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水工认识实习报告

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作者:佳宾

一.实习目的

1.      通过认识实习为以后的专业学习打下基础。

2. 通过实习在大脑中建立起水利水电工程模型。

3.      通过实习了解水利水电工程基本组成及作用。

4.      通过实习了解水工建筑物的特点及作用。

5.      通过实习了解水利规划,设计,建设及管理利用。

6.      通过实习的具体实例学习水工专业知识和水工建设。

二.实习内容        

(1)宝鸡峡枢纽工程

1.宝鸡峡灌溉工程

引水地址: 渭河宝鸡市林家村 引水流量: 60 m3/S  引入水量: 11亿m3   河源来水: 27.8亿m3   灌溉面积: 179.3万亩  工程特性:渠首为低坝自流引水。灌区有王家崖、信义沟、大坝沟、泔河等渠库结合水库,水库形成长藤结瓜式引水,年可调节水量1.97亿m3。总干渠全长180km,其中98km是著名的黄土塬边渠道。工程演变:该工程1958年11月开工,1962年停建,1968年复工,1971年7月通水,设计灌溉面积170万亩,后将渭高抽渭惠渠灌区纳入统一管理,总面积293.5万亩,其中塬上面积179.3万亩。为解决灌溉缺水,1997年开始对渠首大坝加高加闸,全面改建,加闸后可形成5000万m3库容,年可调节水量为0.797亿m3,增加四库调蓄水量1.48亿m

2.宝鸡峡加闸工程
原坝高: 27m  加闸设计坝高:49.6m(原坝加高22.6 m) 库 容: 正常位以下5000万m3    有效库容: 3800万   加闸5孔,10m宽,8.3m高,弧门。工程特性:渠首加闸后年可调蓄水量0.8亿m3,灌区内王家崖、信义沟、大北沟、甘河四库可补水1.48亿m3,使宝鸡峡塬上灌区缺水由1.55亿m3减少到0.88亿m3,同时渠首坝后可建发电站,装机9600kw。原渠首输水洞不合理状况得以改变。工程已于1996年开工建设。

3. 王家崖水库工程

流域面积:3288 km2  坝高: 24m 坝型:均质土坝,坝顶通过宝鸡峡总干渠,流量:60m3/S  总库容:9420万m3   有效库容:8750万m3                                    工程特点:该工程是我省第一座较大渠库结合工程,坝顶通过宝鸡峡总干渠,干渠水可放入水库,调蓄非灌溉期来水,缺水时再补给渠道供水,经多年运用效果显著,为我省渠库结合设计积累了经验。                                            

4.韦水倒虹工程

韦水倒虹是宝鸡峡灌区塬上总干渠跨越韦水河谷的一座大型输水建筑物,是由钢管和混凝土管组成的双管桥式倒虹,单管长880米,最大水头70米,设计流量52立方米/秒,控制着塬上灌区159万亩的灌溉面积,是目前西北地区最大的一座倒虹工程,也是十分重要的咽喉工程。工程自建成以来已经运行30多年,管道内外磨损老化严重,必须进行改造。工程于2002年列入国家大中型灌区续建与节水改造项目,计划投资4540万元,对倒虹进行全面改造。  

5.漆水河渡槽

高:30m 长:208.5m  设计流量:40m3 /S  校核流量:55 m3 /S  工程特点:浇肋拱,预制装配排架与肋板矩形槽箱结构

(2)泾惠渠灌溉工程

引水地址:泾河泾阳县张家山   引水流量:50 m3/S   引入水量:多年平均4.5亿m3    河源平均年来水:20亿m3   灌溉面积:135亿万亩  工程特点:渠首为多泥沙河流低坝自流引水。灌区井双灌,年可提取回归水和地下水约1亿m3 ,夏灌用地下水约占60%。渠道设计输水含沙量为15%,自70年代以来,实行科学引水,最高含沙量可到40%,每年可超限引浑水1000~2000万m3                                                               工程演变:该工程由1930年动工,1932年6月放水,当时引入流量16 m3/S 。原设计灌溉面积64万亩,解放初为60万亩,1966年进行枢纽改造,增大引水能力为50 m3/S,灌溉面积逐步扩大为135万亩。为增加渠首发电和调节作用,1997年改建为加闸引水,设6孔升卧式闸门,孔口宽10m,门高8.3m,溢流坝顶加高11.2,坝后引水发电,装机容量7500kw,成为灌溉、发电综合利用水利枢纽。

(3)石头河水库工程

 水库坝址:石头河眉县斜峪关 流域面积:686km2 坝高:114m 坝型:粘土心墙堆石坝 总库容:1.25亿m3 有效库容:1.2亿m3 河源径流:多年平均4.48亿m3 灌溉面积:设计128万亩,其中渭河南37万亩,渭河以北补水91万亩。发电:坝后电站,装机1.85万kw工程特点:水库大坝是我国已建最高土石坝,是我省第一座心墙堆石坝,大坝右岸黄土台地首次采用倒挂井式防渗墙,溢洪道首次采用大型闸门控制正常蓄水位。工程演变:该工程1970年宝鸡地区按50m低坝施工,1972年省水利厅改为高坝设计,1976年省水电工程局开始以机械化施工,开创了我省机械化建坝的先例,1982年大坝建成。石头河水库是我省第一座南水北调工程,设计除解决渭河37万亩灌溉外,计划向渭河以北渭高91万亩灌区补水,宝鸡峡工程建成后,纳入宝鸡峡大灌区统一管理,渭高灌区有所调正,未能按原设计实现。1996年,石头河东干渠扩建延长至黑河,接入向西安市供水系统,每年可供城市用水1亿m3,使石头河水库成为灌溉、城市供水、发电、旅游综合性水利工程(原设计91万亩补水面积的来源)原渭高抽98万亩加上渭惠渠灌区55万亩,共计153万亩。渭高抽并入宝鸡峡自流35万亩,还有118万亩,扣除井灌27万亩,余91万亩即为石头河水库北调补水面积。

(4)冯家山水库工程

工程地址:河冯家山 流域面积:232km3  坝高:3m 坝型:均质土坝  总库容:3.89m3  有效库容:86亿m3 河源径流:年平均4.85 亿m3 灌区: 灌溉面积:36万亩,其中抽水71万亩,自流65万亩。发电:坝后、引水发电装机共4500kw  工程特点:该工程设计由泄洪洞和溢洪洞泄洪,并设非常溢洪道,国内最先在溢洪洞采用通气槽,防气蚀效果良好。工程演变:该工程1970年动工,1974年建成,对农业增产发挥巨大作用。90年代以来,管理以灌溉为主,同时向宝鸡市供水3000万m3 ,向羊毛湾水库供水3000 万m3 ,向宝鸡二电厂供水4000万m3。多方位发挥灌溉、供水、旅游、发电等综合效益。

(5)黑河水库工程

水库地址 :河周至县金盆 流域面积:481kw2  坝高:30m  坝型:土心墙砾石坝 总库容:2.0 亿m3 有效库容:1.45亿m3 河源径流:年平均6.67亿m3城市供水:供水60——80万t 年供水量:4亿m3  灌溉面积 37万亩 发电:坝后引水发电,装机2万kw  工程特点:该工程以向西安市供水为主,兼有灌溉、发电、防洪等综合效益。水库建成后,供水渠道可纳入石头河、田峪、沣峪、石砭峪等南山支流,日供水能力最高达120万t。供水暗渠自水库至曲江池水厂86km。水库工程正在施工中。

(6)魏家堡水利枢纽

工程地址:河眉县魏家堡 引水流量:55m3/S 原渭惠渠:30m3/S渭高抽 25 m3/S可引水量:均1.28亿m3(宝鸡峡建成后)灌溉面积 原有55万亩(南干)渭高抽96万亩(北干)工程特性:渠首为多泥沙河流低坝自流引水。排沙引水效果比较成功。原55万亩灌溉后,地下水抬高,形成渠井双灌。工程演变:枢纽工程渠首大坝1936年建成,第一渠于1937年12月15日举行放水典礼,流量30 m3/S。1950年灌溉面积仅有27万亩,后逐年改善扩大,至1957年发展为57万亩。渭高抽建成后,形成南北二干渠。宝鸡峡建成后,统一纳入宝鸡峡灌区管理。

(7)钓鱼台

位于宝鸡县城南17公里的石潘溪河畔,  沿坡道再上行,便到新建的钓鱼台水库,坝高50米,蓄水45万立方米,长176m 底宽13m 顶宽2m 灌溉面积32000亩 坝型 双曲拱坝 现在已经开发为旅游景点有:屯兵处石刻 璜石 钓鱼台遗址 姜太公庙 武吉亭 周文王庙 三清庙

(8)汤峪

双渡槽--前池--引水压力管道--水电站--桥槽并立

(9)渭蕙渠

.实习总结:(水利水电工程)

1.蓄水枢纽:

(1)作用:水库调节,防洪,发电,灌溉,航运,供水,渔业,旅游.

(2)组成建筑物:

挡水建筑物(拦河坝:重力坝(如泾惠渠首为混凝土重力坝) 拱坝(钓鱼台拱坝) 支墩坝 土石坝(如黑河水库为粘土心墙砾石坝))

泄水建筑物(溢洪道(井式溢洪道,虹吸溢洪道,正槽溢洪道,侧槽溢洪道)溢流坝,溢洪遂洞(有压与无压溢洪遂洞),泄水管道,施工导流),(引水遂洞,引水管道)

专门建筑物(水电站,船闸,筏道,鱼道,升船机)

2.引(输)水灌溉枢纽:

(1)作用:获取符合水量及水质要求的河水,满足灌,发电,工业

类型:无坝引水,有坝引水

2.无坝式布置:进水闸,冲沙闸,沿河池,船筏,鱼道

3.有坝式设置:拦河闸抬高水位

(1)多泥沙河流:1,冲砂槽式.2人工弯道式.3,底拦栅式.4,底部冲砂廊道式

(2)少泥沙河流: 侧,正引水式.

4.沉砂池:池断面大于引水渠断面,水流进入池后,断面扩大,流速减少(0.20-0.35m/s),水流挟沙降低,泥沙便沉淀.

5.渠道:无压明渠,数量由少到多,由高到低,水能降低.

6.渠系建筑物:涵洞,输水隧道,渡槽(如漆水河渡槽,汤峪双渡槽),倒虹吸管(如韦水倒虹工程),跃水与陡坡)

3.发电工程:

1.发电开发方式:坝式发电(如宝鸡峡枢纽水电站),引水式发电(如魏家堡水电站),混合式发电

2.水电站组成建筑物:

1)挡水建筑物(坝,闸);2)泄水建筑物(溢洪道,溢洪遂洞,放水底孔);3)水电站进水建筑物;4)水电站引水建筑物(明渠,遂洞,管道,渡槽,涵洞,倒虹吸,桥梁);5)水电站稳压建筑物(调压室,压力前池);6)发电,变压,配电建筑物(水轮发电机组及辅助设备厂房,安装变压器场及高压开关站的厂房)

3.水电站布置形式:

1)坝式水电站枢纽:坝后式,河床式;2)引水式水电站:无压式,有压式;3)混合式

4.水力机械与电器设备:水轮机(冲击式,分斜式,水斗式,混流式,轴流式,贯流式斜流式);发电机(卧式,立式.转子,定子)

4.工知识总结:

1.重力拱坝:重力作用较为显著的拱坝。一般情况下重力拱坝常建筑于较宽的河谷,其厚度较大,厚高比常在0.35以上。重力拱坝形式随河谷形状而异。对较宽的U形或梯形河谷,常采用定中心定半径拱坝,与重力坝接近。对较宽的 V形河谷常采用变中心变半径拱坝(即双曲拱坝)。重力拱坝在拱坝中属较厚实的一种坝

它的主要优点是:①兼有拱坝及 重力坝 的优点,安全性较高,对抗御超标准洪水或意外荷载潜力较大;②便于在坝体内布置 泄水孔 及坝顶溢流;③便于在坝下游面设置厂房;④坝体应力及渗透压力比降较低;⑤有时为适应地形、地质上的需要,还可调整体型结构,降低坝基应力,以满足坝址地质要求。如美国 胡佛坝 地质差,要使221m的大坝最大坝基应力控制在3MPa以下,才采用了这种坝型。

2.土石坝:土坝和堆石坝的统称,又称当地材料坝。土坝和堆石坝都是传统坝型,历史悠久,使用较为普遍。

苏联努列克土石坝(世界第二高坝)优点:①筑坝材料取自当地,可节省水泥、钢材和木材;②对坝基工程地质条件要求比其他坝型低;③抗震性能较好等。缺点:①一般需在坝外另行修建昂贵的 泄水建筑物 ,如溢洪道 、隧洞等;②如库水漫顶,将垮坝失事,故抵御超标准洪水能力较差。

3.土坝 利用当地土料和砂、砂砾、卵砾、石渣、石料等筑成的坝。它是一种古老而至今还不断发展并得到广泛使用的挡水建筑物。有时也称土石坝。按照筑坝材料在坝内的配置可将土坝分为四类:均质土坝 多种土质坝 心墙土坝 斜墙土坝

4.水库淤积 河流挟带的泥沙在水库区的淤积。河流流入水库回水区后,由于断面增大, 流速 减小, 水流挟沙能力 降低,所挟带的泥沙将在库区落淤。泥沙在库区的淤积数量、过程和分布受水库库容大小、平面形态、底部地形、壅水高度、运行方式和来水来沙量、过程及泥沙组成等多种因素的影响。

5. 水库简介:用坝 、堤 、水闸 、堰等工程,于山谷、河道或低洼地区形成的人工水域。它是用于径流调节以改变自然 水资源 分配过程的主要措施,对社会经济发展有重要作用。

6.水电站简介:将水能转换为电能的综合工程设施 又称水电厂 它 包括为利用水能生产电能而兴建的一系列 水电站建筑物 及装设的各种水电站设备。

7.坝式水电站:筑坝抬高水头,集中调节天然水流,用以生产电力的水电站 。其主要特点是拦河坝和水电站厂房集中布置于很短的同一河段中,电站的水头基本上全部由坝抬高水位获得.适用条件 坝式水电站适于河道坡度较缓、有筑坝建库条件的河段。其中,坝后式水电站的坝上游有较大容量的蓄水库可以调节流量,有利于加大电站的装机容量,能适应电力系统的调峰要求,水能的利用较充分,综合利用的效益也高,常可既发挥防洪作用,又满足其他兴利要求。其缺点是水库有淹没损失和城乡居民搬迁安置的困难,故高坝大库的坝后式水电站仅适于建造在高山峡谷、淹没较小的地区。河床式水电站只建有低坝,水库容量和调节能力均较小,主要依靠河流的天然流量发电,所以又称径流式水电站。由于弃水较多,水能利用受到较大限制,综合效益相对较小,但淹没损失和移民安置的困难也较小,适于建造在平原或丘陵地区,河道坡度较缓,而抬高水位会显著增加两岸城乡淹没损失的河段上。

8.水库浸没:水库蓄水使水库周边地带的地下水壅高,引起土地盐碱化、沼泽化等次生灾害的现象。地下水壅高可使毛管水抬升,当其上升高度达到建筑物地基或农作物和树木的根系,且持续时间较长时,将产生浸没问题。浸没可使农田作物减产,工矿企业和民用建筑物地基条件恶化而损坏,矿井涌水量增加,铁路、公路发生翻浆、冻胀,有时还影响水库正常蓄水位或坝址的选择

9.水库渗漏:库水沿透水岩土带向库外低地渗水的现象。水库蓄水后,水位升高,回水面积增大,库水充满库底和库边岩土体的空隙,库周地下水位随之壅高。当库水位上升到高于库周地下水分水岭高程时,库水往往将通过松散岩土层的孔隙和坚硬岩层的层面、断层、节理裂隙、不整合面、溶隙溶洞、风化壳等渗流通道,产生坝基及绕坝渗漏(见 坝基渗漏 ),向邻谷洼地或坝下游等低地排泄,出现与库水位涨落密切相关的新泉和原有泉、井、暗河出口的流量、承压水头增大等现象。

10.水库特征值水库规划设计与运行中作为设计和控制运用条件的若干特征库水位及特征库容。这些特征值反映了 水库 的规模、效益与运用方式,常要通过经济分析和综合比较选定。 特征库水位  水库在各时期和遭遇特定水文情况下,需控制达到、限制超过或允许消落到的各种特征库水位。主要的特征水位有:①正常蓄水位,指水库在正常运用情况下,允许为兴利蓄到的上限水位。它是水库最重要的特征水位,决定着水库的规模与效益,也在很大程度上决定着 水工建筑物 的尺寸。②死水位,指水库在正常运用情况下,允许消落到的最低水位; ③防洪限制水位,指水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,通常多根据流域洪水特性及防洪要求分期拟定。进行 水库调洪计算 时,可以此水位作为起算水位④防洪高水位,指下游防护区遭遇 设计洪水 时,水库(坝前)达到的最高洪水位;⑤设计洪水位,指大坝遭遇设计洪水时,水库(坝前)达到的最高洪水位;⑥校核洪水位,指大坝遭遇校核洪水时,水库(坝前)达到的最高洪水位。特征库容   相应于某一水库特征水位以下或两个特征水位之间的水库容积,一般均指坝前水位水平面以下的静库容。主要的特征库容有:①死库容,指死水位以下的水库容积。②兴利库容,亦称调节库容,指正常蓄水位至死水位之间的水库容积。③防洪库容,指防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。④调洪库容,指校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。⑤重叠库容,指正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积。这部分库容既可用于防洪,也可用于兴利。防洪库容与兴利库容完全重叠时,正常蓄水位即为防洪高水位。防洪库容与兴利库容完全分开时,正常蓄水位即为防洪限制水位。⑥总库容,指校核洪水位以下的水库容积。它是划分水库等级的主要依据之一。

四.问题与思考:

1.如何综合开发利用水利资源造福人类?

    在水利开发时综合考虑到:水库调节,防洪,发电,灌溉,航运,供水,渔业,旅游,环保,河流治理,保护大自然等

 2.如何规划,布置,设计挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,专门建筑物?

     如宝鸡峡水利枢纽在规划设计中将挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,专门建筑物等都包括在其中,麻雀虽小,五脏齐全

3.如何合理选择水工建筑物?

    什么前况下选择倒虹,什么前况选择渡槽如渡槽(如漆水河渡槽,汤峪双渡槽),倒虹吸管(如韦水倒虹工程)可不可以换要按照当地具体前况考虑,再如选择什么样的坝型,选择什么样的电站布置等

4.现在很多河流都受到不同程度的污染破坏,作为一个水利人该怎样去做?

    需要我们充分掌握有关知识去合理开发水利资源,如钓鱼台做的就比较好他结合人文历史,地理条件,综合开发尤其现在的旅游业

5.在施工建设中如何科学施工?

    采用预制还是现交,采用什么方法能够更加经济有效科学

6.如何将现代科学技术应用在水利教室中?

    如 计算机辅助设计,"3S"技术,计算机监控自动化技术,"无人"值班室等 如魏家堡引水电站采用的就是,"无人"值班

      水是祖先寄存在我们手上的留给后人的生命源泉,保护好水资源是我们水利人共同的历史使命