水利水电工程制图手册
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第六节 引调水工程地质图件

引调水工程指为满足城镇工业生产及居民生活供水、农业灌溉用水及重要湖泊等生态补水需求,兴建的跨地区、跨流域水资源优化调配水利水电工程,如南水北调工程、引黄入晋工程、引大入秦工程等。引调水线路是指引调水工程中从取水点到受水点间由各类引调水建筑物和天然河道、湖塘等组成的引调水系统所经过的路线。

引调水工程建筑物主要包括隧洞、渠道、水闸、泵站、渡槽、倒虹吸、埋涵(管)以及分水口门、节制闸、退水闸等输水控制建筑物,同时包含利用为输水通道的天然河道与湖塘。

一、引调水线路综合工程地质图

引调水线路综合工程地质图是反映各勘察阶段引调水线路工程地质、岩溶与水文地质测绘、各种勘探点(线)、观测与监测点等平面分布的综合性地质成果的图件。编制引调水线路综合工程地质图应根据研究区的范围和要求,收集区域地质资料,进行工程地质与水文地质调查和测绘,确定编图比例尺,选用合适比例地形图,按照规范统一的图例、符号、色调,将区域地质、工程地质、水文地质、勘探成果等内容表示在图上。

(一)比例尺选取

引调水线路工程综合地质图使用的地形图,必须是符合精度要求的同等或略大于地质测绘比例尺的地形图。当采用大于地质测绘比例尺的地形图时,须在图上注明实际地质测绘比例尺。不同勘察阶段所采用的比例尺可根据表2-3-5所列情况进行选择。

表2-3-5 各勘察阶段工程地质测绘比例尺的选择

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续表

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关于渠道工程地质测绘比例尺,平原地区普遍分布第四纪地层,比例尺过大会增加很多工作量而对勘察精度提高有限,因此比例尺可小一些;山区或傍山渠道,一般来说地形、地质条件都较复杂,比例尺可大一些。对于渠系建筑物工程地质测绘比例尺可结合地形、地质条件复杂程度和建筑物范围大小选用,地形、地质条件比较复杂或建筑物范围较小,可选较大的比例尺,反之选较小的比例尺。对岩溶与水文地质条件复杂线路段可编制专门的水文地质图。

(二)制图范围

1.规划阶段

引调水线路工程综合地质图范围应包括线路(含比较线路)两侧各3~5km,深埋长隧洞宜适当扩大。

2.项目建议书阶段

引调水线路工程综合地质图制图范围同规划阶段。

隧洞进、出口段、傍山浅埋段、过沟段及工程地质、岩溶与水文地质条件复杂洞段:制图范围为隧洞两侧300~500m,视具体情况扩大测绘范围。其中隧洞进出口段纵向应包括一级稳定岸坡范围。

渠道:按线路制图范围,工程地质、水文地质条件复杂地段适当放大比例尺测绘编图。

渡槽、倒虹吸及埋涵(管):制图范围应包括建筑物两侧各1~2km。

水闸及泵站:包括水闸、泵站址(含比较方案)及进水、泄水和分水方向与工程运行安全有关地段。

天然河道与湖塘:宜包括河道两侧、河塘周围500m范围。

3.可行性研究阶段

引调水线路工程综合地质图制图范围应包括线路(含比较线路)两侧各1~3km,深埋长隧洞宜适当扩大。

隧洞进、出口段、傍山浅埋段、过沟段及工程地质、岩溶与水文地质条件复杂洞段制图范围同项目建议书阶段。

渠道:制图范围包括两侧各500~1500m,工程地质、水文地质条件复杂地段适当扩大。

渡槽、倒虹吸及埋涵(管):制图范围为建筑物场地及周边200~300m和配套建筑物场地和设计施工要求的地段。

水闸及泵站:包括建筑物场地及周围200~500m相关地段。

天然河道与湖塘:河道两侧、湖塘周围100~200m范围。

深埋长隧洞:测绘范围应包括隧洞各比选线及其两侧各3~5km,工程地质与水文地质条件复杂还可适当扩大。

4.初步设计阶段

引调水线路工程综合地质图,复核选定线路工程地质与水文地质成果。

隧洞进、出口段、傍山浅埋段、过沟段及工程地质、岩溶与水文地质条件复杂洞段、渡槽、倒虹吸及埋涵(管)、水闸及泵站制图范围同可研阶段,渠道制图范围包括两侧各200~1000m。建筑物工程地质条件复杂、跨越地段岸坡及桩(墩)基、以及大型机械施工场地等应进行专门性工程地质测绘及编图,比例尺可选用1ϒ500~1ϒ200。

天然河道与湖塘:不稳定岸坡及河道整治地段应进行专门测绘,比例可选用1ϒ1000~1ϒ500。

深埋长隧洞:复核可行性研究工程地质测绘成果。

(三)制图内容及方法

1.制图内容

根据《水利水电工程制图标准 勘测图》(SL 73.3—2013)的要求,引调水线路工程综合地质图的编制应符合下列规定:

(1)引调水线路工程综合地质图规划及项目建议阶段小比例图应附综合地层柱状图及典型地质剖面图并放置于适当位置。

(2)引调水线路工程综合地质图应按相应的符号、代号标示出地形地貌、地层岩性、地质构造、不良物理地质现象、岩溶与水文地质条件等内容。

(3)引调水线路轴线、勘探点、取样点、地质剖面线、控制性的地质点、测量标志点等应在图上标注位置及名称。

(4)放射性元素异常区、采空(塌陷)区、矿洞等应在图上标示其名称及分布范围。

2.制图方法及步骤

引调水区综合地质图制图涉及内容较多,在规划阶段,应收集和分析引调水工程地形图、区域地质图、航(卫)片遥感地质解译资料编制综合地质图。采用AutoCAD绘图软件时,可按以下图形内容逐步完成:

(1)地形图部分。应根据综合地质图比例尺要求,选择相应比例尺地形图。当采用比例尺不一致时,应按综合地质图比例尺及测量制图规范要求统一调整地形图图面内容。

当拼合多幅地形图时,应统一各分幅地形图的图层、坐标系统、线条样式、符号样式、图块名称等内容,各图层名称前宜冠以“地形”以示区别。矢量化地形图前应进行图像校正。

等高线宜采用多段线,并对等高线进行高程赋值。各类图块应统一名称及样式。

拼合多幅地形图时应对各拼合地形图进行接边处理,包括各种线条对应相接,属性相同,文字、符号去重复等。

池塘、湖泊、常年水流的水系线及水系名称的实体颜色应使用青色系,水系名称采用倾斜体。

对引调水线路区主要城镇、乡村名称、主要山体、地名以及公路、铁路等交通道路、特征高程点应予标注。

(2)区域地质部分。收集引调水线路区域地质资料,重点包括区域地层岩性、地质构造、水文地质、地质灾害、矿产资源及分布情况等。

对于地质构造,要求对规模较大的断层及褶皱等,必须统一编号并按规范要求标注。

地层单元一般划分到组、段,特殊岩类的地层单元应划分到层;第四系按成因类型进行划分。

(3)专题地质部分。主要包括引调水线路工程区工程地质、水文地质及引水线路建筑物布置等内容。

根据引调水线路地质调查和测绘成果,按相应的符号、代号标注地层岩性、地质构造、物理地质现象、水文地质条件等内容。

对于引调水线路区崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等各类不良地质现象应按规范样式要求采用不同线型、符号进行标注,并分别统一编号。

按规范样式要求标注各类输水建筑物勘探点、线,绘制其纵、横剖面线,并统一编号标注。当剖面线有多个拐点时,应标注拐点。

引调水线路轴线、取样点、地下水位及泉水流量长期观测点、控制性的地质点、测量标志点等应在图上标注位置及名称。

放射性元素异常区、采空(塌陷)区、矿洞等应在图上标示其名称及分布范围。

绘制引调水线路跨越各水系、湖泊(池塘)及各类泉水点、温泉、岩溶洼地、落水洞、溶洞及地下暗河等的分布,并按要求标注其水文特征。各水文地质点标注宜使用多行文本,当有上、下标时宜使用堆叠文字。

对于跨沟等渠系建筑物可与两侧连接隧洞进、出口段的放大比例尺工程地质图编制在同一张图中。

根据《水利水电工程制图标准 勘测图》(SL 73.3—2013)的要求,引调水工程综合地质样图见图2-3-20。

二、引调水线路工程地质剖面图

引调水线路工程地质纵剖面图一般长度较大,当水平与垂直两方向用相同比例尺成图难度大时,可采用变比例尺绘制,垂直向与水平向比例尺之比以取2、5、10等整数倍为宜。纵剖面线应沿引调水线路轴线布置,由上游至下游从左到右绘制。

(一)比例尺选取

引调水线路工程地质剖面图的比例尺应与地质平面图一致,图上应绘制高程标尺并标注高程系统、水平距离及桩号。

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图2-3-20 引调水工程综合地质样图

(二)制图范围

沿引调水工程线路轴线、垂直轴线布置相应的地质剖面线。纵剖面长度为沿取水点至线路终点,两端也可适当延长50~100m,横剖面长度一般按带状平面地质图宽度控制。

(三)制图内容及方法

1.制图内容

根据《水利水电工程制图标准 勘测图》(SL 73.3—2013)的要求,引调水线路工程地质剖面图的编制应符合下列规定:

(1)工程地质剖面图的比例尺应与地质平面图一致,图上应绘制高程标尺、水平距离,并标注高程系统。

(2)原地形线、开挖线、地层界线、地质构造、风化与卸荷界线、岩溶水文地质现象等应用相应的线型在剖面图上绘制,并注明相关信息。

(3)工程地质剖面图应绘制勘探孔(井)的编号、孔口高程、孔深、覆盖层厚度,可进行工程地质分段,简要说明各段的工程地质条件和主要技术指标建议值。

(4)工程地质剖面图上应用相应符号标示河水位和相应的观测日期、正常蓄水位线、剖面交点、剖面方向、建筑物轮廓线、设计开挖线或地质建议开挖线等。

2.制图方法及步骤

(1)引调水工程综合地质图是绘制引调水工程地质剖面图的基础。地质信息一般从地质平面图上读取。当对地质剖面精度要求较高或有特殊要求时,地质信息可进行实测获取。

(2)从平面图上读取作剖面上所需要的地形信息,包括平距和高程,绘制地形线。

(3)从平面图上读取剖面沿线的地质界线,地质构造、风化卸荷界线、岩溶水文地质现象等地质信息等,并标注在相应的地质剖面上。

(4)钻孔、竖井、平洞放置在相应的地质剖面上,并将钻孔、竖井、平洞所收集到的地质信息标注在相应的位置。

(5)对地质内容进行分析,连接地层界线、断层、风化卸荷线等界线。

(6)要特别注意各剖面之间交线位置,交线处地质内容各剖面要一致。

(7)工程地质剖面图应在图的下侧列表标注勘探孔(井)的编号、孔口高程、孔深、覆盖层厚度,可进行工程地质分段,简要说明各段的工程地质条件和主要技术指标建议值。

(8)工程地质剖面图上应用相应符号标示河水位和相应的观测日期、正常蓄水位线、剖面交点、剖面方向、建筑物轮廓线、设计开挖线或地质建议开挖线等。

根据《水利水电工程制图标准 勘测图》(SL 73.3—2013)的要求,引调水工程输水线路工程地质剖面样图见图2-3-21。

三、引调水工程主要建筑物工程地质剖面图

引调水工程建筑物主要包括隧洞、渠道、水闸、泵站、渡槽、倒虹吸、埋涵(管)等。根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)的要求,在项目建议书阶段至初步设计阶段,均应编制引调水工程主要建筑物的工程地质剖面图。除按平面图上布置的沿建筑物轴线编制纵剖面图外,尚应按平面图上布置的与轴线垂直方向布置的横剖面线编制横剖面图。

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图2-3-21 引调水工程输水线路工程地质剖面样图

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图2-3-22 渡槽工程地质纵剖面样图

引调水工程主要建筑物的工程地质剖面图可参照“本章第六节二、引调水线路工程地质剖面图”编制,还应结合建筑物、场址的地形地质条件,对不同建筑物的工程地质剖面图的编制尚应符合下规定。

(一)输水渠道工程地质剖面图

输水渠道工程地质剖面图应注明砂砾石层、软土、湿陷性土、膨胀性土(岩)、填土的分布、地下水位、工程地质分段评价等。必要时可在纵剖面图上附典型横断面图。

(二)埋涵(倒虹吸)工程地质剖面图

埋涵(倒虹吸)工程地质剖面图应注明引起管基液化、变形和不均匀变形、施工期降排水等问题的砂层、软土层、湿陷性土、膨胀性土(岩)的分布、砂砾石层透水性、地下水位等。

(三)输水隧洞工程地质剖面图

输水隧洞工程地质剖面图应标明围岩分类,对可能存在有害气体、放射性元素、高地温、硬岩岩爆、软岩塑性变形、断层破碎带、褶皱蓄水体和岩溶洞穴的涌水突泥等不良地质洞段,应在地质描述中重点说明。

(四)水闸、泵站、渡槽及桥式倒虹吸等工程地质剖面图

水闸、泵站、渡槽及桥式倒虹吸等工程地质剖面图应注明各岩土层的分布及承载力特征、可能的天然地基持力层和桩基持力层、地下水位等。

渡槽工程地质纵剖面样图见图2-3-22。