工程地质与水文(第三版)

本书内容融入党的二十大精神，以专业人才培养目标为依据，以所在专业能力结构和城市轨道交通工程建设中处理工程地质与水文问题为主线，将习近平新时代中国特色社会主义思想，科技强国、人才强国目标，科学家精神等融入书中。 本书以实际工作任务为引领，以城市轨道交通工程建设中处理工程地质与水文问题为主线，贯穿课程的始终。本书将工程地质与水文项目分解为工程地质现象的认识，工程地质知识的应用，水力水文计算，设计流量与桥孔径、冲刷计算，工程地质技能训练五个学习情境。着重对学生创新意识和创新能力的培养，丰富、优化、更新课程数字化资源。 本书可作为高职高专城市轨道交通工程技术等专业的教材，也可供工程建设勘察、设计、施工、监理、实验、检测技术人员和交通土建类师生及科研人员学习参考使用。

绪论 小结 思考与练习题 学习任务单 学习情境1 工程地质现象的认识 任务1 认识地球及地质作用 1 1 地球概述 1 1 1 地球的圈层构造 1 1 2 地球表面特征 1 1 3 地球的物理性质 1 2 地质年代 1 2 1 地层年代的确定方法 1 2 2 地质年代和地层划分 1 3 地质作用 1 3 1 内力地质作用 1 3 2 外力地质作用 小结 思考与练习题 学习任务单 任务2 认识造岩矿物与岩石 2 1 造岩矿物 2 1 1 矿物的概念及类型 2 1 2 矿物的物理性质 2 2 岩浆岩 2 2 1 岩浆岩的概念及产状 2 2 2 岩浆岩的化学成分及矿物成分 2 2 3 岩浆岩的结构和构造 2 2 4 岩浆岩的分类及鉴定方法 2 2 5 常见的岩浆岩 2 3 沉积岩 2 3 1 沉积岩的形成 2 3 2 沉积岩的物质组成 2 3 3 沉积岩的结构 2 3 4 沉积岩的构造和特征 2 3 5 沉积岩的分类及主要沉积岩 2 4 变质岩 2 4 1 变质作用的因素及类型 2 4 2 变质岩的矿物成分 2 4 3 变质岩的结构 2 4 4 变质岩的构造 2 4 5 变质岩分类及主要变质岩 小结 思考与练习题 学习任务单 任务3 认识地质构造 3 1 地壳运动概述 3 1 1 升降运动 3 1 2 水平运动 3 1 3 地壳运动的基本特征 3 2 水平构造和倾斜构造 3 2 1 水平构造 3 2 2 倾斜构造 3 2 3 岩层产状 3 3 褶皱构造 3 3 1 褶曲的基本形态 3 3 2 褶曲要素 3 3 3 褶曲的形态分类 3 3 4 褶皱的识别 3 4 断裂构造 3 4 1 裂隙(节理) 3 4 2 断层 3 5 地质图 3 5 1 地质图的基本知识 3 5 2 地质情况在地质图上的表现 3 5 3 地质图的阅读分析 小结 思考与练习题 学习任务单 任务4 认识地貌 4 1 地貌概述 4 1 1 地貌 4 1 2 地貌类型 4 2 山岭地貌 4 2 1 山岭地貌的形态要素 4 2 2 山岭地貌的类型 4 2 3 垭口和山坡 4 3 平原地貌 4 4 河谷地貌 4 4 1 河谷地貌的形态要素 4 4 2 河谷地貌的类型 4 4 3 河流阶地 小结 思考与练习题 学习任务单 任务5 认识地下水 5 1 地下水概述 5 2 地下水的物理性质和化学成分 5 2 1 地下水的物理性质 5 2 2 地下水的化学成分及化学性质 5 3 地下水类型 5 3 1 地下水的存在状态 5 3 2 地下水分类 5 3 3 各类地下水特征 5 4 地下水的运动规律 5 4 1 线性渗透定律 5 4 2 地下水的涌水量计算 5 5 地下水对工程建设的影响 小结 思考与练习题 学习任务单 任务6 认识不良地质现象 6 1 崩塌与滑坡 6 1 1 崩塌的基本概念与工程防治 6 1 2 滑坡的基本概念 6 1 3 滑坡的形成条件及分类 6 1 4 滑坡的影响因素 6 1 5 滑坡的工程防治 6 2 泥石流 6 2 1 泥石流的基本概念 6 2 2 泥石流的形成条件及分类 6 2 3 泥石流的工程防治 6 3 岩溶 6 3 1 岩溶的基本概念 6 3 2 岩溶作用的基本条件 6 3 3 岩溶地貌 6 3 4 岩溶区的主要工程地质问题 6 4 地震 6 4 1 地震概述 6 4 2 地震波 6 4 3 地震震级与地震烈度 6 4 4 地震烈度与震源、震中、震级的关系 6 4 5 地震分布 小结 思考与练习题 学习任务单 学习情境2 工程地质知识的应用 任务7 工程地质勘察 7 1 工程地质勘察的任务和阶段划分 7 1 1 工程地质勘察的任务 7 1 2 工程地质勘察阶段的划分 7 2 工程地质勘察的主要方法 7 2 1 工程地质测绘 7 2 2 工程地质勘探 7 2 3 试验及长期观测 7 2 4 勘察资料整理 小结 思考与练习题 学习任务单 任务8 工程地质勘察报告的编制 8 1 工程地质勘察报告书 8 2 工程地质图表 8 3 工程案例——某建设工程项目工程地质勘察报告 8 3 1 工程概况（绪论） 8 3 2 区域地质条件（通论） 8 3 3 建筑物工程地质条件及评价（专论） 8 3 4 结论 小结 思考与练习题 学习任务单 学习情境3 水力水文计算 任务9 水力与水文基础知识 9 1 水文学的研究对象与任务 9 2 水力学基本知识 9 2 1 水力要素 9 2 2 水流分类 9 2 3 恒定流的三大方程 9 2 4 水流阻力和水头损失 9 2 5 谢才公式和曼宁公式 9 2 6 明渠均匀流 9 2 7 明渠非均匀流 小结 思考与练习题 学习任务单 任务10 水文形态勘测与频率曲线绘制 10 1 河流地质作用 10 1 1 侵蚀作用 10 1 2 搬运作用 10 1 3 沉积作用 10 2 水文现象特点与研究方法 10 2 1 水文现象的特点 10 2 2 研究方法 10 3 河川径流与河段分类 10 3 1 河川径流 10 3 2 河流 10 3 3 河段分类 10 4 水文调查与勘测 10 4 1 水文资料来源 10 4 2 水文调查 10 4 3 水文观测 10 4 4 形态法流速、流量的确定 10 4 5 水位与流量关系曲线 10 5 水文统计基本知识 10 5 1 随机变量 10 5 2 累积频率和重现期 10 5 3 选样方法 10 5 4 设计洪水频率 10 5 5 频率分布及其特征 10 6 经验频率曲线的绘制 10 6 1 经验频率曲线的绘制方法 10 6 2 经验频率曲线的外延 10 7 理论频率曲线的绘制 10 7 1 皮尔逊Ⅲ型曲线方程 10 7 2 统计参数的计算 10 7 3 三个统计参数对理论频率曲线的影响 10 7 4 皮尔逊Ⅲ型曲线的应用 10 7 5 现行频率分析方法 10 7 6 资料中特大值（特大洪水）的处理 10 7 7 历史洪峰流量重现期的确定方法 10 8 相关分析 10 8 1 相关分析的意义和作用 10 8 2 直线相关的回归方程式 10 8 3 相关系数 10 8 4 相关分析的误差 小结 思考与练习题 学习任务单 任务11 桥涵布置 11 1 桥涵分类及其布置 11 1 1 桥涵分类 11 1 2 桥涵布置的一般原则及规定 11 2 桥位选择与桥位调查 11 2 1 桥位选择的一般规定 11 2 2 一般地区的桥位选择 11 2 3 各类河段上桥位选择特点 11 2 4 桥位调查的内容 11 2 5 桥孔布设 小结 思考与练习题 学习任务单 学习情境4 设计流量与桥孔径、冲刷计算 任务12 内河桥设计流量的确定 12 1 有流量观测资料时设计流量的推算 12 1 1 用于分析计算的洪水资料应满足的条件 12 1 2 实测流量资料的审查和选择 12 1 3 实测洪水流量系列的插补、延长 12 1 4 实测洪水流量系列的转换 12 1 5 经验频率的计算 12 1 6 绘制经验频率曲线 12 1 7 绘制理论频率曲线 12 1 8 设计流量计算 12 1 9 审查计算结果 12 2 缺乏流量观测资料时设计流量的推算 12 2 1 利用历史洪水位推算设计流量 12 2 2 利用地区经验公式及水文参数计算设计流量 12 2 3 利用暴雨资料推算设计流量 12 3 桥位断面设计流量、设计水位的推算 12 3 1 桥位断面设计流量的确定 12 3 2 桥位断面设计水位的确定 小结 思考与练习题 学习任务单 任务13 大中桥孔径计算 13 1 桥孔最小净长计算 13 1 1 建桥后的水流图式 13 1 2 桥孔最小净长计算 13 2 桥面中心和引道路堤最低设计标高的确定 13 2 1 确定最低设计标高的计算公式 13 2 2 各种水面升高值计算 小结 思考与练习题 学习任务单 任务14 建桥河段冲刷计算 14 1 桥下一般冲刷 14 1 1 河槽一般冲刷 14 1 2 河滩一般冲刷 14 2 桥墩局部冲刷 14 3 确定墩台基底最浅埋置深度 14 4 调治构造物 14 4 1 导流堤 14 4 2 梨形堤 14 4 3 丁坝 14 4 4 顺坝与格坝 小结 思考与练习题 学习任务单 学习情境5 工程地质技能训练 任务15 室内矿物与岩石鉴别 15 1 矿物鉴别 15 1 1 目的要求 15 1 2 内容方法 15 1 3 注意事项 15 1 4 复习思考 15 2 岩石鉴别 15 2 1 岩浆岩鉴别 15 2 2 沉积岩鉴别 15 2 3 变质岩鉴别 任务16 野外地质技能训练 16 1 野外地质实习的内容及安排 16 1 1 实习目的与要求 16 1 2 组织领导及实习日程安排 16 1 3 实习地点 16 1 4 实习成绩考核 16 2 野外工作的基本方法和技能 16 2 1 地质罗盘仪的使用 16 2 2 野外地质的记录 16 2 3 绘制路线地质剖面图方法 16 3 地质实习报告的编写 参考文献