瑪河流域工程地質與水文地質教學實習初探

喬長錄　李剛

摘 要： 文章結合新疆石河子地區瑪納斯河流域工程地質與水文地質實習條件，介紹了石河子大學水利水電工程專業工程地質與水文地質實習目的與目標、路線典型地點及內容、實習時間和報告要求等，對該校水利水電工程學科及農業水利工程學科的發展具有重要的意義。

關鍵詞： 工程地質 水文地質 瑪河流域 教學實習

1.瑪河流域概況

瑪納斯河（簡稱瑪河）流域位于新疆天山北麓中段，準噶爾盆地南緣，地理坐標85°01′～86°32′E，43°27′～45°21′N，東西最長198.7km，南北最寬260.8km，海拔最高5242.5m，最低256m，由南向北依次分為南部山地丘陵區、中部綠洲平原區和北部沙漠區三大地貌類型區，流域總面積2.67×104km2[1]。流域遠離海洋，屬典型的大陸性干旱氣候，年平均氣溫在6.0℃～6.9℃之間，夏季極端最高氣溫可達43.1℃，冬季極端最低氣溫可達-42.8℃左右[2]。年降水量110mm～200mm，年蒸發量1500mm～2000mm，具有氣候干燥，光照充足，熱量豐富，雨量稀少，蒸發量大，氣溫日較差大等大陸性氣候特點[3，4]。

2.石河子大學水電專業工程地質與水文地質實習目的

2.1工程地質實習目的

使學生獲得地形地貌、地層巖性、地質構造、物理地質現象、天然建筑材料及地下水等方面的感性認識，將所學到的水利水電工程地質基本理論知識與實際工程地質條件及工程地質問題結合起來，初步掌握從工程地質條件角度選擇水利水電工程建筑區，并進行工程設計方案優化的方法。

2.2水文地質實習目的

實地了解、認識地下水的分布埋藏特征，補給、徑流、排泄條件，含水層的富水性、水質，地下水的動態，地下水資源的開發利用，土壤鹽漬化防治等基本知識；掌握水文地質勘察、地下水資源評價和開發利用的基本方法與技能。

2.3實習目標

理論聯系實際，獲得感性認識，開闊視野，培養和提高實際工作能力（如觀察能力、動手操作能力、識圖能力、分析問題和解決問題的能力等），并且了解野外地質工作的基本方法，掌握一定的操作技能及訓練編寫實習報告等。此外，通過工程地質野外教學實習，還可以培養學生吃苦耐勞、艱苦努力、團結協作等優良品質，有利于學生增強體魄和磨煉意志，并受到集體主義教育。

3.石河子大學水電專業工程地質與水文地質實習線路典型地點及實習內容

實習路線自瑪河大泉溝水庫起至肯斯瓦特水利樞紐擬選水庫清瑪壩址為止，路線直線距離約37km，其中平原區直線距離約18km，山區段直線距離約19km。

計劃重點實習地點14處[5]：

大泉溝水庫：平原水庫庫盤、壩型；細土平原地層巖性與結構；平原水庫工程地質問題；水庫西岸石莫公路邊自流井，地下水溢出帶。

石總場一分場農灌井：第四系松散層孔隙水的開發利用，機井工程規劃設計；土壤鹽漬化治理；瑪河平原區地下水動態及石河子市地下水超采問題。

瑪河公路大橋：跨河公路橋梁地基土工程地質條件的勘察與評價。

瑪河五級水電站尾水渠和“八公里”過河涵洞：平原河流地貌（階地、河床形態，第四紀地層巖性）；尾水渠工程地質條件；河水滲漏損失與補給第四系松散層孔隙地下水問題。

瑪河四級水電站引水渠：渠道的滲漏及高邊坡的穩定問題。

瑪河三級電站壓力管坡：認識第三紀地層的巖性、產狀及其工程地質、水文地質問題

紅山嘴渠首：瑪河出山口地形地貌，河床第四系巖性、厚度；第三系倒轉背斜；山區-平原地形地貌形態的變化特征，以及構造控制地下水分布和補徑排條件問題。

瑪河三級水電站引水渠邊坡不穩定段：了解第三系軟質巖石的不良地質作用，河流侵蝕沖刷、滑坡對渠道運行的影響及其處理。

瑪河河谷泉水溢出帶：天山北坡前山帶地質構造，瑪河河谷水源地、南山洼地水文地質條件，泉水的開發利用。

瑪河二級水電站引水渠和融冰井：南山洼地水文地質條件，渠水冰凍危害及治理。

瑪河一級渠首：河谷地形地貌，渠首工程地質條件。

瑪河肯斯瓦特水利樞紐擬選下壩址水庫（九連壩址）：庫區、壩址區工程地質條件，不良地質作用（物理地質現象）；崩塌、滑坡、順層剝落、卸荷裂隙、庫岸邊坡再造，新構造運動現象-活動性斷層，古河槽滲漏，水庫淹沒與淤積；天然建筑材料（壩殼填筑料、防滲土料、混凝土粗細骨料）。

瑪河肯斯瓦特水利樞紐擬選上壩址水庫（清瑪壩址）：庫區、壩址區工程地質條件，不良地質作用（物理地質現象），即崩塌、滑坡、掉塊，古河槽滲漏，水庫淹沒與淤積；天然建筑材料（壩殼填筑料、防滲土料、混凝土粗細骨料）。

參觀瑪河一級或三級水電站（學院聯系落實后再定）。

4.石河子大學水電專業工程地質與水文地質實習時間安排

實習時間計劃安排三天。第一天在室內熟悉實習大綱和要求，搜集、了解實習線路水文、氣象和工程地質、水文地質資料，并進行外出各項準備；第二天從大泉溝水庫開始，到紅山嘴渠首結束；第三天從瑪河二級引水渠中段開始，至瑪河擬建肯斯瓦特水庫清瑪壩址為止。

5.石河子大學水電專業工程地質與水文地質實習報告要求

實習結束后，學生每人填寫“石河子大學水利建筑工程學院學生實習情況登記表”，交實習指導教師及實習指導小組簽署意見后，交學院歸檔。

實習結束后，學生每人根據實習踏勘觀測記錄和收集的相關資料，編寫實習報告。要求不少于3000字，最好附上地質剖面圖，反映地形地貌和地層、構造、工程地質和水文地質條件的圖紙。

6.結語

工程地質與水文地質實習是水利水電工程專業一次十分重要的實踐教學內容，實習內容安排是否合理，不僅影響學生對專業理論知識的理解與掌握，而且直接影響學生的專業興趣。基于瑪河流域工程地質與水文地質條件，石河子大學水利水電工程專業工程地質與水文地質實習盡可能選擇有代表性的實習點，實習內容緊扣專業理論知識，加深對專業知識的理解和掌握；同時培養學生的學習興趣和思考能力，為今后專業學習打下良好的基礎。

工程地質與水文地質實習是基于我校在瑪河流域多年實踐教學基礎上安排的，許多老前輩前期做了大量地質調查、研究工作，這些都為工程地質與水文地質實習順利開展奠定了基礎，今后將在此基礎上進一步完善充實。

參考文獻：

[1]趙寶峰.干旱區水資源特征及其合理開發模式研究——以瑪納斯河流域為例[D].西安：長安大學，2010.

[2]凌紅波，徐海量，張青青，等.1956—2007年新疆瑪納斯河流域氣候變化趨勢分析[J].冰川凍土，2011（1）：64-71.

[3]封玲.瑪納斯河流域農業開發與生態環境變遷研究[D].南京：南京農業大學，2005.

[4]禹樸家，張青青，樊自立，等.瑪納斯河流域生態補償機制探析[J].2010，30（5）：191-195.

[5]新疆兵團勘測規劃設計研究院，石河子大學水利工程學院.瑪納斯河工程地質與水文地質實習大綱[R].2008

基金項目：石河子大學高層次人才科研啟動項目（RCZX 201321）