3200千瓦。

1994年开工兴建的三峡水利枢纽建成后，装机容量为1820万千瓦，将是世界上最大的水电站。

中国不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，都居世界第一位。

截至2007年，中国水电总装机容量已达到1.45亿千瓦，水电能源开发利用率从改革开放前的不足10%提高到25%。

水电事业的快速发展为国民经济和社会发展作出了重要的贡献，同时还带动了中国电力装备制造业的繁荣。

三峡机组全部国产化，迈出了自主研发和创新的可喜一步。

小水电设计、施工、设备制造也已经达到国际领先水平，使中国成为小水电行业技术输出国之一。

此外，中国水电产业各项经济指标增长较快。

2007年1-11月，中国水力发电行业累计实现工业总产值93,826,334千元，比上年同期增长了20.88%；累计实现产品销售收入89,240,772千元，比上年同期增长了20.17%；累计实现利润总额24,689,815千元，比上年同期增长了35.91%。

2008年1-8月，中国水力发电行业累计实现工业总产值77,284,104千元，比上年同期增长了25.14%；累计实现产品销售收入78,176,606千元，比上年同期增长了26.59%；累计实现利润总额18,007,801千元，比上年同期增长了14.03%。

中国经济已进入新的发展时期，在国民经济持续快速增长、工业现代化进程加快的同时，资源和环境制约趋紧，能源供应出现紧张局面，生态环境压力持续增大。

据此，加快西部水力资源开发、实现西电东送，对于解决国民经济发展中的能源短缺问题、改善生态环境、促进区域经济的协调和可持续发展，无疑具有非常重要的意义。

另外，大力发展水电事业将有利于缩小城乡差距、改善农村生产生活条件，对于推进地方农业生产、提高农民收入，加快脱贫步伐、促进民族团结、维护社会稳定，具有不可替代的作用。

水电开发通过投资拉动、税收增加和相关服务业的发展，将把地方资源优势转变为经济优势、产业优势，以此带动其他产业发展，形成支撑力强的产业集群，有力促进地方经济的全面发展。

2.雅安水电概况：雅安是长江上游重要生态屏障区，是全国生态示范区建设试点市。

年降雨1000―1800毫米，森林覆盖率45%，空气质量一级，水质量二类。

雅安是国家规划的十大水电基地之一。

位于四川盆地西缘山区，东邻成都、乐山、眉山三市，南与凉山州接壤，西与甘孜相连，北与阿坝州毗邻，辖雨城区、名山县、天全县、芦山县、宝兴县、荥经县、汉源县、石棉县，共七县一区，幅员面积1.527平方千米，2006年末总人口153万。

雅安水能资源得天独厚，镜内有大渡河、青衣江两大水水系，为雅安电力注入了源源不断的活力。

全市流域面积在30平方千米以上的河流有131条，水电资源理论蕴藏量16013MW,规划可建水电容量为13620MW。

2006年全市电网企业售电量32.32亿千瓦时，用电结构中工业负荷占85.08%；居民生活用电负荷占10.28%，第三产业用电负荷占2.28%，农业用电负荷占1.75%，综合最大负荷约65万千瓦。

雅安境内供电区域电网已初步形成，其中：220千伏变电站1座，主变容量9万千伏安，线路长度111千米；110千伏变电站17座，主变容量83.6万千伏安，线路长度637千米；35千伏变电站52座，主变容量34.88万千伏安，线路长度1696千米。

110千伏骨架网分为南部电网（包括石棉和汉源）和北部电网（除石棉、汉源外所有地区），之间仅靠一条110千伏线路弱联结。

地方电网与四川主网有3个并网点：一是石棉富源公司以35千伏线路在35千伏南瓜桥变电站与西昌电业局联网；二是石棉龙江电力有限责任公司以35千伏线路在220千伏新棉变电站与西昌电业局联网；三是雅安电力（集团）股份公司110千伏线路在华能雨城电站与成都电业局联网。

“十五"期间，雅安水电开发一直走在全省前列。

根据雅安水电开发规划，到2010年，全市水电装机将达到1000万千瓦，年发电量400亿千瓦时，实现销售收入100亿元。

预计到2014年，雅安水电装机容量达到1300万千瓦以后，水电及其主要关联产业带来的GDP可达到350亿元以上，使人均GDP接近3000美元。

3.实习电站概况：（1）铜头电站：铜头电站是青衣江支流宝兴河干流最末一级电站, 大坝枢纽工程采用混凝土双曲高拱坝挡水和引水发电方式。

电站距芦山县城9 km , 距雅安市45km,距成都192km。

电站装机8万kW ,为混合引水发电工程,首部枢纽为75m的高非溢流双曲薄拱坝,壅高水头59m ,左岸引水发电输水系统全长1.9km ,利用河道截弯取直获得落差31m。

电站最大水头90m , 大坝正常蓄水位760m 时库容为2250万m3,死水位755m ,调节库容450万m3。

枢纽工程采用左、右岸泄洪隧洞泄洪, 最大泄洪流量为1950m3/s。

电站于1995 年12 月建成发电, 经历了10 年运行时间的考验。

铜头电站地基地质条件差, 地层结构复杂, 岩石强度低。

坝型选定及主要工程地质问题：坝型选择受地形、地质条件制约, 枢纽区坝址处河道顺直, 两岸坡顶高出坝顶约30～40m ,坝址处于∪型峡谷,谷底水面宽仅10余m，正常蓄水位760m处谷宽约80m ,两岸基本对称,基岩裸露,为第三系泥钙质、钙泥质砾岩,厚层状结构,层面微倾下游,风化不深,顺河间裂隙不发育,河床覆盖层薄,地形条件适宜修建双曲拱坝,但也存在着一些不利的工程地质问题,如基岩岩性软弱,变形模量低,紧靠坝肩上游有L13,下游有L11、L 12、L47等多条规模较大的陡倾角裂隙,与河流流向近于正交,岩层产状接近水平,坝肩及河床均分布有较多的泥质泥化、溶蚀软弱夹层。

对大坝有影响的软弱夹层分软岩夹层(A ) 和泥化夹层(B) 两种。

前者根据岩性差异又分为泥质砾岩(A1) 和含砾泥质粉砂岩(A2)软岩夹层。

铜头电站大坝两岸坝肩本不存在确定的不稳定滑裂面, 影响坝肩稳定,在地质模型试验中,经有限元计算,部分计算点的安全系数小于2.5，认为是不安全的,需采用预应力锚索提高坝肩基础弹模,用以加强坝肩稳定作用。

至于点全安系数问题, 目前尚无必须满足的规定值。

预应力锚索能提高坝肩基础弹模在原型中也无测试方法,涉及对工程投资的影响, 有待在今后工程中针对具体情况进一步探索。

铜头电站大坝坝基工程地质条件极为不良, 到目前为止, 运行所反馈的信息可以说是一个成功的工程。

但因时间不长, 还将继续经历各种运行条件的考验, 有待后期总结。

（2）雨城电站概况：雨城水电站为青衣江最初一级水电站，距雅安县城3km的川藏公路旁；总装机容量为6OMW，闸坝坝高26.5 m，正常蓄水位598 m，总库容0.11亿m3，设计引用流量450 m3/s，设计水头15.5 m。

坝后式厂房座落在河床基岩上，副厂房和开关站位于左岸I、Ⅱ级基座阶地上，阶地表层由砂卵石覆盖。

雨城电站左岸Ⅱ级阶地上，阶面高程为598～607 m，其中高程597.5 m 以上为亚砂土、粘土和砂层，其厚度分别为2.5～3.0 m、3.0～6．5 m、2.0～4.0 m，其亚砂土、粘土层向上游方向逐渐变为粉细砂层；高程597.5m以下为砂砾卵石层，厚7.5～16.5 m，该层中的砂为粉细～中砂。

砾卵石大小悬殊，渗透系数K=1．22～7．41 m/d。

根据物探资料与钻孔揭露，初步判定在ZK3。

至MH3之间、ZK20至MH7之间有一北东向的古河槽，砂砾卵石层厚14～ 1605 m，河槽处基岩顶板高程为58O～585 m，比两翼基岩顶板低6．O～8．0 m。

高程581．5～ 586 m 以下为K2g泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩、钙质泥岩及泥岩，岩层倾向左岸偏下游，基岩透水性较差，属微透水层。

（3）大石板电站：大石板电站位于雅安市城区以南6公里的周公河左岸，南郊乡境内大石板，装机容量为2×2500kW ，设计水头18m，引用流量33m3 /s，最大坝高32．5m，最大坝底宽330.2m，坝长89.1m(含非溢流坝——主厂房和冲砂闸，共48.7m)。