10水工认识实习报告Word格式文档下载.docx
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规划、设计、施工、建设及管理和运用。
同时对水工建筑物和水电站的工作模式有一个直观的感性认识,为以后的专业学习打下基础。
四、实习报告内容
1、预习内容
本专业主要研究水利水电工程的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的知识,只在培养能在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理等方面工作的高级工程技术人才。
本专业主要要求我们能学习水利水电工程建设所必需的数学、力学和建筑结构等方面的基本理论和基本知识,使我们得到必要的工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法的基本训练,具有水利水电工程勘测、规划、施工、科研和管理等方面的基本能力。
2现场参观总结:
2.1水利枢纽的组成及其综合效益
水利枢纽:
是指满足防洪需求,获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益,需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物通称为水工建筑物,而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。
修建在同一河段或地点,共同完成以防治水灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体。
水利枢纽工程通常是水利工程体系中最重要的组成部分,一般由挡水建筑物(壅水)、泄水建筑物、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、过木等专门性的水工建筑物组成。
一项水利枢纽工程一般主要具有防洪、发电、旅游等巨大的综合效益。
例如:
(1)防洪
经岳城水库调蓄,可调节防洪库容达13亿m3,能有效地拦截漳河以上来的洪水,大大消减洪峰流量,使河段防洪标准提高到两千年一遇的特大洪水,可配合分洪等分蓄水工程的运用,防止漳河河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害,减轻中下游洪灾损失。
(2)发电
岳城水库水电站总装机容量1.8万千瓦,年平均发电量8亿千瓦时。
它将为邯郸地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染祈祷重大作用。
(3)旅游
岳城水库水库水质清澈,岸边清爽宜人,碧水蓝天,是旅游胜地,也可为当地带来一定的旅游效益及经济效益。
东石岭水库位于河北省邢台市子牙河流域滏阳河水系南澧河上游支流大沙河渡口川,控制流域面积达到169平方公里。
枢纽工程包括主坝、溢流坝、泄洪洞、输水洞、水电站,配套工程有灌溉7.6万亩的东石岭灌区,设计年平均防洪和灌溉效益分别为434万元和1045万元。
坝址在沙河市东石岭村西1公里处,距京广铁路41公里,汇集了蝉房、渡口川的降水,控制流域面积169平方公里,总库容0.684亿立方米,兴利库容0.254亿立方米,该库以灌溉、防洪为主,灌溉耕地面积7.6万亩。
东石岭水库是一座以防洪、灌溉为主,兼顾发电、养殖等综合利用的水利工程。
其中配套工程就是设计灌溉面积7.6万亩的东石岭灌区。
水库工程年平均防洪和灌溉效益分别为400多万元和1000多万元,平均每年为4个乡镇提供灌溉用水700余万平方米,为23个村庄8万余人口提供生活用水150余万立方米。
水电站年平均发电量达到30余万千瓦时。
东石岭库及灌区自使用以来为沙河市经济发展、农业增产增收、保障农村生活用水及保护区域生态环境做出巨大贡献。
2.2挡水建筑物的类型、参数、作用
(一)岳城水库:
岳城水库位于河北省邯郸市磁县与河南省安阳县交界处,是海河流域漳卫河系漳河上的一个控制工程,控制流域面积18100k㎡,占漳河流域面积的99.4%,总库容13亿m3,水库于1959年开工,1960年拦洪,1961年蓄水,1970年全部建成。
水库的任务是防洪、灌溉、城市供水并结合发电。
通过水库调蓄,保证了下游广大平原地区和京广、京沪、京九铁路及京珠、京福等高速公路的安全;
通过河北省民有渠、河南省漳南渠可灌溉农田220万亩;
可部分解决邯郸、安阳两市工业及生活用水;
并结合灌溉发电。
岳城水库于1959年10月动工兴建,1960年开始拦洪,1970年建成。
为提高防洪标准,1987年9月至1991年底对大坝进行加高的同时,加固了溢洪道,改建了泄洪洞,防洪标准由三百年一遇提高到接近二千年一遇。
加固后的主坝坝顶长3603.3米,最大坝高55.5米,坝顶宽7.1米,副坝坝顶长2693.4米,大副坝最大坝高32.5米。
主坝坝顶高程159.5米,防浪墙顶高程为161.3米。
溢洪道位于主坝左侧与副坝的连接处,进口闸共9孔,净宽108米,设计最大泄量12820立方米每秒。
泄洪洞为坝下埋管式,共9孔,断面为圆拱直墙式,孔径6×
6.7(宽×
高),设计最大泄量为3370立方米每秒。
岳城水库主要采用的泄洪方式为岸边溢洪道,大坝特点是坝下泄洪洞(涵管)。
1987年至1991年岳城水库大坝进行了加高扩建,坝顶高程由原来的157.0m加高到159.5m,大坝加高采用砂砾料在下游断面压坡。
大坝加高的同时还加固了溢洪道工程,设计流量由11000m3/s提高至12820m3/s,同时改建了泄洪洞工程。
目前,大副坝上游防渗墙工程基本完工。
土坝:
包括一座主坝和四座副坝,全长6294.5m。
主副坝为碾压式均质土坝,加高扩建时用砂砾料在下游进行全断面压坡,最大坝高55.5m。
(二)东石岭水库
水库主坝为单曲重力式浆砌石拱坝,坝顶高呈384.2米,坝高82.2米,坝顶长256米,坝顶宽度8米,坝基宽度41米。
流溢坝位于主坝中部,采用最大泄量2229立方米/秒。
作用:
用以截断水流,集中落差,形成水库的拦河坝、闸或河床式水电站的长房等水工建筑物。
如混凝土重力坝、拱坝、土石坝、堆石坝及拦河闸等。
2.3泄水建筑物的类型、参数、作用
泄水建筑物及其它的几种型式:
在水利工程枢纽中,用来泄放水的水工建筑物称为泄水建筑物。
其型式有岸边溢洪道、溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式。
水工建筑物种类繁多,但按其作用可以分为挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取(进)水建筑物,整治建筑物,专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。
但是,应当指出的是,有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;
水闸既能挡水,又可泄水,有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物。
水库的大坝可以分为挡防洪坝段、溢流坝段、电站坝段三部分。
在溢流坝段有5个泄洪洞,用以保证当汛期上游水位超过警戒水位时可以随时放水。
泄洪洞的闸门是卷卧启闭式平板钢闸门,闸门要求止水机能足够好,在闸门的后边装有p形的止水橡胶。
泄水建筑物是泄水闸,在大坝的正上方建有别具古建筑特色的启闭机室,机室内安装了五对大型的卷扬机,每对卷扬机中间用一条粗轴连接以保证在泄洪开闸时闸门两边能够以相等的速度将闸门向上提起,防止闸门因两侧受力不均而与大坝相互摩擦损坏闸门。
大坝由溢流坝段与非溢流坝段组成,其中溢流坝段起到了使水流平顺的通过坝面,避免产生振动和空蚀和防止下泄水流对河床和坝体的局部冲刷,保证枢纽中其他建筑物的正常运行。
用以排放多余水量、泥沙和冰凌等的水工建筑物。
泄水建筑物具有安全排洪,放空水库的功能。
对于水库、江河、渠道或前池等的运行起太平门的作用,也可用于施工导流。
溢洪道、溢流坝、泄水孔、泄水隧洞等是泄水建筑物的主要形式。
和坝结合在一起的称坝体泄水建筑物;
设在坝身以外的常统称为岸边泄水建筑物
(一)岳城水库
溢洪道:
位于主副坝之间,基础以第三纪沙层为主,局部为粘土或砾岩,为开敞式陡槽型溢洪道。
进口闸共9孔,采用三级底流消能,最大泄量12820m3/s。
泄洪洞:
为坝下埋管式,位于主坝左岸,坐落在第四纪胶结不良砾岩上。
由进水塔、洞身、出口消能段三部分组成,共9孔。
洞径6×
6.7m,除右边孔用作电站输水外,其余8孔均用来泄洪,最大泄量3530m3/s,是我国最大的坝下埋管工程。
位于主坝左岸岩石中,断面1.9m×
1.9m,进口高程328.5m,洞长200m,最大泄量50m³
/s。
溢流坝:
位于主坝中部,堰顶高程378.0m,溢流面设计采用克-奥曲线,挑坎高程348.0m。
溢流坝总宽83m,净宽72m,最大泄量2229m³
输水洞位于主坝右岸坝体中,洞身为圆形,直径1.2米,为钢筋混凝土结构,进口高程334.0m,洞尾分为3个支洞,其中两个通往电站水轮机,一个为灌溉洞,最大流量5.5m³
2.4水电站的型式、参数和工作原理
型式:
水电站可区分为堤坝式、引水式和混合式堤坝式水电站;
又可按水电站厂房所处位置的不同,分为坝后式、河床式和岸边式。
坝后式水电站由堤坝集中水流落差,厂房设在堤坝下游坝处,不承受上游水的压力。
引水式水电站是在河道坡度陡竣或急拐弯的山区河道,通过修引水工程将水流的落差集中用来发电。
混合式水电站的发电落差,一部分靠大坝蓄水提高水位,获得落差,一部分利用地形修建引水工程集中落差。
河床式水电站适宜于建筑在河床宽阔、落差小、流量大的平原河道上,厂房与堤坝一同起挡水作用。
岸边式水电站的厂房设在大坝下游的岸边,发电水流通过隧洞或埋管流入厂房。
原理:
将水能转换为电能的综合工程设施。
包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。
水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。
而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处,从而回复高位水源。
电站:
位于泄洪洞消力池右侧,于泄洪洞右边孔内装设直径5m,长280m压力钢管引水发电,装机17000kw。
位于主坝右端,为坝后式布置,两台水轮机为卧式。
2.5下游消能工的型式、原理
泄水建筑物的消能措施,大至可分为三种类型:
(l)底流式消能。
(2)挑流式消能。
(3)面流式消能。
此外,还可以将上述基本的消能结合起来应用。
底流消能的原理是:
从加强水流的紊动出发,在建筑物下游采取一定的工程措施,控制水跃发生的位置,通过水跃产生的表面漩滚和强烈的紊动以达到消能的目的。
挑流消能工作原理:
挑流消能是利用鼻坎将下泄的高速水流向空中抛射,使水流扩散,并掺入大量空气,然后跌入下游河床水垫后,形成强烈的旋滚,并冲刷河床形成冲坑,随着冲坑逐渐加深,水垫愈来愈厚,大部分能量消耗在水滚的摩擦中,冲坑逐渐趋于稳定。
其适用条件:
挑流消能工比较简单经济,但下游局部冲刷不可避免,一般适用于基岩比较坚固的高坝或中坝,低坝需经论证才能使用。
其设计内容选择鼻坎型式,反弧半径,鼻坎高程,挑射角度。
面流消能的原理是:
当下游水深较大而且比较稳定时,可采取一定的工程措施,将急流导向下游水面,主流与河床之间由巨大的底部漩滚隔开,可避免高速生流对河床的冲刷。
水库的下边可以看到平滑的混凝土斜坡。
斜坡有三段组成,最上边的是弧面,中间的是一段平面,最下边是凹型的圆弧面。
其中最下边的圆弧面的作用是消能,把泄洪道中的流水跳到空中使其相互碰撞减弱水的动能从而减缓水流对地基的冲刷,防止对坝基的影响。
岳城水库的下游消能方式是底流。
其消能的原理为:
东石岭水库的下游消能方式是挑流。
其消能工作原理:
挑流消能是利用鼻坎将下泄的高速水流
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