水利水電工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告

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認(rèn) 識(shí) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告
 
 
 
 
 
姓名                    
學(xué)院班級(jí)                 
學(xué)號(hào)                    
成績(jī)                    
 
 
 
 
 
 

一、實(shí)習(xí)時(shí)間：2010年6月7日—2010年6月25日
二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：口上水庫(kù)、車谷水庫(kù)、東武仕水庫(kù)
三、實(shí)習(xí)目的及意義：
通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生在大腦中建立起水利水電工程模型，對(duì)水工建筑物的外觀、規(guī)模、作用及特點(diǎn)有了初步的了解，了解水利建設(shè)的程序：規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)及管理和運(yùn)用。同時(shí)對(duì)水工建筑物和水電站的工作模式有一個(gè)直觀的感性認(rèn)識(shí)，為以后的專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)
（一）實(shí)習(xí)目的：
1.通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.通過實(shí)習(xí)在大腦中建立起水利水電工程模型。
3.通過實(shí)習(xí)了解水利水電工程基本組成及作用。
4.通過實(shí)習(xí)了解水工建筑物的特點(diǎn)及作用。
5.通過實(shí)習(xí)了解水利規(guī)劃,設(shè)計(jì),建設(shè)及管理利用。
6.通過實(shí)習(xí)的具體實(shí)例學(xué)習(xí)水工專業(yè)知識(shí)和水工建設(shè)
（二）實(shí)習(xí)內(nèi)容：
1.口上水庫(kù)
簡(jiǎn)介
口上水庫(kù)又名京娘湖水庫(kù)，位于河北省武安市西北部，距邯鄲約60公里?？谏纤畮?kù)建于1966至1969年，最大水面2500畝，庫(kù)容量3200萬(wàn)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(qiáng)，獨(dú)行千里送京娘”的美名流傳至今，此地留下的就是當(dāng)年京娘的梳妝臺(tái)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(zhǎng)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(chǎn)生的抗滑力來(lái)滿足，依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力來(lái)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(jī)室，機(jī)室內(nèi)安裝了五對(duì)大型的卷?yè)P(yáng)機(jī)，每對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)中間用一條粗軸連接以保證在泄洪開閘時(shí)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(cè)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(chǎn)生振動(dòng)和空蝕和防止下泄水流對(duì)河床和壩體的局部沖刷 ，保證樞紐中其他建筑物的正常運(yùn)行。
（2）發(fā)電
       由于口上水庫(kù)的水質(zhì)優(yōu)于東武仕水庫(kù)，所以口上水庫(kù)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(jī)組很小，裝機(jī)容量共1130萬(wàn)千瓦，發(fā)電機(jī)的工作原理是發(fā)電引水壓力鋼管通過壩體進(jìn)入水電站廠房?jī)?nèi)的水輪機(jī)室，然后帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到發(fā)電的目的。
（3）旅游
　　　京娘湖水利風(fēng)景區(qū)自1987年對(duì)外開放以來(lái)至今已有17個(gè)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(guó)具有一定知名度的水利風(fēng)景區(qū)，已通過了ISO2000 認(rèn)證和省AAA級(jí)景區(qū)驗(yàn)收，目前正在積極進(jìn)行申報(bào)國(guó)家級(jí)水利風(fēng)景區(qū)工作。隨著去年口上水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的完工，為水庫(kù)今后旅游打下了良好的基礎(chǔ)，將使景區(qū)內(nèi)的各項(xiàng)配套設(shè)施更加完善，啟閉機(jī)房為仿古式建筑，成為水庫(kù)旅游的一道亮麗的風(fēng)景線。
2.車谷水庫(kù)
邯鄲市車谷水庫(kù)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(kù)容3379萬(wàn)m3.
3.東武仕水庫(kù)
簡(jiǎn)介
東武仕水庫(kù)，位于東武仕水庫(kù)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(yáng)河上游，屬海河流域子牙河水系，始建于1958年，擴(kuò)建于1974年， 1993年至1999年分三期進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，總庫(kù)容為1.615億立方米，防洪庫(kù)容為1億立方米，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)，2000年一遇洪水校核。控制流域面積340平方公里，水庫(kù)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(kù)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(kù)因此而名。
作用
（1）防洪
東武仕水庫(kù)是重要的防洪水庫(kù)。它保障著邯鄲市區(qū)及滏陽(yáng)河兩岸各縣200多萬(wàn)畝良田，250多萬(wàn)人口以及京廣鐵路、107國(guó)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(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。
水庫(kù)工程主要包括大壩、泄洪洞、輸水洞和左岸副壩四部分。水庫(kù)大壩為均質(zhì)碾壓土壩，壩頂高程112米，壩長(zhǎng)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(jìn)口有一擋水土埝，壩頂高程111.7米，壩長(zhǎng)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(shè)有豎井式主副藥室各15個(gè)，緊急時(shí)爆破炸開土埝泄洪。泄洪洞為三排拱式無(wú)壓涵洞，長(zhǎng)120米，進(jìn)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(jī)為液壓式；輸水洞設(shè)鋼筋混凝土圓形壓力管兩排，內(nèi)徑2.1米，閘門為兩扇平板鋼閘門，啟閉機(jī)為卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。
（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(jī)容量2×3200kW的立式發(fā)電機(jī)。發(fā)電過程是由發(fā)電引水壓力鋼管通過壩體進(jìn)入水電站廠房?jī)?nèi)的水輪機(jī)室，然后帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到發(fā)電的目的。所謂立式是指發(fā)動(dòng)機(jī)為垂直軸輸出結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)垂直放置，發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體底盤及發(fā)電機(jī)的前端蓋通過螺栓連接在機(jī)架上端的安裝板上。這種形式的機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊、占用橫向空間小，搬運(yùn)方便。
（3）灌溉及供水
東武仕水庫(kù)供水主要是工業(yè)用水和農(nóng)田灌溉，擔(dān)負(fù)著邯鄲市工業(yè)用水及64萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉用水任務(wù)，總庫(kù)容為1.615億立方米防洪庫(kù)容1億立方米的東武仕水庫(kù)足以擔(dān)當(dāng)此任. 用于攔截江河水流，形成水庫(kù)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(zhì)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(lái)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(kù)的功能。對(duì)于水庫(kù)、江河、渠道或前池等的運(yùn)行起太平門的作用，也可用于施工導(dǎo)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(jié)合在一起的稱壩體泄水建筑物；設(shè)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(jià)常占工程總造價(jià)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(jìn)口高程可布置成表孔、中孔、深孔或底孔（見圖）。表孔泄流與進(jìn)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(shí)，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(dá)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(shè)計(jì)　　泄水建筑物的設(shè)計(jì)主要應(yīng)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。總泄流量、樞紐各建筑物應(yīng)承擔(dān)的泄流量、形式選擇及尺寸根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、地質(zhì)、地形以及樞紐布置和施工導(dǎo)流方案的系統(tǒng)分析和經(jīng)濟(jì)比較決定。對(duì)于多目標(biāo)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(guó)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(dá)21350m3/s。通過大規(guī)模原型觀測(cè)和多年運(yùn)行確認(rèn)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(guān)鍵是要解決好消能防沖和防空蝕、抗磨損。對(duì)于較輕型建筑物或結(jié)構(gòu)，還應(yīng)防止泄水時(shí)的振動(dòng)。泄水建筑物設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)踐的發(fā)展與結(jié)構(gòu)力學(xué)和水力學(xué)的進(jìn)展密切相關(guān)。近年來(lái)由于高水頭窄河谷宣泄大流量、高速水流壓力脈動(dòng)、高含沙水流泄水、大流量施工導(dǎo)流、高水頭閘門技術(shù)以及抗震、減振、摻氣減蝕、高強(qiáng)度耐蝕耐磨材料的開發(fā)和進(jìn)展，對(duì)泄水建筑物設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行水平的提高起了很大的推動(dòng)作用。
實(shí)習(xí)小結(jié)
通過這次實(shí)習(xí)我感觸頗多，看到一個(gè)個(gè)氣勢(shì)磅礴的水庫(kù)大壩我心中涌現(xiàn)出對(duì)我們前輩的敬佩！也感受到我們自己還有很長(zhǎng)很長(zhǎng)的路要走，我們這個(gè)專業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的學(xué)科我們要學(xué)的知識(shí)是無(wú)盡的。通過實(shí)習(xí)讓我明確了我們將來(lái)的任務(wù)，了解了大壩的一些構(gòu)造，為以后學(xué)好專業(yè)課做了個(gè)鋪墊。我們的專業(yè)是一門值得驕傲的專業(yè)，不但為國(guó)家提供電力保障，還保護(hù)著大片地區(qū)，為人民做出了極大貢獻(xiàn)；通過實(shí)習(xí)我認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)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??！

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(chǎn)生的摩阻力來(lái)抵抗水平水壓力以達(dá)到穩(wěn)定的要求，依靠自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力以達(dá)到應(yīng)力的要求。
土石壩主要是擋水，擋風(fēng)沙以垂直自重力與地基摩擦抗力來(lái)抵抗水或者風(fēng)沙的水平推力。
拱壩是一種推力結(jié)構(gòu)，在外荷載作用下，拱圈截面上主要承受軸向壓應(yīng)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(qiáng)度，而重力壩以受彎曲為主，無(wú)法充分發(fā)揮材料的抗壓強(qiáng)度。與重力壩利用自重維持穩(wěn)定的特點(diǎn)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?jī)砂秹渭鐜r體維持穩(wěn)定，壩體自重對(duì)拱壩的穩(wěn)定性影響不大。自重和揚(yáng)壓力降為次要荷載，而溫度荷載和地基變形將對(duì)拱壩應(yīng)力產(chǎn)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(jié)灌漿的目的和作用是什么？
加強(qiáng)壩基整體性，即提高巖石的整體性與均質(zhì)性;提高巖石的抗壓強(qiáng)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(duì)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(zhì)條件復(fù)雜且水頭較高時(shí),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(qiáng)烈紊動(dòng)來(lái)消除余能.
  在壩址下游設(shè)置一定長(zhǎng)度的混凝土護(hù)坦，過壩水流在護(hù)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(yán)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(yuǎn)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(kuò)散消能；射流落入下游尾水中淹沒紊動(dòng)擴(kuò)散消能。挑流消能通過鼻坎可在挑流范圍內(nèi)有效地控制射流落入下游河床的位置、范圍及流量分布，對(duì)尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工、維修方便。但其下游沖刷較嚴(yán)重，堆積物較多，尾水波動(dòng)與霧化都較大。挑流消能應(yīng)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(kuò)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(nèi)形成水躍后，再在戽斗后形成面流，是兼有底流、面流特點(diǎn)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(qiáng)的情況。
6、壩身泄水孔有哪些用途，按孔內(nèi)流態(tài)區(qū)分有哪些類型？
壩身泄水孔用途：：① 預(yù)泄庫(kù)水，增大水庫(kù)的調(diào)蓄能力；② 放空水庫(kù)以便檢修；③ 排放泥沙，減少水庫(kù)淤積；④ 隨時(shí)向下游放水，滿足航運(yùn)或灌溉等要求；⑤ 施工導(dǎo)流。
按水流條件，壩身泄水孔可分為有壓的和無(wú)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(dòng)能，從河流或水庫(kù)等高位水源處向低位處引水，利用水的壓力或者流速?zèng)_擊水輪機(jī)，使之旋轉(zhuǎn)，從而將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生交流電。
　　而低位水通過水循環(huán)的陽(yáng)光吸收而分布在地球各處，從而回復(fù)高位水源的水分布。
8、水電站建設(shè)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(kù)，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(kù)水位，如溢洪道、泄水孔等；③水電站進(jìn)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(jī)組，如渠道、隧洞（見水工隧洞）和壓力水管等；⑤平水建筑物：當(dāng)水電站負(fù)荷變化時(shí)，用于平穩(wěn)引水道中流量及壓力的變化，如前池、調(diào)壓室等；⑥尾水道：通過它將發(fā)電后的尾水自機(jī)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(jī)組及其控制設(shè)備的水電站廠房、安放變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備的水電站升壓開關(guān)站；⑧為水電站的運(yùn)行管理而設(shè)置的必要的輔助性生產(chǎn)、管理及生活建筑設(shè)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(jìn)水輪機(jī)并流向下流；將各種機(jī)電設(shè)備布置于恰當(dāng)?shù)奈恢茫o它們創(chuàng)造良好的安裝、檢修及運(yùn)行條件；為運(yùn)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(chǎng)、高壓開關(guān)站和內(nèi)外交通線路四部分組成部
10、按結(jié)構(gòu)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(chǎng)的參觀和學(xué)習(xí)，總結(jié)本專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃，擬定自己未來(lái)學(xué)習(xí)的方向和計(jì)劃。