水利水電工程認識實習報告

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認 識 實 習 報 告
 
 
 
 
 
姓名                    
學院班級                 
學號                    
成績                    
 
 
 
 
 
 

一、實習時間：2010年6月7日—2010年6月25日
二、實習地點：口上水庫、車谷水庫、東武仕水庫
三、實習目的及意義：
通過認識實習，讓學生在大腦中建立起水利水電工程模型，對水工建筑物的外觀、規(guī)模、作用及特點有了初步的了解，了解水利建設的程序：規(guī)劃、設計、施工、建設及管理和運用。同時對水工建筑物和水電站的工作模式有一個直觀的感性認識，為以后的專業(yè)基礎課專業(yè)課學習奠定基礎
（一）實習目的：
1.通過認識實習為以后的專業(yè)學習打下基礎。
2.通過實習在大腦中建立起水利水電工程模型。
3.通過實習了解水利水電工程基本組成及作用。
4.通過實習了解水工建筑物的特點及作用。
5.通過實習了解水利規(guī)劃,設計,建設及管理利用。
6.通過實習的具體實例學習水工專業(yè)知識和水工建設
（二）實習內容：
1.口上水庫
簡介
口上水庫又名京娘湖水庫，位于河北省武安市西北部，距邯鄲約60公里?？谏纤畮旖ㄓ?966至1969年，最大水面2500畝，庫容量3200萬立方米。因宋太祖趙匡胤千里送京娘的故事發(fā)生在這一帶，故得此名。趙匡胤“不戀私情不畏強，獨行千里送京娘”的美名流傳至今，此地留下的就是當年京娘的梳妝臺遺址。口上大壩橫阻于門道川與常社川入口處。大壩是高81米、長185米頂寬10.5米的漿砌石重力壩，所謂重力壩是由砼或漿砌石修筑的大體積檔水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。它的工作原理是：主要依依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足，依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力來滿足。
作用
（1）防洪
在大壩的正上方建有別具古建筑特色的啟閉機室，機室內安裝了五對大型的卷揚機，每對卷揚機中間用一條粗軸連接以保證在泄洪開閘時閘門兩邊能夠以相等的速度將閘門向上提起，防止閘門因兩側受力不均而與大壩相互摩擦損壞閘門。大壩由溢流壩段與非溢流壩段組成，其中溢流壩段起到了使水流平順的通過壩面，避免產生振動和空蝕和防止下泄水流對河床和壩體的局部沖刷 ，保證樞紐中其他建筑物的正常運行。
（2）發(fā)電
       由于口上水庫的水質優(yōu)于東武仕水庫，所以口上水庫主要是提供生活用水，再加上北方的氣候雨水等因素的限制，口上水電站的機組很小，裝機容量共1130萬千瓦，發(fā)電機的工作原理是發(fā)電引水壓力鋼管通過壩體進入水電站廠房內的水輪機室，然后帶動水輪機轉動，從而達到發(fā)電的目的。
（3）旅游
　　　京娘湖水利風景區(qū)自1987年對外開放以來至今已有17個年頭。經(jīng)過近二十多年的旅游開發(fā)，已成為全省乃至全國具有一定知名度的水利風景區(qū)，已通過了ISO2000 認證和省AAA級景區(qū)驗收，目前正在積極進行申報國家級水利風景區(qū)工作。隨著去年口上水庫除險加固工程的完工，為水庫今后旅游打下了良好的基礎，將使景區(qū)內的各項配套設施更加完善，啟閉機房為仿古式建筑，成為水庫旅游的一道亮麗的風景線。
2.車谷水庫
邯鄲市車谷水庫自1969年11月始建,1974年8月竣工,位于武安市西北部,南洺河上游,總庫容3379萬m3.
3.東武仕水庫
簡介
東武仕水庫，位于東武仕水庫位于河北省邯鄲市西南30公里的磁縣縣城以西約7km的東武仕村，滏陽河上游，屬海河流域子牙河水系，始建于1958年，擴建于1974年， 1993年至1999年分三期進行了除險加固，總庫容為1.615億立方米，防洪庫容為1億立方米，防洪標準為100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。控制流域面積340平方公里，水庫最大水面面積18平方公里，最大水深35米。是一座以防洪和城市工業(yè)供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大（2）型水利樞紐工程。該水庫東因位于東武仕村，該村以明朝皇帝衛(wèi)士兵武舉命名，水庫因此而名。
作用
（1）防洪
東武仕水庫是重要的防洪水庫。它保障著邯鄲市區(qū)及滏陽河兩岸各縣200多萬畝良田，250多萬人口以及京廣鐵路、107國道、京深高速公路的防洪安全，是邯鄲市的“屏障工程”，在邯鄲市社會發(fā)展和經(jīng)濟建設中發(fā)揮著重要作用。
水庫工程主要包括大壩、泄洪洞、輸水洞和左岸副壩四部分。水庫大壩為均質碾壓土壩，壩頂高程112米，壩長2874米，最大壩高34.1米；副壩建于左岸大壩上游約1公里處的非常溢洪道上，溢洪道進口有一擋水土埝，壩頂高程111.7米，壩長212.15米，最大壩高6.7米，為土壩；為保證在非常情況下，能最快拆除擋水土埝，順利溢流泄洪，在埝頂設有豎井式主副藥室各15個，緊急時爆破炸開土埝泄洪。泄洪洞為三排拱式無壓涵洞，長120米，進口斷面4×4米，最大泄量832立方米每秒，泄洪洞閘門為三扇弧形鋼閘門，啟閉機為液壓式；輸水洞設鋼筋混凝土圓形壓力管兩排，內徑2.1米，閘門為兩扇平板鋼閘門，啟閉機為卷揚式啟閉機。
（2）發(fā)電
該水電站是壩后式水電站，1974年建成并網(wǎng)發(fā)電,裝機容量2×3200kW的立式發(fā)電機。發(fā)電過程是由發(fā)電引水壓力鋼管通過壩體進入水電站廠房內的水輪機室，然后帶動水輪機轉動，從而達到發(fā)電的目的。所謂立式是指發(fā)動機為垂直軸輸出結構，發(fā)電機垂直放置，發(fā)動機的缸體底盤及發(fā)電機的前端蓋通過螺栓連接在機架上端的安裝板上。這種形式的機組結構緊湊、占用橫向空間小，搬運方便。
（3）灌溉及供水
東武仕水庫供水主要是工業(yè)用水和農田灌溉，擔負著邯鄲市工業(yè)用水及64萬畝農田灌溉用水任務，總庫容為1.615億立方米防洪庫容1億立方米的東武仕水庫足以擔當此任. 用于攔截江河水流，形成水庫或空高上游水位的建筑物為擋水建筑物。如各種壩和水閘以及為抗御洪水或擋潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
擋水壩按形式分主要有土石壩、重力壩、拱壩、支墩壩和橡膠壩等。其中土石壩又可分為心墻壩、斜墻壩、堆石壩、均質壩等。
重力壩主要分為混凝土重力壩、漿砌石重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩、碾壓混凝土重力壩等形式。
在水利工程樞紐中，用來泄放水的水工建筑物稱為泄水建筑物。其型式有岸邊溢洪道、溢流壩、泄洪隧洞及壩下涵洞四種型式。
泄水建筑物的消能措施，大至可分為三種類型。
(l)底流式消能。
(2)挑流式消能。
(3)面流式消能。
         泄水建筑物
　　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,放空水庫的功能。對于水庫、江河、渠道或前池等的運行起太平門的作用，也可用于施工導流。溢洪道、溢流壩、泄水孔、泄水隧洞等是泄水建筑物的主要形式。和壩結合在一起的稱壩體泄水建筑物；設在壩身以外的常統(tǒng)稱為岸邊泄水建筑物
水利樞紐的重要組成部分　　泄水建筑物是水利樞紐的重要組成部分。其造價常占工程總造價的很大部分。所以,合理選擇形式,確定其尺寸十分重要。泄水建筑物按其進口高程可布置成表孔、中孔、深孔或底孔（見圖）。表孔泄流與進口淹沒在水下的孔口泄流，由于泄流量分別與H3/2和H1/2成正比（H為水頭），所以，在同樣水頭時，前者具有較大的泄流能力,方便可靠,常是溢洪道及溢流壩的主要形式。深孔及隧洞一般不做為重要大泄量水利樞紐的單一泄洪建筑物。葛洲壩水利樞紐二江泄水閘泄流能力為84000m3／s，加上沖沙閘和電站，總泄洪能力達110000m3/s，是目前世界上泄流能力最大的水利樞紐工程。
泄水建筑物的設計　　泄水建筑物的設計主要應確定：①水位和流量；②系統(tǒng)組成；③位置和軸線；④孔口形式和尺寸?？傂沽髁?、樞紐各建筑物應承擔的泄流量、形式選擇及尺寸根據(jù)當?shù)厮?、地質、地形以及樞紐布置和施工導流方案的系統(tǒng)分析和經(jīng)濟比較決定。對于多目標或高水頭、窄河谷、大流量的水利樞紐，一般可選擇采用表孔、中孔或深孔，壩身與壩體外泄流，壩與廠房頂泄流等聯(lián)合泄水方式。中國貴州省烏江渡水電站采用隧洞、壩身泄水孔、電站、岸邊滑雪式溢洪道和挑越廠房頂泄洪等組合形式,在165m壩高、窄河谷、巖溶和軟弱地基條件下,最大泄流能力達21350m3/s。通過大規(guī)模原型觀測和多年運行確認該工程泄洪效果好，樞紐布置比較成功。
修建泄水建筑物　　修建泄水建筑物，關鍵是要解決好消能防沖和防空蝕、抗磨損。對于較輕型建筑物或結構，還應防止泄水時的振動。泄水建筑物設計和運行實踐的發(fā)展與結構力學和水力學的進展密切相關。近年來由于高水頭窄河谷宣泄大流量、高速水流壓力脈動、高含沙水流泄水、大流量施工導流、高水頭閘門技術以及抗震、減振、摻氣減蝕、高強度耐蝕耐磨材料的開發(fā)和進展，對泄水建筑物設計、施工、運行水平的提高起了很大的推動作用。
實習小結
通過這次實習我感觸頗多，看到一個個氣勢磅礴的水庫大壩我心中涌現(xiàn)出對我們前輩的敬佩！也感受到我們自己還有很長很長的路要走，我們這個專業(yè)是一個復雜的學科我們要學的知識是無盡的。通過實習讓我明確了我們將來的任務，了解了大壩的一些構造，為以后學好專業(yè)課做了個鋪墊。我們的專業(yè)是一門值得驕傲的專業(yè)，不但為國家提供電力保障，還保護著大片地區(qū)，為人民做出了極大貢獻；通過實習我認識到作為一個水利工作者是光榮的!我要努力成為一名優(yōu)秀的水利工作者?。?/p>

1、重力壩的工作原理是什么，與土石壩、拱壩有何不同？
依靠大壩的自重產生的摩阻力來抵抗水平水壓力以達到穩(wěn)定的要求，依靠自重產生的壓應力來抵消水壓力產生的拉應力以達到應力的要求。
土石壩主要是擋水，擋風沙以垂直自重力與地基摩擦抗力來抵抗水或者風沙的水平推力。
拱壩是一種推力結構，在外荷載作用下，拱圈截面上主要承受軸向壓應力，彎矩較小，有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石材料抗壓強度，而重力壩以受彎曲為主，無法充分發(fā)揮材料的抗壓強度。與重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點不同，拱壩將外荷載的大部分通過拱作用傳至兩岸巖體，主要依靠兩岸壩肩巖體維持穩(wěn)定，壩體自重對拱壩的穩(wěn)定性影響不大。自重和揚壓力降為次要荷載，而溫度荷載和地基變形將對拱壩應力產生較大影響。
2、溢流重力壩堰面曲線包括哪幾部分，各段曲線形式是怎樣的？
視不同的堰的形式，但通常包含圓弧段，冪函數(shù)段、直線段、反弧段。
3、壩基固結灌漿的目的和作用是什么？
加強壩基整體性，即提高巖石的整體性與均質性;提高巖石的抗壓強度與彈性模量;減少巖石的變形與不均沉陷。
4、壩基帷幕灌漿的目的是什么，如何確定壩基防滲帷幕的深度、厚度與鉆孔排數(shù)？
是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，以阻止或減少地基中地下水的滲透。按灌漿孔底部是否深入相對不透水巖層劃分：深入的稱封閉式帷幕；不深入的稱懸掛式帷幕。地質條件復雜且水頭較高時,多采用3排以上的多排孔帷幕。
5、溢流重力壩有哪些消能方式，各適用于什么情況？
溢流 重力壩使用的消能方式有: 底流消能、挑流消能、面流消能等
底流消能是指借助于一定的工程措施(如修建消力池)控制水約位置,通過水躍發(fā)生的表面旋滾和強烈紊動來消除余能.
  在壩址下游設置一定長度的混凝土護坦，過壩水流在護堤坦上發(fā)生水躍，形成旋滾，使水流的能量通過摻氣、水分子的相互撞擊、摩擦而有一定程度的消耗，以減少或防止下游發(fā)生嚴重沖刷。
挑流消能
  利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎，將下泄的急流拋向空中，然后落入離建筑物較遠的河床與下游水流相銜接的消能方式。能耗大體分三部分：急流沿固體邊界的摩擦消能；射流在空中與空氣摩擦、摻氣、擴散消能；射流落入下游尾水中淹沒紊動擴散消能。挑流消能通過鼻坎可在挑流范圍內有效地控制射流落入下游河床的位置、范圍及流量分布，對尾水變幅適應性強，結構簡單，施工、維修方便。但其下游沖刷較嚴重，堆積物較多，尾水波動與霧化都較大。挑流消能應用較廣，適于中、高水頭，大、中、小流量的各類建筑物。
面流消能
  利用泄水建筑物末端的跌坎或戽斗，將下泄急流的主流挑至水面，通過主流在表面擴散及底部旋滾和表面旋滾以消除余能的消能方式(見圖)。面流消能分跌坎面流消能和戽斗面流消能兩類。戽斗面流消能是水流在戽斗內形成水躍后，再在戽斗后形成面流，是兼有底流、面流特點的混合型消能方式。面流消能適用于中、低水頭，下游尾水較深，水位變幅不大及河岸穩(wěn)定、抗沖能力強的情況。
6、壩身泄水孔有哪些用途，按孔內流態(tài)區(qū)分有哪些類型？
壩身泄水孔用途：：① 預泄庫水，增大水庫的調蓄能力；② 放空水庫以便檢修；③ 排放泥沙，減少水庫淤積；④ 隨時向下游放水，滿足航運或灌溉等要求；⑤ 施工導流。
按水流條件，壩身泄水孔可分為有壓的和無壓的
7、敘述水能利用的原理？
水的落差在重力作用下形成動能，從河流或水庫等高位水源處向低位處引水，利用水的壓力或者流速沖擊水輪機，使之旋轉，從而將水能轉化為機械能，然后再由水輪機帶動發(fā)電機旋轉，切割磁力線產生交流電。
　　而低位水通過水循環(huán)的陽光吸收而分布在地球各處，從而回復高位水源的水分布。
8、水電站建設中，包括哪些水工建筑物，各有什么作用？
①擋水建筑物：用于攔蓄河水，集中落差，形成水庫，如壩、水閘等；②泄水建筑物：用于下泄多余的洪水，或者放水以降低水庫水位，如溢洪道、泄水孔等；③水電站進水口：將發(fā)電用水引入引水道；④水電站引水建筑物：將已引入的發(fā)電用水輸送給水輪發(fā)電機組，如渠道、隧洞（見水工隧洞）和壓力水管等；⑤平水建筑物：當水電站負荷變化時，用于平穩(wěn)引水道中流量及壓力的變化，如前池、調壓室等；⑥尾水道：通過它將發(fā)電后的尾水自機組排向下游；⑦發(fā)電、變電和配電建筑物：包括安裝水輪發(fā)電機組及其控制設備的水電站廠房、安放變壓器及高壓開關等設備的水電站升壓開關站；⑧為水電站的運行管理而設置的必要的輔助性生產、管理及生活建筑設施。
9、水電站廠房的功用是什么？廠區(qū)樞紐的組成部分有哪些？
通過一系列的工程建筑，江水流平順的引進水輪機并流向下流；將各種機電設備布置于恰當?shù)奈恢茫o它們創(chuàng)造良好的安裝、檢修及運行條件；為運行管理人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境
廠區(qū)樞紐主要由水電站廠房、主變壓器場、高壓開關站和內外交通線路四部分組成部
10、按結構特征的不同，水電站的基本類型有哪些？
以壩集中水頭的壩式水電站、以引水系統(tǒng)集中水頭的引水式水電站，以及由壩和引水系統(tǒng)共同集中水頭的混合式水電站。
11、通過現(xiàn)場的參觀和學習，總結本專業(yè)的教學計劃，擬定自己未來學習的方向和計劃。