水利水電工程專業(yè)認識實習(xí)報告
做為水利水電工程二年級的學(xué)生,學(xué)校安排了本次為期五天的認識實習(xí)。要求學(xué)生對水工建筑物有基本認識。通過實習(xí)讓我們對水工建筑物的規(guī)模,作用及特點有了很大的了解。同時對電站的工作模式,關(guān)中地帶的灌溉系統(tǒng)及電站運行一段時間后所產(chǎn)生的問題與處理方法都有一定的了解。從四月四號開始我們先后參觀了韋水倒虹、馮家山水庫、王家崖水庫、寶雞峽渠首、釣魚臺雙曲拱壩、石頭河水庫、魏家堡引水工程、湯峪渡槽及電站、漆水河渡槽、鄭國渠、黑河金盆水庫等水利工程。
一、韋水倒虹
韋水倒虹的我們實習(xí)的第一站。韋水倒虹是寶雞峽灌區(qū)塬上總干渠跨越韋水河谷的一座大型輸水建筑物，是由鋼管和混凝土管組成的雙管橋式倒虹，單管長880米，最大水頭70米，進水口與出水口高差為3.25米,設(shè)計流量52立方米/秒，控制著塬上灌區(qū)159萬畝的灌溉面積，是目前西北地區(qū)最大的一座倒虹工程，也是十分重要的咽喉工程。工程自建成以來已經(jīng)運行30多年，我們在實習(xí)的時候工人正在更換管道外壁的防護瓦。但經(jīng)老師介紹得知管道內(nèi)部經(jīng)長期的高水頭水流沖刷及水中重推移質(zhì)(磚頭、石塊等)的撞擊，倒虹的鋼筋混凝土管普遍存在著內(nèi)壁磨損現(xiàn)象，尤其管底部位最為嚴重工程于2002年列入國家大中型灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造項目，計劃投資4540萬元，對倒虹進行全面改造。
經(jīng)過專家的分析論證工程采用外粘鋼板修復(fù)。在內(nèi)壁先用自鎖錨桿嵌固鋼板，在內(nèi)壁與鋼板之間的縫隙中用壓力灌注WSJ建筑結(jié)構(gòu)膠。鋼板在自鎖錨桿的錨固力和結(jié)構(gòu)膠的粘力作用下，能與原混凝土共同受力工作。鋼板補充了混凝土內(nèi)部的配筋損失，同時可防混凝構(gòu)件的進一步碳化和在流水中的腐蝕及沖磨，因此，該方法具有強度高，抗沖磨、抗空蝕性和可靠性高等優(yōu)點，是本工程的最優(yōu)處理方案。修復(fù)后已通水運行將近一年，停水間歇入洞檢查，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示一切正常，修復(fù)加固效果良好，能確保運行安全和發(fā)揮應(yīng)有的效益并滿足期望的輸水能力。
實踐經(jīng)驗證明，將外粘鋼板技術(shù)和自鎖錨桿錨固技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于混凝土管抗沖耐磨修復(fù)，值得在涵洞、渡槽等灌溉工程和其它水利水電工程中推廣應(yīng)用。
二、馮家山水庫
到了馮家山水庫我們學(xué)校的一個畢業(yè)生在那里馮家山水庫位于千河下游的陳倉、鳳翔、千陽三縣(區(qū))交界處，是我省關(guān)中最大的蓄水工程。水庫工程于1970年動工興建，1974年下閘蓄水，同年8月向灌區(qū)供水灌溉，1980年整個工程基本建成，1982年1月竣工交付使用。該工程是以農(nóng)業(yè)灌溉及工業(yè)、城市居民生活供水為主，兼作防洪、發(fā)電等綜合利用的大二型水利工程。水庫工程分樞紐和灌區(qū)兩大部分：水庫樞紐由攔河大壩(碾壓式均質(zhì)土壩，高度75米)、輸水洞、泄洪洞、溢洪洞、非常溢洪道、壩后電站六項工程組成,水庫控制流域面積3232平方公里，占全流域面積的92.5%，回水長度17。5公里總庫容4.28億立方米，有效庫2.86億立方米。
灌區(qū)位于渭北高塬，東西長約80公里，南北寬約18公里，工程分布廣，戰(zhàn)線長。灌區(qū)主要工程有總干、南、北、西四條干渠，總長為120公里，其中總干”萬米隧洞”長12614米，深入地下40米，過水量42.5秒立方米，橫穿黃土高塬區(qū)，屬目前國內(nèi)最長的土質(zhì)隧洞。北干渠有六座渠庫結(jié)合工程，總庫容2133.5萬立方米，有效庫容1282.6萬立方米，具有調(diào)蓄水量、農(nóng)田灌溉、防洪減災(zāi)等功能。抽水灌區(qū)設(shè)5000畝以上抽水站22處53站，總裝機162臺，容量3.47萬千瓦。干渠以下有支渠97條，總長度542.7公里;斗渠1572條，總長1418.8公里。干、支、斗渠設(shè)有建筑物60728座。可灌溉陳倉、鳳翔、岐山、扶風(fēng)、眉縣、乾縣、永壽等七縣區(qū)的農(nóng)田136萬畝，其中自流灌區(qū)65萬畝，抽水灌區(qū)71萬畝。
馮家山水庫工程運行30年來，管理局作為業(yè)主單位，承擔(dān)著水庫樞紐、灌區(qū)工程維護管理、安全運行和供水服務(wù)的任務(wù)。水庫自投運以來，充分顯示了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益：
為寶雞市區(qū)居民生活、寶雞二電廠工業(yè)供水。雖然供水量較小(目前年2000萬立方米左右)，但社會效益十分明顯，更顯示出水庫在國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用。
三、王家崖水庫工程
水庫位于千河寶雞縣王家崖,流域面積 3288 k m2,壩 高 24m,總 庫 容 9420萬m3,有效庫容 8750萬m3,壩 型為 均質(zhì)土壩，壩頂通過寶雞峽總干渠，流量60 m3/S。該工程是我省第座較大渠庫結(jié)合工程，壩頂通過寶雞峽總干渠，干渠水可放入水庫，調(diào)蓄非灌溉期來水，缺水時再補給渠道供水，經(jīng)多年運用效果顯著，為我省渠庫結(jié)合設(shè)計積累了經(jīng)驗。
四. 寶雞峽引渭灌溉工程
寶雞峽渠首位于寶雞市以西約11km的渭河林家村峽谷出口處，控制流域面積30661km2，實測多年平均徑流量24.0億m3。一期工程為低壩引水自流灌溉，1958年動工修建，1971年建成投入運用。灌區(qū)有王家崖、信義溝、大壩溝、泔河等渠庫結(jié)合水庫，水庫形成長藤結(jié)瓜式引水，年可調(diào)節(jié)水量1.97億m3。總干渠全長180km，其中98km是著名的黃土塬邊渠道。
二期工程計劃在一期低壩的基礎(chǔ)上加壩加閘，以增加庫容進行蓄水，主要解決寶雞峽塬上179.3萬畝的灌溉缺水，并結(jié)合灌溉進行發(fā)電。
寶雞峽渠首加壩加閘工程主要由樞紐大壩及壩后式電站組成。大壩加高是在原壩體的基礎(chǔ)上進行的。壩頂高程由原來的615m加至637.6m，加高22.6m，壩頂總長210.8m，最大壩高49.6m，壩型為重力式圬工壩，水庫正常蓄水位636m，總庫容5000萬m3，有效庫容3800萬m3。
大壩中部在壩頂615m高程上均勻布置10×8.30 m2五個泄水中孔，壩的兩端設(shè)有6.5×8.0 m2三個排沙底孔(左端一孔，右端兩孔)，孔底高程與河床齊平為605m。灌溉和電站兩個引水孔緊靠左岸排沙底孔左側(cè)，設(shè)計最大引水流量65m3/s，灌溉引水孔口尺寸為4×5 m2,孔底高程609.5m，是水庫低水位運行及不發(fā)電時的灌溉引水孔。發(fā)電引水孔尺寸4.6×4.6 m2，進口高程615m。壩后式電站布置在壩后左側(cè)，安裝三臺機組，發(fā)電尾水退入灌溉渠道。電站設(shè)計水頭18.5m，單機設(shè)計流量19.63 m3/s，電站裝機容量9600kW。
工程建成后，渠首水庫與灌區(qū)內(nèi)王家崖、信義溝、大北溝、泔河四座水庫聯(lián)合運用，渠首庫年調(diào)節(jié)水量0.8億m3，灌區(qū)內(nèi)四庫可補水量1.48 億m3，使寶雞峽塬上灌區(qū)179.3萬畝灌溉缺水量由1.55億m3減少至0.88億m3。同時渠首電站每年可發(fā)電3500萬kW?h。
全部工程需要完成土石方57.7萬m3，砼及鋼筋砼16.8萬m3，砌石4.4萬m3。需鋼材1.61萬t，水泥7.38萬t，木材1054m3。工程總投資3.34億元，1997年已正式開工。五、 釣魚臺水庫
釣魚臺及其所在的伐魚河谷處在秦嶺北麓，兩岸高山對峙，河谷狹窄，谷坡陡峭，水流湍急。沿峽谷再上河谷，豁然加寬。釣魚臺水庫擋水壩為雙曲拱壩，壩頂寬2米，壩長200米，壩高50米，水深45米，總庫容量255萬立方米， 1973年開工， 1978年 12月建成，可灌溉2200公頃農(nóng)田。
六、石頭河水庫工程
石頭河水庫位于眉縣境內(nèi)，黃河水系渭河南岸支流石頭河上的斜峪關(guān)上游1.5km處。是一座以灌溉為主，兼具發(fā)電和防洪效益、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的大(Ⅱ)型水利工程。石頭河大壩為粘土心墻土石壩，最大壩高114m，水庫總庫容1.47億m3。水電站裝機容量4.95萬kW，設(shè)計灌溉面積8.5萬hm2。是我國已建最高土石壩，是我省第一座心墻堆石壩，大壩右岸黃土臺地首次采用倒掛井式防滲墻，溢洪道首次采用大型閘門控制正常蓄水位。
該工程1970年寶雞地區(qū)按50m低壩施工，1972年省水利廳改為高壩設(shè)計，1976年省水電工程局開始以機械化施工，開創(chuàng)了我省機械化建壩的先例，1982年大壩建成。
壩址河谷寬約200m，河床砂卵石覆蓋厚度一般約為4～10m，左、右深槽厚達25～28m。兩岸壩肩有三、四級階地，上部覆蓋亞粘土、粘土互層，厚度5～65m(其中右岸第二層亞粘土和左岸第八層亞粘土有濕陷性)，下部有厚度1～22m的砂卵石層。基巖為綠泥石云母石英片巖，河谷中部有輝長巖侵入體，斷層、裂隙破碎帶一般規(guī)模較小。
壩址控制流域面積673km2，多年平均流量為14.1m3/s。大壩按百年一遇洪水設(shè)計，流量為2690m3/s;千年一遇洪水校核，流量為4620m3/s。按可能最大暴雨計算，保壩洪水流量為8000m3/s。
樞紐主要由攔河壩、溢洪道、泄洪隧洞、引水隧洞和水電站組成。
攔河壩。河床段采用粘土心墻砂卵石壩殼的土石混合壩，兩岸階地逐漸擴大心墻過渡為均質(zhì)土壩。壩頂寬10m，壩頂長約590m，體積835萬m3。
溢洪建筑物。溢洪道布置在右岸，基巖為綠泥石云母石英片巖。進口采用實用堰，共3孔，每孔凈寬為11.5m，設(shè)11.5m×17m弧形閘門。堰后接陡坡泄槽，采用挑流消能，最大泄量為7150m3/s。泄洪隧洞布置于左岸，由導(dǎo)流隧洞7.2m×8.36m改建而成，用以泄洪兼放空水庫;首部設(shè)進水塔，隧洞斷面為圓拱直墻式，洞內(nèi)為明流，最大泄量859m3/s。在反弧段起點上游9.3m和反弧段下游2.2m處在底板上設(shè)有兩道通氣槽，斷面尺寸為0.8m×0.8m，挑坎高15cm，坡度1∶10。
引水建筑物。引水隧洞布置在右岸，圍巖全為綠泥石云母石英片巖，為圓形有壓隧洞，直徑4m，下游接直徑2.5m的灌溉支洞(支洞出口設(shè)有2m×2m的弧形閘門控制，門后有突跌35cm的摻氣槽，下接消力池和灌溉總干渠)和一條直徑2m的壓力鋼管引水發(fā)電。水電站布置在右岸，為地面廠房，安裝3臺容量為1.65萬kW的水輪發(fā)電機組，年發(fā)電量5070萬kW?h，電站尾水引入灌溉總干渠。灌溉和發(fā)電總引水量不少于70m3/s。
工程主要工程量：土石方開挖621萬m3，填筑835萬m3，混凝土36萬m3。大壩填筑工期5.5年，最高強度202萬m3。
壩基防滲處理：在河床砂卵石層較淺處明挖至基巖，回填粘土，形成截水槽，在槽內(nèi)回填粘土前澆筑一道混凝土齒槽。在左、右側(cè)河槽部位，明挖到一定深度后，再用人工支撐開挖窄槽至基巖，澆筑混凝土防滲墻。右岸階地設(shè)有倒掛井分層開挖形成的深59m的混凝土連續(xù)墻。
石頭河水庫建成運行后，由于右壩肩基礎(chǔ)存在上下游貫通的砂卵石層，長期持續(xù)滲漏，需進行防滲加固，采用倒掛井防滲墻方案進行防滲處理后，效果并不明顯。2001年設(shè)計又采用在倒掛井防滲墻的上游側(cè)2.0米處，新建一道混凝土防滲墻的方案進行防滲加固處理。工程于2001年10月15日開工，2002年10月20日竣工。
新建防滲墻軸線長181.6米，墻厚0.8米，最大墻深71.2米，平均墻深55.6米。為了確保防滲效果，在防滲墻底部，進行帷幕灌漿，孔距2米，灌漿孔深入防滲墻底下25米，以及采取鉆排水孔降低下游壩體的浸潤線等綜合治理措施。
圓滿完成合同工程量后，大壩滲漏量明顯減少，經(jīng)陜西省水利工程質(zhì)量檢測站對防滲墻進行質(zhì)量檢測，得出“防滲墻體均勻連續(xù)性好，未發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫、離析、孔洞等現(xiàn)象，防滲墻的強度大于設(shè)計要求，彈模在設(shè)計規(guī)定范圍內(nèi)，達到了設(shè)計防滲處理目的，滿足設(shè)計要求”的結(jié)論。
七、.湯峪電站及渡槽
湯峪渡槽的建筑結(jié)構(gòu)很科學(xué)..原來的U形渡槽改為流量更大的矩形渡槽引過來的水流到湯峪電站的壓力前池..壓力前池通過管道將水引到山腳的電站中,電站于1993年動工修建,1997年8月加入系統(tǒng)運行,總投資2100萬元,總裝機3×1000千瓦,電站設(shè)計引用流量5.7 m3,水頭68.21m,年設(shè)計發(fā)電量1900萬kwh.多年平均發(fā)電量1500WKWH電站水工部分由引水渠,壓力前池,進水閘,廠房,引水渠組成,電氣部分由戶內(nèi)配電部分,戶外升壓站及8.77km,35kv輸電線路組成.
八、漆水河渡槽
漆水河渡槽位于乾縣龍巖寺，據(jù)渠首34公里，是總干渠跨越漆水河的輸水建筑物。采用現(xiàn)澆肋拱、預(yù)制裝配和肋板矩形猜槽箱的結(jié)構(gòu)形式。全長208.45米，最大建筑高度30米，設(shè)計流量40立方米/秒，控制渡槽以下120萬灌溉面積。渡槽槽箱由鋼絲網(wǎng)水泥側(cè)壁，鋼筋砼槽形底板和箍框組成，高3.15米，比降1/600，設(shè)有沉陷縫11道。排架間距為5.75米，及5.5米兩種，橫向柱距 5.1米，，肋拱跨度63米，矢高15.75米，矢度1/4，為雙肋，各寬1米，肋間距5.1米，拱頂厚1.6米，拱腳厚2.5米。渡槽工程于1969年9月動工，1971年7月竣工
九、涇惠渠渠首及電站
引水地址 涇河涇陽縣張家山
引水流量 50 m3/S
引入水量 多年平均4.5億m3
河源平均年來水 20億m3
灌溉面積 135億萬畝
渠首為多泥沙河流低壩自流引水。灌區(qū)井雙灌，年可提取回歸水和地下水約1億m3 ，夏灌用地下水約占60%。渠道設(shè)計輸水含沙量為15%，自70年代以來，實行科學(xué)引水，最高含沙量可到40%，每年可超限引渾水1000～2000萬m3。
該工程由1930年動工，1932年6月放水，當(dāng)時引入流量16 m3/S 。原設(shè)計灌溉面積64萬畝，解放初為60萬畝，1966年進行樞紐改造，增大引水能力為50 m3/S，灌溉面積逐步擴大為135萬畝。為增加渠首發(fā)電和調(diào)節(jié)作用，1997年改建為加閘引水，設(shè)6孔升臥式閘門，孔口寬10m，門高8.3m，溢流壩頂加高11.2米，壩后引水發(fā)電，裝機容量7500kW，成為灌溉、發(fā)電綜合利用水利樞紐
十、 黑河水利樞紐工程
黑河金盆水庫位于周至縣馬召鎮(zhèn)境內(nèi)的黑河上。壩址以上流域面積2258km2。水庫設(shè)計正常水位為594.0m，總庫容2.0億m3。有效庫容1.77m3，黑河水利樞紐建成后年調(diào)水量 4.28億立方米，向西安供水3.05億立方米，日平均供水76萬噸，供水率保證95%，可以有效緩解西安城市供需矛盾，西安水荒將成為歷史。
灌溉供水1.23億立方米，灌溉農(nóng)田37萬畝同時 通過水庫滯洪和削峰作用,可將100年一遇洪水削減為20年一遇，減輕下游洪水災(zāi)害。壩后電站裝機2萬千瓦，年平均發(fā)電量7308千瓦時。工程于1996年1月開工，總工期約7 年，2002年竣工。
樞紐所在地地質(zhì)條件惡劣，滑坡特別嚴重，其壩坡都必須進行處理，大壩西側(cè)為薄壁山梁，危及大壩穩(wěn)定性，必須進行灌漿處理，處理工量極大。
黑河水利樞紐主要由攔河壩、泄水建筑物、引水發(fā)電系統(tǒng)三大部分及古河道防滲與副壩、下游護岸組成。攔河大壩為黏土實心墻沙礫石壩，總填筑量815萬立方米。設(shè)計壩高130m，壩頂高程600米m，頂寬11m，壩頂長度440m，壩頂防浪墻高1.2m，。心墻頂高程598m，頂寬7m，通過過渡料與壩殼料接觸。大壩內(nèi)側(cè)為混凝土面板加2m×2m間距的'PVC管。壩面外為漿砌石菱形網(wǎng)格。
泄洪洞工程位于大壩左岸，全長643.06m，進口高程545m，出口高程493.158m，設(shè)計流量2421m3/s，屬高流速無壓隧道。
溢洪洞工程和引水洞工程位于大壩右岸。引水洞工程由進口引渠、放水塔、壓力洞、工作弧門閘室、無壓洞、出口明渠等部分組成，建筑物全長792.96m設(shè)計流量30.3m3/s，校核流量34.1m3/s。
衡量土石重力壩安全性的指標(biāo)是沉降、變形和位移，在大壩建設(shè)時往往會內(nèi)置一些儀器，再在大壩表面建設(shè)觀察房，之間用電纜相連，以便在大壩運行時及時對大壩進行監(jiān)測。
開挖不穩(wěn)定的滑坡體、打井埋置防滑樁、采用錨桿對滑坡體進行固定。
該工程以向西安市供水為主，兼有灌溉、發(fā)電、防洪等綜合效益。水庫建成后，供水渠道可納入石頭河、田峪、灃峪、石砭峪等南山支流，日供水能力最高達120萬t。供水暗渠自水庫至曲江池水廠86km。
個人感想:
通過五天的認識實習(xí)讓我對我們的專業(yè)有了深入了解,明確了未來工作的方向和工作任務(wù)。這樣在我以后的學(xué)習(xí)中更容易抓住重點,學(xué)好專業(yè)知識。同時在實習(xí)當(dāng)中看到不少工程在當(dāng)時設(shè)計時存在一定的問題。比如:韋水倒虹在管道進水口就沒有看到攔污柵,在進水口前面的閘門上面的護欄做的不好。這樣不僅不利于工作人員的安全,而且河道中的一些雜物進水水管中,在高流速的攜帶下會對管道造成很大的損傷,這是個很嚴重的問題。前幾年不就對管道內(nèi)部進行了修復(fù)處理嗎。還有寶雞峽渠首林家峽水電站當(dāng)時設(shè)計時考慮到水庫蓄水量受西蘭鐵路的限制但是還是按灌溉要求設(shè)計了水庫。這樣下來現(xiàn)在還沒有協(xié)調(diào)好二者之間的矛盾,這樣工程還是沒有發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng),我感覺這就不合理了。還有馮家山大壩正在加固除險,而湯峪渡槽則將原來的U形渡槽換成流量更大的矩形渡槽。而在武功縣看的那個渡槽卻卻沒有水流的通過.漆水河渡槽當(dāng)時在修好之后發(fā)生溫度應(yīng)力的不均勻使渡槽的裝配應(yīng)力縫開裂產(chǎn)生滲水,這其實是材料的選取不當(dāng)。
當(dāng)然我們看到的不僅是這些工程存在的不合理問題,我們還可以看到一個水利工程所帶來的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。我們在實習(xí)的時候感受了釣魚臺的美好風(fēng)光,還有黑河水庫、石頭河水庫對西安供水之?dāng)?shù)據(jù)。更重要的是眾多的水利工程保護著關(guān)中人民免受洪災(zāi)之苦,這一切都是水利工程的建設(shè)目的。雖然我們這次實習(xí)見到的工程主要是起調(diào)洪灌溉的作用。但做為我們水利水電工程的學(xué)生都知道水電站才是水利工程中的重中之重,水電做為一種綠色能源、無污染、不耗能,是國家大力發(fā)展的一個項目。
經(jīng)過老師的介紹,我們還認識做一項水利工程所產(chǎn)生的影響力。水利工程需要投資巨大的財力和物力,整個水利工程不僅是一個地方的水庫而是國家的工程。因此做每項工程都必須收集盡可能多的水文、地質(zhì)、氣象等資料,經(jīng)過嚴密的科學(xué)論證,推斷施工當(dāng)中可能遇到的一切可能的難題最后再結(jié)合當(dāng)時的國力人力,及技術(shù)水平,綜合一切,最后得出這個工程是該建還是不該建。這樣才能做出造福人類的好工程。
通過本次實習(xí),讓我學(xué)到不少知識,也讓我感到很興奮,看到水庫中的綠水蕩漾,我的心緒總是動蕩不已。我愛水利水電工程。
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