水利工程實(shí)習(xí)報(bào)告
水利工程實(shí)習(xí)報(bào)告
一、 實(shí)習(xí)目的
1．了解在國家拉動(dòng)內(nèi)需的大政方針下的我國水利水電工程和農(nóng)田水利工程建設(shè)以及水資源綜合利用的方針、政策和發(fā)展趨勢；
2．通過對三峽大壩，，水電站，三峽展覽館等的參觀和現(xiàn)場人員的講解以及專家的講座，增強(qiáng)對水利水電工程的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，增加工程概念，豐富生產(chǎn)知識(shí)，對將要從事的工作有比較全面深入的了解和切身感受，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，為今后的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)；
3．熟悉水利樞紐的組成與總體布置，各種水工建筑物的作用，水電站的典型布置方式，組成建筑物及運(yùn)行管理；
4．了解水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理的基本步驟，加深對工程施工技術(shù)、施工組織和施工管理知識(shí)的理解，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。
二、 實(shí)習(xí)要求
1. 通過報(bào)告、現(xiàn)場參觀和講解，了解各種水利工程的組成和各部分的布置施工方法，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)對建筑物的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、形式及布置合理性進(jìn)行分析；
2. 了解和掌握水庫各部分的組成、形式及其功能，各建筑物的形式選擇和特點(diǎn)；
3. 通過對施工現(xiàn)場的參觀和與工程技術(shù)人員及專家的交流，熟悉施工技術(shù)、施工方法、工程管理以及工程監(jiān)理等各方面的知識(shí)，并對其合理性作出自己的判斷；
4. 了解水利工程建設(shè)的一般過程和工程設(shè)計(jì)報(bào)告編寫的主要過程，了解三峽工程中新技術(shù)，新方法的應(yīng)用。
三、 實(shí)習(xí)計(jì)劃
1. 日程安排：這次野外實(shí)習(xí)為期一周，3月9日召開實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)，3月10號到3月16日實(shí)習(xí)，其中，11號到13號主要的過程是上午聽專家的講座，下午到壩區(qū)或展覽館參觀。14號到15號現(xiàn)場考察三峽庫區(qū)。
2. 實(shí)習(xí)方式：聽專題報(bào)告、現(xiàn)場參觀、聽取專家及技術(shù)人員講解、現(xiàn)場閱讀資料、工地現(xiàn)場參觀、討論及考查、編寫實(shí)習(xí)報(bào)告等。
四、 實(shí)習(xí)內(nèi)容
總結(jié)三峽實(shí)習(xí)過程，將報(bào)告整理為以下幾個(gè)方面：
（一） 三峽水利樞紐概況
三峽水利樞紐位于中國湖北省宜昌縣三斗坪、長江三峽的西陵峽中，距下游宜昌市約40km。具有巨大的防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用效益，是治理和開發(fā)長江的骨干工程。經(jīng)過長期的研究論證，壩段、壩址、正常蓄水位、重慶至宜昌河段的一級開發(fā)與二級開發(fā)以及分期開發(fā)等多方面的比較，最后選定了“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”的方案。壩頂高程185m，正常蓄水位175m,初期運(yùn)用水位156m。為混凝土重力壩，最大壩高175m，總庫容393億m3。防洪庫容221.5億m3，可以使下游荊江河段，防洪標(biāo)準(zhǔn)可提高到百年一遇，在遇到千年一遇以上特大洪水時(shí)，配合以中游分蓄洪工程等，可以避免發(fā)生毀滅性洪災(zāi)。水電站裝容量1820萬kW，保證出力499萬kW，多年平均發(fā)電量846.8億kW·h。向華中、華東和川東供電。設(shè)有雙線五級連續(xù)船閘，年單向通過能力5000萬t，萬噸船隊(duì)可直達(dá)重慶。1993年開始施工準(zhǔn)備，1998年截流，2003年6月水庫開 始蓄水，2009年全部建成。
壩址地形開闊，河谷寬達(dá)1000余m，右側(cè)有中堡島順江分布，兩岸谷坡平緩�；鶐r主要為前震旦紀(jì)斜長花崗巖，巖性均一、完整、力學(xué)強(qiáng)度高。微風(fēng)化與新鮮基巖飽和抗壓強(qiáng)度100MPa，變形模量30～40GPa，縱波速度大于5000m/s。巖體透水性微弱，單位吸水量一般小于0.01L/(min·m·m)。壩區(qū)有兩組斷裂構(gòu)造，一組走向北北西，一組走向北北東，傾角在60°以上。斷層規(guī)模不大，且?guī)r石膠結(jié)良好�；◢弾r體的風(fēng)化層分為全、強(qiáng)、弱、微4個(gè)風(fēng)化帶。風(fēng)化殼的厚度(指全、強(qiáng)、弱3個(gè)帶)在兩岸山體地地段較大，可達(dá)20～40m，漫灘地段較薄，主河床中一般無風(fēng)化層或風(fēng)化層厚度較小。庫區(qū)和壩區(qū)地殼穩(wěn)定，地震基本烈度為6度，建筑物按7度設(shè)防。水庫建成后，可能產(chǎn)生的水庫誘發(fā)地震，估計(jì)最高震級為5.5級。水庫庫岸總體穩(wěn)定條件較好。
壩址以上流域面積100萬km2，多年平均徑流量4510億m3，多年平均輸沙量5.3億t。正常蓄水位175m時(shí)，庫容393億m3，防洪限制水位145m時(shí)，相應(yīng)庫容171.5m3，防洪庫容221.5億m3�？菁鞠涞退�155m，庫容228億m3，調(diào)節(jié)庫容165億m3。主要建筑物按千年一遇洪水設(shè)計(jì)，萬年一遇洪水加10%校核，相應(yīng)洪峰流量分別為98800m3/s和124300m3/s，相應(yīng)水位為175m和180.4m（庫容為450億m3）。
三峽工程分三期，總工期17年。一期5年（1992——1997年），主要工程除準(zhǔn)備工程外，主要進(jìn)行一期圍堰填筑，導(dǎo)流明渠開挖。修筑混凝土縱向圍堰，以及修建左岸臨時(shí)船閘（120米高），并開始修建左岸永久船閘、升船機(jī)及左岸部分砼壩段的施工。
一期工程在1997年11月大江截流后完成，長江水位從原68m提高到88m。己建成的導(dǎo)流明渠，可承受最大水流量為20000m3／s，長江航運(yùn)不會(huì)因此受到很大影響�？梢员ＷC第一期工程施工期間不斷航。
二期工程6年（1988-2003年），工程主要任務(wù)是修筑二期圍堰，左岸大壩的電站設(shè)施建設(shè)及機(jī)組安裝，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行并完成永久船閘、升船機(jī)的施工，2003年6月1～15日大壩蓄水至135m高，圍水至長江萬縣市境內(nèi)。張飛廟被淹沒，長江三峽的激流險(xiǎn)灘再也見不到，水面平緩，三峽內(nèi)江段將無上、下水之分。永久通航建成啟用，7月10日左岸首臺(tái)機(jī)組發(fā)電。
三期工程6年（2003一2009年）．本期進(jìn)行的右岸大壩和電站的施工，并繼續(xù)完成全部機(jī)組安裝。屆時(shí)，三峽水庫將是一座長遠(yuǎn)600km，最寬處達(dá)2000m，面積達(dá)10000km2，水面平靜的峽谷型水庫。水庫平均水深將比現(xiàn)在增加10～100m。最終正常冬季蓄水水位為175米，夏季考慮防洪，可以控制在145m左右，每年將有近30m的升降變化，水庫蓄水后，壩前水位提高近100m，其中有些風(fēng)景和名勝古跡會(huì)受一些影響。
三峽水利樞紐效益顯著，擁有防洪、發(fā)電、航運(yùn)、南水北調(diào)、漁業(yè)及旅游等綜合效益。同時(shí)也存在許多問題，如投資、技術(shù)、移民、生態(tài)、水質(zhì)、人文景觀等。但是在工程進(jìn)展至今的現(xiàn)實(shí)表明，這些問題都能得到妥善解決的。
（二） 樞紐布置和水工建筑物
1.樞紐布置自左至右順序?yàn)殡p線五級連續(xù)船閘、升船機(jī)左側(cè)非溢流壩段、升船機(jī)、臨時(shí)船閘、左岸非溢流壩段、左廠房壩段及左岸廠房、導(dǎo)墻壩段、泄洪壩段、縱向圍堰壩段、右廠房壩段及右岸廠房、右岸非溢流壩段。大壩軸線總長度為 2335m（不包括雙線五級船閘）。
2.擋水大壩及泄水建筑物
�。�1）任務(wù)：擋水、泄洪、排沙。
（2）壩型及主要尺寸：攔河大壩為混凝土重力壩，壩長2309m，壩頂高程185m，最大底寬126m（廠房壩段181m），頂寬15～40m，大壩砼工程量1600萬立方米。
（3）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：千年一遇洪水設(shè)計(jì)；萬年一遇洪水加大10％校核洪水時(shí)壩址最大下泄流量102500m3/s。
�。�4）泄洪建筑：泄洪壩段位于河床中部，總長483m，設(shè)有22個(gè)表孔和23個(gè)泄洪深孔，其中深孔進(jìn)口高程90m，孔口尺寸為7×9m；表孔孔口寬8m，溢流堰頂高程158m，表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式進(jìn)行消能。
3.水電站
電站壩段位于泄洪壩段兩側(cè)，設(shè)有電站進(jìn)水口。進(jìn)水口底板高程為108m。壓力輸水管道為背管式，內(nèi)直徑12.40m，采用鋼筋混凝土受力結(jié)構(gòu)。水電站采用壩后式布置方案，共設(shè)有左、右兩組廠房和地下廠房。共安裝32臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，其中左岸廠房14臺(tái)，右岸廠房12臺(tái)，地下廠房6臺(tái)。水輪機(jī)為混流式，轉(zhuǎn)輪直徑10m，最大水頭113m，額定流量966 m3/s，機(jī)組單機(jī)額定容量70萬千瓦。
4.通航建筑物
通航建筑物包括永久船閘和升船機(jī)（德國合作方正在技術(shù)公關(guān)中，計(jì)劃用螺旋桿技術(shù)取代原計(jì)劃的鋼纜繩提升技術(shù)），均位于左岸。
永久船閘為雙線五級連續(xù)梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280×34×5m（長×寬×坎上最小水深），可通過萬噸級船隊(duì)。升船機(jī)為單線一級垂直提升式設(shè)計(jì)，承船廂設(shè)計(jì)有效尺寸為120×18×3.5m，一次可通過一條3000噸的客貨輪。承船廂設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)總重量為11800噸，總提升力為6000萬牛頓。
（三） 三峽工程的綜合效益
1.防洪
防洪是興建三峽工程的首要出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)。由于三峽水利樞紐工程位于長江中游與下游的分界處，工程建成后在重慶至宜昌段形成巨大水庫，當(dāng)水位達(dá)到海拔175米時(shí)，水庫可擁有221．5億立方米的防洪庫容，可有效調(diào)節(jié)和控制長江上游暴雨形成的洪水，對長江中下游平原地區(qū)，特別是對荊江河段的防洪具有決定性的作用，使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)在的約十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水，可配合荊江分洪等分蓄洪工程的運(yùn)用，防止荊江河段兩岸發(fā)生干堤潰決的毀滅性災(zāi)害，減輕中下游洪災(zāi)損失和對武漢市的洪水威脅，并可為洞庭湖區(qū)的治理創(chuàng)造條件。因此，三峽工程是長江中下游防洪的關(guān)鍵工程。
2.發(fā)電
三峽工程最直接的經(jīng)濟(jì)效益是發(fā)電。三峽水電站左岸廠房安裝14臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，右岸廠房安裝12臺(tái)，總共裝機(jī)26臺(tái)；單機(jī)容量70萬千瓦，裝機(jī)總?cè)萘繛?820萬千瓦，年發(fā)電量為846．8億千瓦時(shí)。主管三峽發(fā)電的長江電力現(xiàn)已將三峽電能搭接上4條大電網(wǎng)，三峽水電站全部投入發(fā)電后，可以把華中、華東、華南電網(wǎng)聯(lián)成跨區(qū)的大電力系統(tǒng)，可取得地區(qū)之間的錯(cuò)峰效益、水電站群的補(bǔ)償調(diào)節(jié)效益和水火電廠容量交換效益。它將為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源短缺的華東、華中和華南等地區(qū)提供可靠、廉價(jià)、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。三峽工程所提供的電力資源，如果以火電來算，就意味著要多修建10座180萬千瓦級的火電站。
3. 航運(yùn)
三峽工程位于南津關(guān)上游38千米處，地理位置得天獨(dú)厚，對上可以渠化三斗坪至重慶江段，對下可以增加葛洲壩工程以下長江中游航道枯水季節(jié)流量和水深，能夠較為充分地改善重慶至漢口間通航條件，滿足長江上中游航運(yùn)事業(yè)遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級船隊(duì)可以從重慶直達(dá)漢口和上海。擴(kuò)大了重慶至漢口門航道通過能力，可滿足長江上中游航運(yùn)事業(yè)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。航道單向年通過能力可由現(xiàn)在的`約1000萬噸提高到5000萬噸，運(yùn)輸成本可降低35%-37%。經(jīng)水庫調(diào)節(jié)，宜昌下游枯水季最小流量，可從現(xiàn)在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使長江中下游枯水季航運(yùn)條件也得到較大的改善。三峽工程與葛洲壩工程聯(lián)合運(yùn)行，對長江上中游的航運(yùn)效益十分顯著。大幅度降低運(yùn)輸成本，可充分發(fā)揮水運(yùn)優(yōu)勢。三峽工程建成后，由于長江上中游航道和水域條件的改善，將促進(jìn)船型、船隊(duì)向標(biāo)準(zhǔn)化、大型化方向發(fā)展。有利于庫區(qū)港口、航道建設(shè)和航標(biāo)管理。此外，干流兩岸遇有大型崩塌、滑坡時(shí)，不會(huì)再阻斷干流航道。
4. 旅游
三峽水庫蓄水使老三峽景觀重新組合，并遷移保護(hù)了大量文物，在庫區(qū)一支流又開發(fā)出原始生態(tài)的小三峽旅游區(qū)。工程建設(shè)本身也是一個(gè)難得的景觀。
（四）三峽工程建設(shè)中存在的問題
三峽建設(shè)過程中，需要解決許多問題，其中既有技術(shù)方面，也有環(huán)境，生態(tài)等方面的問題。
1. 投資和效益問題
三峽工程靜態(tài)投資900.9億元（1993年物價(jià)），工程完成時(shí)動(dòng)態(tài)投資約2000余億元。三峽工程投資來源有：國家貸款，國有電站電價(jià)每千瓦時(shí)加價(jià)0.4～0.7分錢，葛洲壩水電站，三峽水電站發(fā)電收入等。預(yù)計(jì)在三峽工程建成后十年內(nèi)，總的工程投資本息，包括工程費(fèi)和移民費(fèi)，都能用電費(fèi)收入償還，防洪、航運(yùn)等沒有分?jǐn)偼顿Y。而三峽工程防洪、發(fā)電、航運(yùn)等效益是長期的，還有巨大的社會(huì)效益。同時(shí)應(yīng)用長江電力上市融資，陸續(xù)滾動(dòng)開發(fā)金沙江上游向家壩、溪洛渡、白鶴潭、烏東德四大巨型電站。
2. 船閘高邊坡穩(wěn)定問題
三峽雙線五級船閘系在山體中深切開挖修建。在微風(fēng)化和新鮮巖體部位，為充分利用花崗巖的高強(qiáng)度特性，閘室邊墻為錨固在直立邊坡巖體上的混凝土襯砌式結(jié)構(gòu)，邊坡斷面下陡上緩，閘墻部位為50～70m高的直立坡。閘墻頂以上開挖邊坡：全風(fēng)化帶1∶1～1∶1.5，強(qiáng)風(fēng)化帶1∶1，弱風(fēng)化帶1∶0.5，微風(fēng)化和新鮮巖體1∶0.3。船閘主體段最大開挖深度達(dá)170m，邊坡高度，在第三閘首附近約400m長范圍為120～160m ，其余部位高50～100m。邊坡基巖整體穩(wěn)定性較好，但通過二維、三維彈性有限元分析以及地震動(dòng)力響應(yīng)分析，局部邊坡存在塑性破損區(qū)；施工中存在局部塊體失穩(wěn)問題。為提高邊坡的穩(wěn)定性，主要采取以下措施：①設(shè)置防滲及排水系統(tǒng)。②邊坡加固支護(hù)，包括噴混凝土支護(hù)、預(yù)應(yīng)力加固、系統(tǒng)錨桿加固和預(yù)應(yīng)力錨索加固。施工過程中加強(qiáng)觀測、分析，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和相應(yīng)的調(diào)整。
3. 庫區(qū)移民問題
三峽水庫將淹沒陸地面積632平方公里，涉及重慶市、湖北省的20個(gè)縣（市）。三峽水庫淹沒涉及城市2座、縣城11座、集鎮(zhèn)116個(gè)；受淹沒或淹沒影響的工礦企業(yè)1599家，水庫淹沒線以下共有耕地2.45萬公頃；淹沒公路824.25公里，水電站9.22萬千瓦；淹沒區(qū)房屋面積為3459.6萬平方米，淹沒區(qū)居住的總?cè)丝跒?4.41萬人（其中農(nóng)業(yè)人口36.15萬人）�？紤]到建設(shè)期間內(nèi)的人口增長和二次搬遷等其它因素，三峽水庫移民安置的動(dòng)態(tài)總?cè)丝趯⑦_(dá)到113萬人。國家在三峽工程建設(shè)中，實(shí)行開發(fā)性移民方針，由有關(guān)人民政府組織領(lǐng)導(dǎo)移民安置工作，統(tǒng)籌使用移民經(jīng)費(fèi)，合理開發(fā)資源，以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、農(nóng)工商結(jié)合，通過多渠道、多產(chǎn)業(yè)、多形式、多方法妥善安置移民，移民的生活水平達(dá)到或者超過原有水平，并為三峽庫區(qū)長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和移民生活水平的提高創(chuàng)造條件。
4. 水庫淹沒和生態(tài)環(huán)境問題
修建三峽工程對生態(tài)環(huán)境有利方面為：防治下游土地和城鎮(zhèn)淹沒，減少火電空氣污染，改善局部氣候，水庫可發(fā)展?jié)O業(yè)等。對生態(tài)不利方面為：淹沒耕地30余萬畝，果地20余萬畝，移民到庫邊高地，將破壞生態(tài)環(huán)境，水庫靜水減弱污水自凈能力，惡化水質(zhì)，影響野生動(dòng)物（如中華鱘）的繁殖，也會(huì)使一些文物，名勝古跡等被淹沒。工程進(jìn)展至今表明：保護(hù)生態(tài)環(huán)境雖有難度，但必須解決也可以解決。
五、 實(shí)習(xí)總結(jié)
實(shí)習(xí)是大學(xué)里必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容，一直以來，我們作為學(xué)生，只是一味地獲取知識(shí)，真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)是很少的，我們工科學(xué)生的實(shí)習(xí)主要是對生產(chǎn)環(huán)境的熟悉，對先進(jìn)技術(shù)的了解，以及我們所學(xué)知識(shí)涉及生產(chǎn)實(shí)踐領(lǐng)域。通過實(shí)習(xí)，我深切感觸到了我們所學(xué)知識(shí)過于淺薄，還不能解決工程中遇到的技術(shù)難題，在工程應(yīng)用中實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)太少。由此看來，進(jìn)一步深造和在社會(huì)這個(gè)人生的大舞臺(tái)中不斷提高自己無疑是我們畢業(yè)生要面臨的兩種選擇。人生的路還很漫長，事業(yè)路上的坎坎坷坷誰都不能預(yù)測，但是我們卻要牢記優(yōu)勝劣汰這條亙古不變的原則，在這個(gè)處處充滿挑戰(zhàn)的社會(huì)我們只能讓自己不斷加強(qiáng)。確定好自己的人生目標(biāo)，扎扎實(shí)實(shí)的工作，把自己融入社會(huì)，讓自己適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。這次畢業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間雖然不是很長，但我得到了很好的實(shí)踐機(jī)會(huì)，同時(shí)更為自己以后的工作和學(xué)習(xí)作了很好的鋪墊。
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