水工認(rèn)識實習(xí)報告

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水工認(rèn)識實習(xí)報告

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水工認(rèn)識實習(xí)報告

　　一.實習(xí)目的：

　　1.通過認(rèn)識實習(xí)為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

　　2.通過實習(xí)在大腦中建立起水利水電工程模型。

　　3.通過實習(xí)了解水利水電工程基本組成及作用。

　　4.通過實習(xí)了解水工建筑物的特點及作用。

　　5.通過實習(xí)了解水利規(guī)劃,設(shè)計,建設(shè)及管理利用。

　　6.通過實習(xí)的具體實例學(xué)習(xí)水工專業(yè)知識和水工建設(shè)。

　　二.實習(xí)內(nèi)容：

　　(1)寶雞峽樞紐工程

　　1.寶雞峽灌溉工程

　　引水地址:渭河寶雞市林家村引水流量:60m3/S引入水量:11億m3河源來水:27.8億m3灌溉面積:179.3萬畝工程特性：渠首為低壩自流引水。

　　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。

　　工程演變：該工程1958年11月開工，1962年停建，1968年復(fù)工，1971年7月通水，設(shè)計灌溉面積170萬畝，后將渭高抽渭惠渠灌區(qū)納入統(tǒng)一管理，總面積293.5萬畝，其中塬上面積179.3萬畝。

　　為解決灌溉缺水，1997年開始對渠首大壩加高加閘，全面改建，加閘后可形成5000萬m3庫容，年可調(diào)節(jié)水量為0.797億m3，增加四庫調(diào)蓄水量1.48億m

　　2.寶雞峽加閘工程

　　原壩高:27m加閘設(shè)計壩高:49.6m(原壩加高22.6m)庫容:正常位以下5000萬m3有效庫容:3800萬加閘5孔，10m寬，8.3m高，弧門。

　　工程特性：渠首加閘后年可調(diào)蓄水量0.8億m3，灌區(qū)內(nèi)王家崖、信義溝、大北溝、甘河四庫可補水1.48億m3，使寶雞峽塬上灌區(qū)缺水由1.55億m3減少到0.88億m3，同時渠首壩后可建發(fā)電站，裝機(jī)9600kw。

　　原渠首輸水洞不合理狀況得以改變。

　　工程已于1996年開工建設(shè)。

　　3.王家崖水庫工程

　　流域面積:3288km2壩高:24m壩型:均質(zhì)土壩，壩頂通過寶雞峽總干渠，流量:60m3/S總庫容:9420萬m3有效庫容:8750萬m3工程特點：該工程是我省第一座較大渠庫結(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。

　　4.韋水倒虹工程

　　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，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，管道內(nèi)外磨損老化嚴(yán)重，必須進(jìn)行改造。

　　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(jìn)行全面改造。

　　5.漆水河渡槽

　　高:30m長:208.5m設(shè)計流量:40m3/S校核流量:55m3/S工程特點：澆肋拱,預(yù)制裝配排架與肋板矩形槽箱結(jié)構(gòu)

　　(2)涇惠渠灌溉工程

　　引水地址:涇河涇陽縣張家山引水流量:50m3/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:135億萬畝工程特點：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。

　　工程演變：該工程由1930年動工，1932年6月放水，當(dāng)時引入流量16m3/S。

　　原設(shè)計灌溉面積64萬畝，解放初為60萬畝，1966年進(jìn)行樞紐改造，增大引水能力為50m3/S，灌溉面積逐步擴(kuò)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，壩后引水發(fā)電，裝機(jī)容量7500kw，成為灌溉、發(fā)電綜合利用水利樞紐。

　　(3)石頭河水庫工程

　　水庫壩址:石頭河眉縣斜峪關(guān)流域面積:686km2壩高:114m壩型:粘土心墻堆石壩總庫容:1.25億m3有效庫容:1.2億m3河源徑流:多年平均4.48億m3灌溉面積:設(shè)計128萬畝，其中渭河南37萬畝，渭河以北補水91萬畝。

　　發(fā)電：壩后電站，裝機(jī)1.85萬kw工程特點：水庫大壩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。

　　工程演變：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(jī)械化施工，開創(chuàng)了我省機(jī)械化建壩的先例，1982年大壩建成。

　　石頭河水庫是我省第一座南水北調(diào)工程，設(shè)計除解決渭河37萬畝灌溉外，計劃向渭河以北渭高91萬畝灌區(qū)補水，寶雞峽工程建成后，納入寶雞峽大灌區(qū)統(tǒng)一管理，渭高灌區(qū)有所調(diào)正，未能按原設(shè)計實現(xiàn)。

　　1996年，石頭河?xùn)|干渠擴(kuò)建延長至黑河，接入向西安市供水系統(tǒng)，每年可供城市用水1億m3，使石頭河水庫成為灌溉、城市供水、發(fā)電、旅游綜合性水利工程(原設(shè)計91萬畝補水面積的來源)原渭高抽98萬畝加上渭惠渠灌區(qū)55萬畝，共計153萬畝。

　　渭高抽并入寶雞峽自流35萬畝，還有118萬畝，扣除井灌27萬畝，余91萬畝即為石頭河水庫北調(diào)補水面積。

　　(4)馮家山水庫工程

　　工程地址:河馮家山流域面積:232km3壩高:3m壩型:均質(zhì)土壩總庫容:3.89m3有效庫容:86億m3河源徑流:年平均4.85億m3灌區(qū):灌溉面積:36萬畝,其中抽水71萬畝，自流65萬畝。

　　發(fā)電:壩后、引水發(fā)電裝機(jī)共4500kw工程特點：該工程設(shè)計由泄洪洞和溢洪洞泄洪，并設(shè)非常溢洪道，國內(nèi)最先在溢洪洞采用通氣槽，防氣蝕效果良好。

　　工程演變：該工程1970年動工，1974年建成，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)發(fā)揮巨大作用。

　　90年代以來，管理以灌溉為主，同時向?qū)氹u市供水3000萬m3，向羊毛灣水庫供水3000萬m3，向?qū)氹u二電廠供水4000萬m3。

　　多方位發(fā)揮灌溉、供水、旅游、發(fā)電等綜合效益。

　　(5)黑河水庫工程

　　水庫地址:河周至縣金盆流域面積:481kw2壩高:30m壩型:土心墻礫石壩總庫容:2.0億m3有效庫容:1.45億m3河源徑流:年平均6.67億m3城市供水:供水60——80萬t年供水量:4億m3灌溉面積37萬畝發(fā)電:壩后引水發(fā)電，裝機(jī)2萬kw工程特點：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(dá)120萬t。

　　供水暗渠自水庫至曲江池水廠86km。

　　水庫工程正在施工中。

　　(6)魏家堡水利樞紐

　　工程地址:河眉縣魏家堡引水流量:55m3/S原渭惠渠:30m3/S渭高抽25m3/S可引水量:均1.28億m3(寶雞峽建成后)灌溉面積原有55萬畝(南干)渭高抽96萬畝(北干)工程特性：渠首為多泥沙河流低壩自流引水。

　　排沙引水效果比較成功。

　　原55萬畝灌溉后，地下水抬高，形成渠井雙灌。

　　工程演變：樞紐工程渠首大壩1936年建成，第一渠于1937年12月15日舉行放水典禮，流量30m3/S。

　　1950年灌溉面積僅有27萬畝，后逐年改善擴(kuò)大，至1957年發(fā)展為57萬畝。

　　渭高抽建成后，形成南北二干渠。

　　寶雞峽建成后，統(tǒng)一納入寶雞峽灌區(qū)管理。

　　(7)釣魚臺

　　位于寶雞縣城南17公里的石潘溪河畔,沿坡道再上行,便到新建的釣魚臺水庫,壩高50米,蓄水45萬立方米,長176m底寬13m頂寬2m灌溉面積32000畝壩型雙曲拱壩現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)為旅游景點有:屯兵處石刻　璜石釣魚臺遺址　姜太公廟　武吉亭　周文王廟　三清廟

　　(8)湯峪

　　雙渡槽--前池--引水壓力管道--水電站--橋槽并立

　　(9)渭蕙渠

　　三.實習(xí)總結(jié):(水利水電工程)

　　1.蓄水樞紐:

　　(1)作用:水庫調(diào)節(jié),防洪,發(fā)電,灌溉,航運,供水,漁業(yè),旅游.

　　(2)組成建筑物:

　　擋水建筑物(攔河壩:重力壩(如涇惠渠首為混凝土重力壩)拱壩(釣魚臺拱壩)支墩壩土石壩(如黑河水庫為粘土心墻礫石壩))

　　泄水建筑物(溢洪道(井式溢洪道,虹吸溢洪道,正槽溢洪道,側(cè)槽溢洪道)溢流壩,溢洪遂洞(有壓與無壓溢洪遂洞),泄水管道,施工導(dǎo)流),(引水遂洞,引水管道)

　　專門建筑物(水電站,船閘,筏道,魚道,升船機(jī))

　　2.引(輸)水灌溉樞紐:

　　(1)作用:獲取符合水量及水質(zhì)要求的河水,滿足灌,發(fā)電,工業(yè)

　　類型:無壩引水,有壩引水

　　2.無壩式布置:進(jìn)水閘,沖沙閘,沿河池,船筏,魚道

　　3.有壩式設(shè)置:攔河閘抬高水位

　　(1)多泥沙河流:1,沖砂槽式.2人工彎道式.3,底攔柵式.4,底部沖砂廊道式

　　(2)少泥沙河流:側(cè),正引水式.

　　4.沉砂池:池斷面大于引水渠斷面,水流進(jìn)入池后,斷面擴(kuò)大,流速減少(0.20-0.35m/s),水流挾沙降低,泥沙便沉淀.

　　5.渠道:無壓明渠,數(shù)量由少到多,由高到低,水能降低.

　　6.渠系建筑物:涵洞,輸水隧道,渡槽(如漆水河渡槽,湯峪雙渡槽),倒虹吸管(如韋水倒虹工程),躍水與陡坡)

　　3.發(fā)電工程:

　　1.發(fā)電開發(fā)方式:壩式發(fā)電(如寶雞峽樞紐水電站),引水式發(fā)電(如魏家堡水電站),混合式發(fā)電

　　2.水電站組成建筑物:

　　1)擋水建筑物(壩,閘);2)泄水建筑物(溢洪道,溢洪遂洞,放水底孔);3)水電站進(jìn)水建筑物;4)水電站引水建筑物(明渠,遂洞,管道,渡槽,涵洞,倒虹吸,橋梁);5)水電站穩(wěn)壓建筑物(調(diào)壓室,壓力前池);6)發(fā)電,變壓,配電建筑物(水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備廠房,安裝變壓器場及高壓開關(guān)站的廠房)

　　3.水電站布置形式:

　　1)壩式水電站樞紐:壩后式,河床式;2)引水式水電站:無壓式,有壓式;3)混合式

　　4.水力機(jī)械與電器設(shè)備:水輪機(jī)(沖擊式,分斜式,水斗式,混流式,軸流式,貫流式斜流式);發(fā)電機(jī)(臥式,立式.轉(zhuǎn)子,定子)

　　4.工知識總結(jié):

　　1.重力拱壩:重力作用較為顯著的拱壩。

　　一般情況下重力拱壩常建筑于較寬的河谷，其厚度較大，厚高比常在0.35以上。

　　重力拱壩形式隨河谷形狀而異。

　　對較寬的U形或梯形河谷，常采用定中心定半徑拱壩,與重力壩接近。

　　對較寬的V形河谷常采用變中心變半徑拱壩(即雙曲拱壩)。

　　重力拱壩在拱壩中屬較厚實的一種壩

　　它的主要優(yōu)點是：①兼有拱壩及重力壩的優(yōu)點，安全性較高，對抗御超標(biāo)準(zhǔn)洪水或意外荷載潛力較大;②便于在壩體內(nèi)布置泄水孔及壩頂溢流;③便于在壩下游面設(shè)置廠房;④壩體應(yīng)力及滲透壓力比降較低;⑤有時為適應(yīng)地形、地質(zhì)上的需要，還可調(diào)整體型結(jié)構(gòu)，降低壩基應(yīng)力，以滿足壩址地質(zhì)要求。

　　如美國胡佛壩地質(zhì)差，要使221m的大壩最大壩基應(yīng)力控制在3MPa以下，才采用了這種壩型。

　　2.土石壩:土壩和堆石壩的統(tǒng)稱，又稱當(dāng)?shù)夭牧蠅巍?/p>

　　土壩和堆石壩都是傳統(tǒng)壩型，歷史悠久，使用較為普遍。

　　蘇聯(lián)努列克土石壩(世界第二高壩)優(yōu)點：①筑壩材料取自當(dāng)?shù)?可節(jié)省水泥、鋼材和木材;②對壩基工程地質(zhì)條件要求比其他壩型低;③抗震性能較好等。

　　缺點:①一般需在壩外另行修建昂貴的泄水建筑物,如溢洪道、隧洞等;②如庫水漫頂，將垮壩失事，故抵御超標(biāo)準(zhǔn)洪水能力較差。

　　3.土壩利用當(dāng)?shù)赝亮虾蜕�、砂礫、卵礫、石渣、石料等筑成的壩。

　　它是一種古老而至今還不斷發(fā)展并得到廣泛使用的擋水建筑物。

　　有時也稱土石壩。

　　按照筑壩材料在壩內(nèi)的配置可將土壩分為四類：均質(zhì)土壩多種土質(zhì)壩心墻土壩斜墻土壩

　　4.水庫淤積河流挾帶的泥沙在水庫區(qū)的淤積。

　　河流流入水庫回水區(qū)后,由于斷面增大,流速減小,水流挾沙能力降低,所挾帶的泥沙將在庫區(qū)落淤。

　　泥沙在庫區(qū)的淤積數(shù)量、過程和分布受水庫庫容大小、平面形態(tài)、底部地形、壅水高度、運行方式和來水來沙量、過程及泥沙組成等多種因素的影響。

　　5.水庫簡介:用壩、堤、水閘、堰等工程，于山谷、河道或低洼地區(qū)形成的人工水域。

　　它是用于徑流調(diào)節(jié)以改變自然水資源分配過程的主要措施，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用。

　　6.水電站簡介:將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施又稱水電廠它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設(shè)的`各種水電站設(shè)備。

　　7.壩式水電站:筑壩抬高水頭，集中調(diào)節(jié)天然水流，用以生產(chǎn)電力的水電站。

　　其主要特點是攔河壩和水電站廠房集中布置于很短的同一河段中，電站的水頭基本上全部由壩抬高水位獲得.適用條件壩式水電站適于河道坡度較緩、有筑壩建庫條件的河段。

　　其中，壩后式水電站的壩上游有較大容量的蓄水庫可以調(diào)節(jié)流量，有利于加大電站的裝機(jī)容量，能適應(yīng)電力系統(tǒng)的調(diào)峰要求,水能的利用較充分,綜合利用的效益也高,常可既發(fā)揮防洪作用,又滿足其他興利要求。

　　其缺點是水庫有淹沒損失和城鄉(xiāng)居民搬遷安置的困難，故高壩大庫的壩后式水電站僅適于建造在高山峽谷、淹沒較小的地區(qū)。

　　河床式水電站只建有低壩，水庫容量和調(diào)節(jié)能力均較小，主要依靠河流的天然流量發(fā)電，所以又稱徑流式水電站。

　　由于棄水較多，水能利用受到較大限制，綜合效益相對較小，但淹沒損失和移民安置的困難也較小，適于建造在平原或丘陵地區(qū)，河道坡度較緩，而抬高水位會顯著增加兩岸城鄉(xiāng)淹沒損失的河段上。

　　8.水庫浸沒:水庫蓄水使水庫周邊地帶的地下水壅高，引起土地鹽堿化、沼澤化等次生災(zāi)害的現(xiàn)象。

　　地下水壅高可使毛管水抬升，當(dāng)其上升高度達(dá)到建筑物地基或農(nóng)作物和樹木的根系，且持續(xù)時間較長時，將產(chǎn)生浸沒問題。

　　浸沒可使農(nóng)田作物減產(chǎn)，工礦企業(yè)和民用建筑物地基條件惡化而損壞，礦井涌水量增加，鐵路、公路發(fā)生翻漿、凍脹，有時還影響水庫正常蓄水位或壩址的選擇

　　9.水庫滲漏:庫水沿透水巖土帶向庫外低地滲水的現(xiàn)象。

　　水庫蓄水后，水位升高，回水面積增大，庫水充滿庫底和庫邊巖土體的空隙，庫周地下水位隨之壅高。

　　當(dāng)庫水位上升到高于庫周地下水分水嶺高程時，庫水往往將通過松散巖土層的孔隙和堅硬巖層的層面、斷層、節(jié)理裂隙、不整合面、溶隙溶洞、風(fēng)化殼等滲流通道，產(chǎn)生壩基及繞壩滲漏(見壩基滲漏)，向鄰谷洼地或壩下游等低地排泄，出現(xiàn)與庫水位漲落密切相關(guān)的新泉和原有泉、井、暗河出口的流量、承壓水頭增大等現(xiàn)象。

　　10.水庫特征值水庫規(guī)劃設(shè)計與運行中作為設(shè)計和控制運用條件的若干特征庫水位及特征庫容。

　　這些特征值反映了水庫的規(guī)模、效益與運用方式，常要通過經(jīng)濟(jì)分析和綜合比較選定。

　　特征庫水位　水庫在各時期和遭遇特定水文情況下，需控制達(dá)到、限制超過或允許消落到的各種特征庫水位。

　　主要的特征水位有：①正常蓄水位，指水庫在正常運用情況下，允許為興利蓄到的上限水位。

　　它是水庫最重要的特征水位，決定著水庫的規(guī)模與效益，也在很大程度上決定著水工建筑物的尺寸。

　　②死水位，指水庫在正常運用情況下，允許消落到的最低水位;③防洪限制水位，指水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，通常多根據(jù)流域洪水特性及防洪要求分期擬定。

　　進(jìn)行水庫調(diào)洪計算時，可以此水位作為起算水位④防洪高水位，指下游防護(hù)區(qū)遭遇設(shè)計洪水時,水庫(壩前)達(dá)到的最高洪水位;⑤設(shè)計洪水位，指大壩遭遇設(shè)計洪水時，水庫(壩前)達(dá)到的最高洪水位;⑥校核洪水位，指大壩遭遇校核洪水時，水庫(壩前)達(dá)到的最高洪水位。

　　特征庫容　相應(yīng)于某一水庫特征水位以下或兩個特征水位之間的水庫容積，一般均指壩前水位水平面以下的靜庫容。

　　主要的特征庫容有：①死庫容，指死水位以下的水庫容積。

　�、谂d利庫容，亦稱調(diào)節(jié)庫容，指正常蓄水位至死水位之間的水庫容積。

　　③防洪庫容，指防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積。

　�、苷{(diào)洪庫容，指校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積。

　�、葜丿B庫容，指正常蓄水位至防洪限制水位之間的水庫容積。

　　這部分庫容既可用于防洪，也可用于興利。

　　防洪庫容與興利庫容完全重疊時，正常蓄水位即為防洪高水位。

　　防洪庫容與興利庫容完全分開時，正常蓄水位即為防洪限制水位。

　　⑥總庫容，指校核洪水位以下的水庫容積。

　　它是劃分水庫等級的主要依據(jù)之一。

　　四.問題與思考: