前言
水是万物之本,生命之源泉,人类和社会产生和发展都离不开水。消除水害,变水害为水利史人类生存和发展的首要条件,在人类发展史上占有显著的地位。
“水利认知实训”是水利系为了提高学生实践认知能力,做到与实际相结合的一门科目,使学生做到学有所用。使学生把课堂中学到的运用到实际中去,本次实训主要通过观看坝体由胡老师讲解完成的。
第一天下午我们观看了四号副坝至十一号副坝,期间了解了副坝的主要作用、及坝坡排水沟的特殊布置及作用和土石坝观测仪器的布置与外形;其中八号副坝是陆水枢纽中最大的副坝,也被誉为亚洲第一大坝;还观看了南干渠的渠道,老师还跟我们说了渠道设计时的主要问题有哪些。
第二天上午我们参观了陆水枢纽主坝,陆水枢纽作为三峡实验而巍然耸立在陆水湖上,现主要负责陆水试验枢纽的运用管理于维护、水库防洪抗旱调度、水库水资源管理于保护,承担有关水电工程科学试验任务。这是中国水利史上第一次采用大块预制安装筑坝施工方法的试验。
第二天下午我们看见一号副坝上面有混凝土板的下面是原来用于千年一遇洪水时预留埋放炸药的地方,起到泄洪作用,自从在2号副坝上修有闸门,可以用来防千年一遇的洪水时,就不并要在炸坝了。
第三天上午我们观看倒肘湾水库、马井水电站都是双曲拱坝,其中倒肘湾为块石砂浆坝体,五孔泄洪,挑流式消能,因其地形结构,没有设置消力池。云溪水库是一座土石坝,主要特点是在云溪水库旁有五级溢洪道。
第四天上午去的是青山水库,该枢纽工程由主坝、东副坝、西副坝、第一和第二溢洪道、引水放空隧洞、东西输水隧洞及电站等建筑物组成。是一座以防洪、灌溉为主,兼顾发电、供水和养殖等综合利用的大型水利枢纽工程。上由老师讲解并提出相应的问题由学生自行解决,从而提高学生的独立思力。
本次实训通过学过的有关水利的知识解决老师提出的问题,并通过观看坝体认识到学习水利的主要目的并了解到以后工作的条件为以后的工作目的、工作环境做好充足的准备,同时也能使同学提高学习的兴趣,从而树立专业思想,明确学习目的,自觉吧自己培养成为有理想、有道德、有文化、有纪律烦人才。
实训问题及我的解答与认识
1、什么是副坝?
答:修在主河道的大坝为主坝,同时不是修在主河道上的大坝为副坝。副坝主要作用是挡水。副坝的存在是辅助主坝的作用,副坝是在山岔口修建的,保证下游大量土地在水库蓄水式不至于淹没。在下游地区是山谷和住宅少时,副坝有起到防洪的作用,当遇到水较多是,可以炸跨副坝。
2、浆砌石是怎么施工的和使用的材料有哪些?
答:(1)材料:
1)砌筑石料 浆砌条石所用石料部分为场内旧条石,其余为外购条石。石料必须选用质地坚硬、无风化剥落和裂纹的岩石,其抗水性、抗冻性、抗压强度等均须符合设计和规范要求。砌筑面石应进行加工至符合设计和规范要求。
2)砌筑砂浆
砌筑砂浆应符合设计要求和设计标号、和易性,具有良好的保水性能;砂浆的配合比须经试验确定,并须征得监理工程师的同意;砂浆必须拌和均匀,其拌和时间自投料完算起,不得少于1.5min,一次拌为应在其凝结之前使用完毕;水泥与塑化剂的配料误差不得大于2%,砂的配料误差不得大于5%,水的配料误差不得大于1%。
3)浆砌条石砌筑
浆砌条石砌体必须采用铺浆法砌筑,砂浆稠度宜为3~5cm,当气候变化时应进行适当调整。砌筑时石块应分层卧砌,上下错缝中间填心的方法砌筑,不得有空缝。
在铺筑砂浆之前,石料就洒水湿润,使其表面化充分吸收,但不得残留积水。
(2)浆砌条石施工
浆砌体采用人工铺筑法砌筑,砂浆稠度为30~50mm,在浆体转角处和交接处应同时砌筑,对不能同时砌筑的面,必须留置临时间断处,并应砌成斜槎。浆砌条石应做到:
1)条石基础砌体的第一皮应采用丁砌层座浆砌筑。
2)条石砌体的灰缝厚度不大于20mm。
3)砌筑条石砌体时,条石应放置平稳,砂浆铺设厚度应略高于规定的灰缝厚度6~8mm。
4)条石砌体应上下错缝搭砌,砌体厚度等于或大于两块料石宽度时,若同皮内全部采用顺砌,则每砌两皮后,应砌一皮丁砌层;若在同皮内采用丁顺组砌,则丁砌石应交错设置,其中距应不大于2m。
5)条石砌体应采用同皮内丁相间的砌筑形式,当中间部分用毛石填筑时,丁砌条石伸入毛石部分的长度不应小于200mm。
6)砌筑挡墙应按监理人要求收坡或收台,并设置伸缩缝和排水孔。
7)浆砌条石挡墙每隔10m设一变形缝,缝宽2cm,缝间用沥青杉板填塞。变形缝从挡墙基础至墙顶应垂直,两面应平整,采用沥青杉板沿墙内、顶、外三边设置。
8)石料强度为MU30,水泥砂浆强度为M7.5,挡墙外露面应粗打一遍并采用1:2水泥砂浆勾平缝,缝宽2cm,勾缝须待填土基本稳定后再行施工。
3、马道是什么?作用有哪些?
答:马道是指深坑基础开挖、围堰中的运输道路、或平台(也可以解释成开挖边坡的运输道路或平台),在马道一边会设置排水沟进行排水。马道边的排水沟就是用来排围堰的滤水。马道的作用是截取雨水,防止坝坡冲刷;同时也兼作交通、坝体检修,观测;还有
利于坝坡稳定。
马道多见于较高边坡和施工过程中垂直面上,其功用主要有保证边坡稳定(一般开挖边坡高于10m左右就设一个马道,其它的视情况而定)、保证施工期交通并主要是人员和小型设备的交通。马道的宽度一般只有1~2m,3~4m的就已经算是比较宽的了。比如施工时跑重型汽车、宽度在7m的就只能叫施工便道或道路了。
4、干砌石护坡的特点是什么?
答:土石坝的上游面多采用干砌石护坡。采用这种形式,主要是当地石料丰富,工程质量容易保证,便于施工。干砌石下面要铺设砾石垫层或砂子垫层,以防波涛刷坝坡,垫层厚度一般为0.2m,并满足反滤层的要求。
护坡范围:通常上至坝顶,下至最低库水位以下能满足坝坡土料抗冲要求的高度,不高的八常护至坝底。
在干砌石护坡施工中应注意一下几点:
(1)必须保证石料一下砾石垫层平整,不致经雨水冲刷,石头下陷。
(2)虽然干砌石护坡工程质量容易保证,施工也方便,但必须保证坡面没有较大缝隙,不致使石头振动。
5、什么是土工模袋护坡?
答:土工模袋是由上下两层土工织物制成的答面积连续袋状材料,模袋内充填混凝土成水泥砂浆,充填料凝固后即形成防护坡模袋混凝土护坡。
土工模袋防护设计具有地形适应性强、整体性好、抗冲刷能力强和施工快捷、经久耐用、价格合理和可以水下施工等优点,防护效果较好,但存在的最大困难是水深流急情况下的施工问题,包括施工机械、充灌及沉放工艺等。
6、渗流对土石坝的危害有哪些?及产生的原因是什么?
答:(1)渗流对土石坝的危害:一是产生管涌流土和接触冲刷危及大坝安全;二是产生渗透力,降低土坝边坡和地基的稳定性,导致滑坡破坏;三是损失水量影响蓄水效益。
(2)主要渗流破坏类型及产生原因:
坝体渗流破坏
渗流作用下的滑坡破坏
①坝外坡长期散浸。有的小型水库大坝下游排水滤层级配不符合要求,甚至未做反滤排水体,且坝体填土不均,土料分布不合理,这些均能造成坝体散浸。若坝体长期散浸,使坝坡土处于饱和状态,抗剪强度指标降低,在汛期或高水位时易产生外滑坡。另外,降雨入渗使坝体处于饱和状态,由于孔
隙水压力增大,抗剪强度降低也会产生外滑坡。
②水位降速快或水位降幅大。由于坝壳含粘粒量高、透水性小。水位下降速度与浸润线下降速度不同步,致使坝体内孔隙水向迎水坡排出,引起大坝内滑坡破坏。
(3)坝体渗透变形破坏
坝体的集中渗漏对土石坝安全威胁最大。坝体集中渗漏除白蚁、生物洞穴引起外,还多发生在以下位置:
①位于库水位以下的坝体横向裂缝与水平裂缝。
②小型水库坝体填筑质量差。如分层填筑时,有漏压的松土带,或在坝体内填筑有砂土层或雨后施工、冻土层未清理等形式的软弱夹层,都将成为坝体的集中渗漏通道。
③粘土斜墙坝、心墙坝往往因施工质量差,堆石体沉陷变形使排水滤层破坏或下游排水反滤级配不符合反滤要求,渗流出口无保护而发生渗透变形。
7、大坝渗流量是怎么观测?
答:大坝观测包括坝肩,坝体及坝基各部位,应根据渗水部位、汇集条件、渗流量太小并结台所采用的观测方法进行布置。现按土坝和混凝土坝分别叙述。
1)土坝 :
① 一般在坝趾下游能汇集渗水的地点设置集水沟,在沟的出口处布设量水设备进行观测。如集水沟后接有排水沟,则量测设备应布设在排水沟内。当渗水可以分区拦截时,可在坝趾下游分区设集水沟,末端归入总排水沟。在集水沟和总排水沟上同时进行量测。
② 集水沟、排水沟和量测设备应布置在不受泄水建筑物泄水影响,不受坝面及两岸排泄雨水影响的地方。并应结合地形尽量使其平直整齐,便于观测。
2)混凝土坝:
①坝基和两岸的渗水必须分开观测,并力求按不同部位进行分区量测,有条件时可选择部分排水孔进行单独观测。
②坝体靠上游面排水管的渗水流入排水i勾后可分段集中观测。混凝土裂缝,伸缩缝或岩石裂隙的渗水,应选择有代表性的固定缝口进行观测,一般可采用容积法。
渗流水质观测 ①在渗流量观测及现场检查时,同时在各部位日视观察渗水是否透明清澈,发现渗水浑浊或可疑时,应立即进行透明度检定,并及时掌握透明度的变化谬水透明度一般1~3个月检定 一次,可在河床,两岸,廊道,重要构造带等有代表性的部位取渗流水样。
②对有析出物或有侵蚀性的重要部位,碰定期取水样进行水质分析。可根据要求及变化情况,分别选用简易分析或全面分析。
8、大坝渗水压力怎么观测?
答:主要对土坝的坝基进行。观测点的位置和深度可根据坝基地质情况,防渗设施结构、排水设备的型式及可能产生的渗透变形情况而定
(1)对于比较均匀的砂砾石层,一般布置2—3个观测断面,每个断面3—5个测点。
(2)对于双透水层坝基,一般布置2~3个观测断面,每个断面2~4个测点。各测点均应设在强透水层中。但在下游坝脚处和出水口附近的不同土层中可备布设一个测点,以观测各层中渗水压力的变化。
(3)对于多透水层坝基,为观测各层中渗水压力的变化,可布置1~3个观 测断面,每个断面每层中布置1~3个测点。
9、侵润线的变化对大坝有什么影响?浸润线是怎么观测?
答:侵润线是:水从土坝(或土堤)迎水面,经过坝体向下游渗透所形成的自由水面和坝体横剖面的相交线。
在大坝实际运用是的侵润线位置往往与设计计算位置有所不同。如果实际形成的侵润线位置比设计计算的侵润线要高,就降低了坝坡的稳定性,甚至可能造成失稳滑坡的事故。如果实际形成的侵润线位置比设计计算的侵润线要底,表示大坝运行期间安全稳定。同时还可以监视坝身防渗体有无裂缝。
浸润线观测:
(1)横断面的布置 主要对土坝进行观测。选择最大坝高,原河床段,合笼段及地质条件复杂处作观测断面,对大中型土坝不少于3个。
(2)观测点的布置 测点位置和数量应根据断面大小、坝型结构,坝体与地基接触轮廓线,地质条件、设计浸润线位置 等决定。使观测成果能反应出铺盖,斜墙,心墙,截水墙、反滤层和各部位的工作情况,并以能掌握实际浸润线的形状及变 化为原则,每个断面的测点数不少于3个。
10、坝体排水有几种形式?及其优缺点?坝坡排水有什么作用?有哪些形式?
答:(1)坝体排水:
①棱体排水(滤水坝址):设置在坝址的堆石棱体。优点:可以降低侵润线,防止坝坡冻胀,保护坝脚不受淘刷,增加坝体稳定。缺点:石料用量大,费用高,与坝体施工有干扰,检修困难。
②坝坡排水(表面排水):堆石或砌石直接铺放在下游坝坡表面。优点:结构简单,用料少,施工方便,易于检修;缺点:不能降低侵润线,易冰冻而失效。常用于下游无水的中小型均质坝和侵润线较低的中坝。
③坝体排水:排水体设置在坝体内部。又分为褥垫排水、网状排水、竖直排水和水平排水层。优点:下游无水时可降低侵润线,加速软基固结。缺点:是不均匀沉陷适用性差,易断裂,难以检修。
④综合式排水:由棱体排水、贴坡排水、坝内排水等两种或两种以上的排水措施组合而成。具有以上各项排水的优点。
(2)坝坡排水:为防止雨水的冲刷,在下游坝坡上常设置纵横向连通排水沟。常用的形式有纵沟、横沟和岸坡排水沟。
11、迎水坡与背水坡护坡材料是否相同?有哪些区别?
答:护坡是水工建筑物外部结构的重要组成部分,对土坝、土堤、土渠的主体起保护作用。水工建筑物护坡有迎水、背水两面。
迎水面护坡采用自土体顶部直至底脚或至死水位以下某深度全面护砌的办法,所用材料和形式有干砌石、堆石、浆砌石、混凝土和沥青渣油混凝土等类,常用的是干砌块石护坡。
背水面护坡常采用草皮、卵石、碎石或块石护砌。
人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。
特点:施工简单、造价低兼、美观等。
缺点:由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等
边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
浆砌片石骨架植草护坡:指用浆砌片石在坡面形成框架,在框架里铺填种植土,然后铺草皮、喷播草种的一种边坡防护措施。通常做成截水型浆砌片石骨架,能减轻坡面冲刷,保护草皮生长。适用于边坡坡高度不高且坡度较缓的各种土质、强风化岩石边坡。
框格内填土植草护坡:框格内填土植被护坡是指先在边坡上用预制框格或混凝土砌筑框格,再在框格内置土种植绿色植物。为固定客土,可与土工格室植草护坡、三维植被网护坡、浆砌片石骨架植草护坡、蜂巢式网格植草护坡结合使用。该方法造价高,一般仅在那些浅层稳定性差且难以绿化的高陡岩坡和贫瘠土坡中采用。
12、护坡能不能用土工合成材料来做坝迎水坡和背水坡的材料?
答:能。
土工膜一般可分为沥青和聚合物(合成高聚物)两大类。大量工程实践表明,土工膜的不透水性很好,弹性和适应变形的能力很强,能适用于不同的施工条件和工作应力,具有良好的耐老化能力,处于水下和土中的土工膜的耐久性尤为突出。土工膜具有突出的防渗和防水性能。可以用于坝的迎水面。
土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。
土工格栅玻璃纤维类:此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质,有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大,土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。
同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。可用于坝的背水面。
土工网是由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的土工格室示意图结构或三维结构的网状土工合成材料。用于软基加固垫层、坡面防护、植草以及用作制造组合土工材料的基材。
土工网垫和土工格室都是用合成材料特制的三
维结构。 前者多为长丝结合而成的透水聚合物网垫,后者是由土工织物、土工格栅或土工膜、条带聚合物构成的蜂窝状或网格状维结构,常作防冲蚀和保土程。可用于坝的背水面。
土工膜主要用来防渗,土工织物起加筋、排水和增加土工膜与土面之间的摩擦力的作用。又如土工复合排水材料,它是以无纺土工织物和土工网、土工膜或不同形状的土工合成材料芯材组成的排水材料,用于软基排水固结处理、路基纵横排水、建筑地下排水管道、集水井、支挡建筑物的墙后排水、隧道排水、堤坝排水设施等。
13、防浪墙的高度怎么确定?又有那两大作用?防浪墙侧面每隔一定距离有一个小洞,产生的原因是什么?怎么处理?
答:防浪墙是为防止波浪翻越坝顶而在坝顶挡水前沿设置的墙体。 防浪墙有两个作用,一是大堤防洪,二是交通护栏。
防浪墙是为防止波浪翻越坝顶而在坝顶挡水前沿设置的墙体。多用在水库、河道、堤坝上,起防浪、防洪、阻水作用。
防浪墙大多以钢筋、混凝土为主料,用模板浇筑而成。
防浪墙侧面有小孔的原因是:由于立模板而造成的。
怎么处理:向内截取部分钢筋,在面抹上混凝土砂浆,防止钢筋生锈。也可以用高分子聚合物来代替添堵物质,防水效果极佳,由于其低温柔性好、粘接力大,贴接压实后形成永久性无缝隙的粘接层。
14、在大坝中伸缩缝、沉降缝、施工缝是怎么产生的?缝又是怎么处理的?
答:施工缝:(工作缝)指的是在混凝土浇筑过程中,便于分期分块浇筑、装拆模板及混凝土的散热而设的临时缝。
施工缝处埋:应经凿毛处理的混凝土面应用水冲洗干净,但不得存有积水。在浇筑新混凝土前,对垂直施工缝宜在旧混凝土面上刷一层水泥净浆,对水平施工缝宜在旧混凝土面上铺一层厚10mm~20mm、比混凝土水胶比略小的胶砂比为1:2的水泥砂浆,或铺一层厚约30cm的混凝土,其粗骨料宜比新浇筑混凝土减少10%。施工缝为斜面时,旧混凝土应浇筑成或凿成台阶状。
沉降缝:是将坝体分成若干段,以适应地基的不均匀沉降,防止产生沉降裂缝,常设在地基岩性突变处。
沉降缝设置目的:结构物设置沉降缝的目的是避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷,产生不规则的多处裂缝,而使结构物破坏。设置沉降缝后,可限定结构物发生整齐、位置固定的裂缝,并可事先对沉降缝处予以处理;如有不均匀沉降,则将其限制在沉降缝处,有利于结构物的安全、稳定和对防渗(防止管内水流渗入涵洞基底或路基内,造成土质浸泡松软)。
伸缩缝:又称温度缝,是将坝体分块,以减小坝体伸缩时对地基的约束,以及新旧混凝土之间的约束,从而防止产生裂缝。
伸缩缝处理:水泥砂浆修补材料环氧乳液水泥。砂浆修补材料是一种聚合物水泥砂浆,与水泥、沙子等多种材料有良好的配伍性和粘结性、自身机械强度高、耐久性好、施工方便,并具有可在潮湿和带水环境下粘结修补的优点。
15、大坝周边的消落区是什么?
答:消落带又称消落区,是河流、湖泊、水库特有的一种现象,它的形成主要有两个原因,一是季节性水位涨落,二是周期性蓄水。
季节性原因:主要是指季节性水位涨落使被淹没土地周期性出露于水面的区域。此外还包括特殊气候造成的消落带(如干旱导致洞庭湖水位下降)。
蓄水原因:在大型水库(如三峡大坝),消落带的形成主要是因为周期性蓄洪或行洪所导致的水位升降所造成的。
消落区有5大特征
(1)消落区面积和水位涨落幅度
最大、连片消落区最多;
(2)消落区水位涨落季节反自然枯洪规律,消落区出露成陆时期最为炎热潮湿,大雨、暴雨频繁;
(3)消落区范围内被淹没城镇、工矿企业、林地及迁移人口
最多,入库大小支流最多,陡峭峡谷消落区分布最广;
(4)库岸带人口和产业密集,生态脆弱,人类活动与消落区相互作用影响最为频繁与强烈;
(5)消落区形成后的初期阶段,淹没前的陆地生态环境、陆生生态系统尤其是植物群落等将发生巨大变化。
16、闸室由哪些部分组成?各起什么作用?
答:(1)闸室的组成:底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥。
(2)作用:
底板:承受闸室全部荷载,将荷载较均匀地传给地基,维持闸室抗滑稳定、防冲、防渗。
闸墩:分隔闸孔,支承闸门和桥梁。
工作桥:布置启闭设备,操作闸门。
闸门:控制水位,调节流量。
17、土石坝为什么要设置反滤层?在土石坝中反滤层设计原则?有什么作用?通常应在哪些部位设置反滤层?
答:土石坝设置反滤层,其目的是为了提高抗渗破坏能力、防止各类渗透变形特别是防止管涌。
反滤层作用是排水滤土。反滤层有1~3层级配均匀、耐风化的砂、软石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大。
反滤层设计的原则:
(1)被保护土层不发生管涌等有害的渗流变形。
(2)透水性大于被保护土层,能通畅地排除渗透水流,同时不致被细颗粒淤赛而失效。
个人心得体会
通过对水工建筑物这门课程的学习,老师在课堂上个我们讲解的知识,是我们了解到我们学习这门课程的重要性。自古以来水灾就是我们中华民族的头号问题,虽然水我们的国家是多灾多难,但是只要我们认真去努力去解决就一定会化解,与此同时我们也认识到到我们所学的知识重要性,为此我们学校组织了一次实习来让我们更加了解我们所学的专业问题。
老师给我我们详细的介绍了陆水主坝闸门情况,我们参观过的大坝主要都是弧形闸门,在这些弧形闸门还设有检修闸门,闸门上方还设有胸墙,主要采用卷扬机启闭闸门,在主坝和检修闸门之间还设有一台门机,我们看到的门机主要是一种大型的起重机,在主坝上为了满足通航要求设置了升船机来满足通航要求,平时在通过老师的讲解结合实物,是我对此有了进一步的了解。
虽然在这次实习中,让我了解到水工建筑物的特点,但我认识到水利工程属于一项大型工程,投资大消耗资源多,施工条件也是比较复杂,时间长,对于经济消耗也会大特点,同时也感觉到修建一座大型的水利工程也是非常的不易。应为要考虑到各方面的因素,例如渔业、移民、等问题。
在这一次实习中,在我的脑海中逐步就有了对水工建筑物的基本上的认识;了解到大坝的闸门、溢洪道、大坝以及水电站产房等;了解到水工专业的重要性于此为我们的今后的道路作下了铺垫。虽然说我们没有生活在那一个年代没有参与大坝的修筑,但是能体会到那一代人的辛苦,但我们站在这号副坝上认真的听老师给我们讲解这座重力坝。
让我明确了对未来的工作方向和工作任务,这样可以让我在以后的学习中更容易抓住重点学好专业知识。就目前我们国家的水利发展方向逐渐向山、远、小的趋势发展;另外一个发展方向就算专门从事对坝体进行除险、加固等工作,把水害变水利,这也侧面促进了我国的国民经济的发展。当然,我们应该做的就是打好较扎实的专业知识,具备水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和管理等方面的知识 ,并且加强理论与实践相结合的方式和方法,从本质上提高自己的专业水平。
毕业实习是给水排水工程专业教学计划中非常重要的实践性教学环节之一,其目的是使学生更加深入地了解和掌握专业知识,扩大学生的专业知识范围,加深和巩固所学的理论知识。使学生了解工程建设的程序以及各设计阶段的设计深度和要求,掌握城市给水工程、排水工程设计内容、步骤与方法;提高学生综合运用专业知识解决工程实际问题的能力。同时通过实地参观学习、导师指导以及资料查询等实习方式,收集与毕业设计(论文)题目有关的资料,为毕业设计(论文)作好准备。
实习地点:
自贡市第一水厂(长土)
自贡市中联环水净化有限公司污水处理厂
实习时间:
20xx、3、12至20xx、4、9
(一)、水厂简介:
自贡市第一水厂(长土水厂)座落在贡井区长土镇,始建于1958年,设计日处理水能力为0、3万吨/日规模。水厂的水源主要为双溪水库水,通过20多公里渠道和后端8公里管道输送到厂,最大输水能力为5万吨/日单管输水;旭水河重滩堰为该厂的安全备用水源。水源水质达到国家集中式取水地面水源水质标准。水厂主供贡井城区和汇东部分城区。水厂环境优美,为省级园林式绿化单位。一水厂水处理生产工艺为:根据源水水质情况,在引水管道上进行前加氯,源水进入反应池后,在反应池中添加混凝剂进行混凝反应,随后进入沉淀池进行沉淀反应,沉淀之后的水进入滤池过滤,滤后水经过加氯消毒后进入清水池。清水池的水经过送水泵站送到城市管网。该厂目前在加氯和投药两个工艺实行了自动化管理,生产过程实现适时监控。确保出厂水水质达到国家饮用水卫生标准要求。
(二)、实习内容:
1、了解城市水资源情况,水厂水源情况,水厂厂址选择原则,出水水质要求。
自贡市水资源情况:自贡市属缺水城市,存在资源性、工程性、水质性缺水的特点。
缺水原因:
1、不傍大江大河,境内缺乏大型骨干水利工程,水资源总量及工程调控能力有限。
2、工业企业污染严重,城区过境的威远河、釜溪河的部分河段水质已基本丧失使用功能。
3、降雨量时空分布不均。旱灾频率高达58、3%。由于自贡市去年遭受80年难遇的特大旱灾后,冬干、春旱接踵而至,致使现有的水利工程蓄水严重不足。尤其是作为自贡城区供水重要水源的双溪水库,蓄水量严重不足。使得城区生活、生产用水矛盾突出。
水厂水源情况:
主要水源是双溪水库的优质水,其备用水源为旭水河河水。
水厂地址:
在旭水河的上游土丘处,距河岸较近,便于修建岸边式的取水泵站。地距供水区:贡井区、自流井区的位置相对较近,且方便来水从荣县的双溪水库重力自流到自贡市的长土镇。距公路较近,交通方便。
出水水质:
采取远程在线监控:原水水质控制点(在线浊度监控仪、原水水质采样导管)、滤前水质控制点、滤后水质控制点(水质取样、浊度、余氯量监测仪)、出水水质控制点、出水水量计、出水水压表,严格控制出水水质。
2、了解水厂的规模,工艺流程,平面及竖向布置情况。
水厂规模:
自贡市供排水公司第一水厂规模为10万m3/d的老水厂
工艺流程:
3、了解水厂使用净水药剂(混凝剂、助凝剂)的品种、投量和投加方式方式;消毒方法、投加量及投加设备。
4、熟悉和了解各单项构筑物的型式、构造、工作过程、基本设计参数以及运行管理的内容、方法和经验。
1)取水构筑物:设计原则及位置选择,形式和构造,操作管理的内容和方法,取水泵房的布置,给水水泵的选择及附属设备的选择。
2) 混合、反应设备(絮凝池):混合设备类型,设计运行参数。反应池形式、构造及设计要点,设计运行参数(流量、停留时间、G、GT)。
3) 斜管沉淀池:构造、工作特点、设计运行参数和附属设备情况。
4) 重力无阀滤池:构造,工艺尺寸,配水系统形式,滤料种类,级配及层数,冲洗方式、强度及历时,膨胀度,冲洗水的供给及排除,管廊布置,自动控制设备,滤池运行操作程序,处理效果等。
5) 消毒设备:消毒方法,加氯量,加氯间及氯瓶库布置。
6) 清水池及送水泵站:清水池容积、构造及尺寸,送水泵站的工作特点,水泵布置和调度方式。
5、了解水厂自动化设施及运行情况。
6、了解水厂的组织管理及运行的指标,包括人员编制、漏失水量和水厂自用水量,每吨水的电耗、药剂消耗量、制水成本和水价等。
(三)实习体会:
通过到水厂实地参观学习,首先对水厂近期的工作情况,工作任务,水源问题,生产工艺有了更进一步的了解,尤其是对水源的突变问题,提出的解决方案有了初步的了解。其次,实地观察制水工艺,这是一座的传统工艺,60年代建成时产水几千吨,后由于城市的发展需要,经改造扩建后变成2万吨、3万吨、8万吨,其中无阀重力式滤池老系统是95年建成投产,新系统是99年建成投产,逐渐完成生产能力增大的改变,对处理工艺:絮凝—沉淀—过滤的工艺流程,以及其工作原理有了更深入的了解,并将理论联系实际,从理论认识到感性认识,更加深刻地掌握了以往所学的知识,理论指导实践,并在这个过程中发现自己理论认识不完善、不全面的地方,更发现了一些自己错误的认识,再结合书本,进一步纠正和完善自己的理论知识,以此完善和提高自己的专业知识。
(四)实习反思:
水厂设计的优点:
1、水厂厂区园林式的设计理念,体现了“环保”思想。
2、采用双水源(主水源和备用水源)供水,确保了供水的安全性。
3、采用在线监测系统和自动化管理,严格确保出厂水水质达到国家饮用水卫生标准。
水厂设计的不足:
1、设计时未充分考虑到水厂的发展需要,没有预留足够的发展用地。
2、对水源水质、水量的变化,以及一些突发性问题没有足够的预见,所以在问题出现时,没有及时的解决方案。
3、由于水厂的建立是在60年代,虽然后经过一系列的改造,但其生产工艺仍然较为落后,抗冲击能力较弱。
反思:
在以后的学习、工作中,我们一定要站在一个高度看问题,分析问题要深刻、仔细、全面,尤其是在我们做设计的时候。
关键词:水工建筑物 安全性 可靠性
1.工程项目的安全性
“安全性”这个术语适应于各种工程对象,已越来越成为一个大众词语。在一些标准文件中,安全性被视为工程项目的性能;而在另一些标准文件中,却被视为工程项目的状况。通过简要的极限分析,对各种工程项目的安全性作出最有根据的定义。消防安全性是在工程项目上,排除火灾发生和蔓延的可能性以及火灾的危险因素对人们的影响,同时也考虑到财产得到保护的状况下确定的概率,安全性被确定为一种状况,而不是保证这种状况的性能。水工建筑物的安全性。是能使人们的生活、健康和法定权益,环境和经济目标得到保护的水工建筑物的性能。在分析“安全性”的定义时,首要的原则问题是应理解安全性并不是工程的性能,而是由于工程的建造所产生的“人一工程一环境”这一体系的性能。当现有的术语不能表达周围环境出现的现象和新的性质时。就有必要用新的.术语来表达。比如,当意识到工程项目事故概率性质已导致形成新的科学方向一工程项目的可靠性理论时,便及时产生了“可靠性”这一术语。工程项目运行经验的系统分析方法,使得我们必须对在与环境和人的相互作用中的工程项目的可靠性进行研究。在工程项目可靠性的理论。框架中,考虑到事故的危险性以及工程项目运行带来的生态和社会后果,因此还能将其用来评价运行人员的技能水平。而只有在研究比工程性能更广的“人一工程一环境”这一体系的安全性,才能用其进行评价。
2.水工建筑物的技术安全性
在水工建筑物运行并声称其安全时,最重要的是“运行系统一水工建筑物一影响区域”体系的安全技术观点。从纯技术观点来看,安全性包括水工建筑物的运行可靠性、体系中各组成部分(建筑物设备、影响范围、运行服务)的运行可靠性以及事故危险性。水工建筑物的状况用技术诊断法确定,该方法是基于对建筑物性能(质量)实施仪器监测和目测的结果进行分析,并检查其是否符合标准及设计要求。也用类似方法,确定评价水工设备(检测仪表、水力机械和水力发电设备、起重一运输设备、电网和电气设备等等)是否符合标准及设计要求。
水工建筑物的影响区域是指建筑物在运行时影响到的周边环境的部分,并且这部分环境状况的变化可能会影响建筑物的状况。对影响区域是否符合标准及设计要求的评价,是通过对参数负荷特性曲线以及由于自然作用(气候、地质、水文等)和技术成因对水工建筑物的影响作用进行监控,并将其与设计要求相比较来实现的。对运行系统是否符合现行法规条例要求的评价则是通过对安全性各项要素(如水工建筑物运行的正常条件、建筑物运行的组织和事故预防系统的组织)进行检查来完成的。水工建筑物的事故危险性是“运行系统一水工建筑物一影响区域”在规定的参数值范围内保持的系统性能,而这些参数值可以根据各种不同的情况说明建筑物发生事故及其对生物圈和技术层面造成后果的可能性。水工建筑物的事故危险是否符合标准及设计要求的评价,是通过对可能发生事故后果的参数进行监测,并将其与设计要求相比较而实现的。
3.建立健全安全施工管理制度
a.建立安全施工规则。安全施工规则是制约每一个施工人员行为的准则。由于水工建筑物施工涉及到安全方面的内容很多。因此,健全的安全施工规则是非常必要的。在制定安全施工规则时,既要突出重点,又要考虑到方方面面,还要充分体现出规则的可操作性。
b.成立以项目经理为组长的安全领导小组。有了可行的安全规则后,如何贯彻执行安全规则显得尤为重要,成立以项目经理为组长的安全领导小组并在它的领导下开展安全工作。①首先是施工管理人员要带好头,这一点至关重要,也往往是我们管理人员常常忽略的一点。施工管理人员的言行直接影响到下面施工作业人员的行为。如施工管理人员在检查工程质量时,一定要戴安全帽,要求别人做到的,自己首先做到,从每一件小事做起,事事起到表率作用。这样才能起到模范带头作用,教育起别人来才更有说服力。②设置专职安全检查员,他的主要工作就是每天检查安全隐患,发现隐患要及时处理、报告。并开会总结,使施工人员能够受到安全教育。安全检查员的作用就是将事故隐患消灭在萌芽状态。③施工作业人员是施工人员的主体,是事故隐患的高发群体,且事故意识薄弱。对他们的安全教育要不厌其烦,要天天讲,直至整个工程结束。安全施工的过程中,作业班组长的作用不可忽视,他们是连接施工作业人员与管理人员最直接的纽带,因此,对他们的选用要本着责任心强、经验丰富的原则。同时,要与每一个施工人员签定劳动安全合同。对于违犯管理制度的人员进行严惩,决不能姑息。
4.安全设施要齐全,施工设备状态要完好
a.安全设施要齐全。在水工建筑物施工过程中,必备的安全设施是不可缺少的,在这方面,施工单位应该舍得花钱,不能存在侥幸心理。要严格按照安全施工要求配备安全设备,如安全帽必须人人必备,并且质量要合格;安全网、安全带也是必须配备的设备;消防设施和电工、振捣工使用的绝缘手套和绝缘靴等,也都是不可缺少的。
b.施工设备状态要完好。随着施工机械化程度的普及和水平的提高,塔吊、起重机、挖掘机等大型施工设备已广泛应用于水工建筑物施工中。在施工中,要严格按照技术要求检查、保养和调试施工设备,发现问题及时处理,保证施工设备处在完好的技术状态下工作。
c.做好安全防火工作。水工建筑现场的布置既要方便施工,也要有利于安全防火。施工现场的安全警示、标语和宣传牌等要醒目,按施工规范和施工安全操作规程进行施工,任何时候都不充许存在麻痹大意的思想
d.为危险作业人员申请意外伤害保险。在开始施工前,施工企业应为危险作业人员申请意外伤害保险,万一出现事故后,以减轻受伤人员和施工企业的负担。
5.安全施工措施
a.安全使用施工设备。施工设备在水工建筑中有着举足轻重的作用,同时也常因人为因素发生事故。因此要选聘责任心强、经验丰富、技术熟练的工人持证上岗,并严格按照操作规程作业。
b.安全用电。水工建筑物施工中,临时用电设备较多、较复杂。一是应选聘责任心强、经验丰富、技术熟练的电工持证上岗;二是要选用合格的新品电缆线;三是线路布置应合理,尽量避开人、车经常经过的地方;四是配电设施只能有电工操作。
c.安全基坑开挖水工建筑物基坑开挖深度一般为5~6m,有的甚至更深。若地质条件不好,极易塌方,所以,要根据地质条件做好放坡,也可采用阶梯式开挖方式。在开挖过程中,当接近基础时,要特别注意边坡状态,防止塌坍,以免出现意外。
d.安全实施脚手架工程。搭建的脚手架应有足够的强度和刚度,脚手架上放置的物料要严格控制质量。一般情况,超过3m高的脚手架应设安全网,施工人员要系安全带、戴安全帽。
6.结语
在水工建筑物安全管理中,始终坚持管理工作制度化、规范化、标准化,有明确的主管水工安全的局长、技术部门和一支有较高素质且保持相对稳定的专业队伍,较好地做到了有章必依、执章必严,扎扎实实地开展水工建筑物及监测系统检查维护和改造工作,从而保证了水工建筑物安全、可靠地运行。
一、实习目的
1. 了解建筑给排水系统及游泳池水循环系统。
2. 了解污水厂水处理流程。
3. 了解城市给水水厂处理流程
4. 给将要走入社会的学生提供一次熟悉社会,了解社会的好机会.
5.通过实习培养学生工程形象思维能力和工程实践能力,提高学生观察能力,思考问题的能力,让学生学会了如何查资料,培养对专业课程的兴趣。
6.通过认识实习,使学生对给水排水工程有初步的认识和了解,提高学生对给水排水工程在国民经济和社会经济建设发展中的作用及地位的认识,增强感性认识,稳定专业思想。
二、实习内容
1、建筑给排水工程
7月3日早上,专业老师对实验的目的、注意事项、日程安排做了简单介绍之后,我们开始了为期一周的实习。
我们先到前湖校区建工楼实习。
建筑给排水分为建筑给水、建筑排水和建筑消防三部分
建筑给水系统的任务是按其水量、水压供应不同类型建筑物及小区内的用水,即满足生活、生产和消防的用水需要;而建筑排水系统的任务是将建筑物内的生活、生产中使用过的水收集并排放到室外的污水管道系统。
前湖校区建工楼为13层,为高层建筑。
高层建筑的供水系统与一般建筑物的供水方式不同。高层建筑物层多、楼高,为避免低层管道中静水压力过大,造成管道漏水;启闭龙头、阀门出现水锤现象,引起噪声;损坏管道、附件;低层放水流量大,水流喷溅,浪费水量和影响高层供水等弊病,高层建筑必须在垂直方向分成几个区,采用分区供水的系统。设备工程师在设计高层建筑的供水系统时,首先要确定整幢建筑物的用水量。在高层建筑内工作和生活的人数很多,用水量很大,设备使用频繁,所以对供水设备和管网都有更高的要求。由于城市给水网的供水压力不足,往往不能满足高层建筑的供水要求,而需要另行加压。所以在高层建筑的底层或地下室要设置水泵房,用水泵将水送到建筑上部的水箱。
建工楼的供水方式为分区供水,下区(1-5层)为市政给水管网直接供水,上区(6-13层)为由升压贮水设备(屋顶水箱)供水。
他共有两个水箱,楼下一个钢筋混凝土结构的,屋顶一个不锈钢的。屋顶的水箱的压力的调节是通过稳压泵来实现的。设于屋顶的调节贮水水箱是常用的储水装置,但由于其存在二次污染严重等缺点,现在水箱从材料和加工上已有很大改进,向多元化发展。新颖水箱从材质上说有镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢的水箱,其和水接触的内表面不易锈蚀,对水质无污染,出减轻结构重量,解决施工不便等问题。材质改变了,水箱的成型方式和形状也随之改变,组合式水箱、装配式水箱可以提高水箱质量,有利于工厂化生产并缩短现场施工安装时间,也减少了水箱内底的死水区范围;球形水箱和槽形水箱是外形变化,用呼吸阀替代浮球阀,解决了因浮球阀关闭不严造成的漏水问题,同时也使水箱从重力供水变为压力—重力供水的新工况。钢筋混凝土贮水池也是常用的储水装置,其底部及内壁应铺设白瓷砖。 建工楼的水箱是消防和生活共用的。水箱的大小消防要求,以火灾延续时间内所需的消防用水总水量计。
给水管网的干管呈枝状或环状布置。给水管网布置的基本要求:
1.要确保供水安全和良好的水力条件,力求经济合理。管道尽可能与墙、梁、柱平行,呈直线走向,宜采用枝状布置力求管线简短,以减小工程量,降低造价。
2.管道不受损坏。给水埋地管应避免布置在可能受重物压坏处,如穿过生产设备基础、伸缩缝、沉降缝等处。如遇特殊情况必须穿越时,应采取保护措施。
3.不影响生产安全和建筑物的使用。
4.利于安装、维修。管道周围应留有一定的空间,给水管道与其他管道和建筑结构的最小净距应按规范要求留置。
(1)建筑消防给水系统有两种:一是消火栓给水系统,一是自动喷系淋统。
建工楼的给水管网于自动喷水灭火管网是分开设置的。它的水泵房有4台水泵,两台消防水泵,两台自动喷淋泵。消防水泵由消防管道接通到消火栓,并有两支管接通到楼外面的4个水泵结合器。
(a)消火栓给水系统是由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵结合器及增压水泵组成的。水泵结合器是为了保证当楼内没有水可以用于消防灭火时可以由消防车向室内消防给水系统加压供水。
建工楼的消火栓布置满足了有2支水枪的充实水柱达到同层内的任何部分。水带长25米,消火栓距地面安装高度为1.1米。
(b)建工楼的自动喷淋灭火系统为湿式自动喷淋灭火系统。其特点是系统管网中为常压水,喷头为常闭。当建筑物发生火灾,火点温度达到开启闭式喷头时,水从喷头喷出进行灭火。地下室是直立喷头。在地上每个楼层都有烟感应器和温度感应器、吊顶喷头。当温度达到73度时,喷头就会自动破裂喷出水来水,水的喷射半径为1.8米,保证楼层内的每个点都能喷到水。若火灾持续一段时间使温度超过一定时警铃便会响起来并自动启动供水水泵。整个系统都自动完成,无须人力操作。
当然建工楼也有其他灭火系统,如干粉灭火器等。
接下来我们又到游泳馆实习。
我们的游泳馆是按能进行国游泳馆是家专业比赛的标准来建造的。在全国大学游泳馆中首屈一指。
我们了解到游泳池在使用中,池水混有:人体污垢、脂肪、菌类毛发以及大的尘埃等杂物而在逐渐被污染。所以我们学校的游泳馆按CECS14-89第2、2、1条,室内1、 游泳池水质按CECS14-89的第2、1、2条规定的水质卫生标准进行设计,如下表:
序号项目标准
1PH 值6.5—8.5
2混浊度不大于 5 度,或站在游泳池两岸能看清水深 1.5M 的池底四、五道泳道线
3耗氧量不超过 6mg/L
4尿素不超过 2.5mg/L
5余氯游泳余氯: 0.4---0.6mg/L 化合性余氯: 1.0mg/L 以上
6细菌总数不超过 1000 个 /ml
7总大肠菌群不超过 18 个 /L
8有害物质参照〈〈工业企业设计卫生标准〉〉( TJ36-79 )中地面水水质卫生标准执行
根据毕业实习安排在四年级第二学期,一方面是对前三年专业基础知识的复习和巩固,另一方面是为随后的毕业设计做铺垫,让我们对水利枢纽工程的设计和具体建设有一个较全面的认识,因此这次实习相对于前面的认识实习、单项实习更有意义,水工专业毕业实习报告--三期工程。学院统筹安排下,我们02级水工、农水、水动三个专业于20xx年2月25日踏上了此次毕业设计之路。目的地是世界级工程——三峡水利枢纽工程。
在实习教师小组的几位老师安排下我们的实习流程基本定型在上午听专题报告,下午做专项参观实习。报告内容可以概括为:三峡枢纽概况认识、坝工设计、葛洲坝水利枢纽(此三项讲座内容由三峡总公司高工李君林老先生主讲);三峡水电站设计、三峡工程建设监理概述、三峡水利枢纽截流工程、工程建设监理发展概况(此三项由三峡发展公司李先镇副总监主讲);长江航运及三峡通航建筑物(三峡总公司建设部邓朝高工主讲);施工机械(原三峡设备处处长主讲)。参观内容有:三峡展览馆、坝顶及120栈桥、右岸厂房及三期围堰、下岸溪料场、三期工程砼拌和楼、葛洲坝电厂。
通过这次实习,我对水工专业在工程实践中的工作对象、面临问题及解决办法有了一个较为全面的理解。巩固专业知识的同时也增加了行业责任感,实习的日子里也加深了同学友谊,锻炼了团队精神。现将实习的有关专业认识和个人感想分两部分总结报告如下:
总结实习期间专家报告的内容,将这些报告整理成如下几方面陈述:
一、三峡水利枢纽概况
三峡水利枢纽坝址位于西陵峡的三斗坪,距葛洲坝工程38km,是一座具有防洪、发电、航运、环保以及养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程。整个工程包括一座混凝土重力坝,泄水闸,两岸坝后式水电站,右岸地下厂房,一座永久性通航船闸和一架垂直升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长2309m,坝顶高程185m,水电站左岸设14台,右岸12台,总装机26台(*32台)单机容量70万千瓦(注:另还有地下厂房6台机组和2台5万千瓦厂用发电机),总装机容量为1820万千瓦(*22400万千瓦),年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸,永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。
三峡工程分三期,总工期17年。一期5年(1992——1997年),主要工程除准备工程外,主要进行一期围堰填筑,导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰,以及修建左岸临时船闸(120米高),并开始修建左岸永久船闸、升船机及左岸部分砼坝段的施工。
一期工程在1997年11月大江截流后完成,长江水位从原68m提高到88m。己建成的导流明渠,可承受最大水流量为20000m3/s,长江航运不会因此受到很大影响。可以保证第一期工程施工期间不断航。
二期工程6年(1988-20xx年),工程主要任务是修筑二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,同时继续进行并完成永久船闸、升船机的施工,20xx年6月1~15日大坝蓄水至135m高,围水至长江万县市境内。张飞庙被淹没,长江三峡的激流险滩再也见不到,水面平缓,三峡内江段将无上、下水之分。永久通航建成启用,7月10日左岸首台机组发电。
三期工程6年(20xx一20xx年).本期进行的右岸大坝和电站的施工,并继续完成全部机组安装。届时,三峡水库将是一座长远600km,最宽处达20xxm,面积达10000km2,水面平静的峡谷型水库。水库平均水深将比现在增加10~100m。最终正常冬季蓄水水位为175米,夏季考虑防洪,可以控制在145m左右,每年将有近30m的升降变化,水库蓄水后,坝前水位提高近100m,其中有些风景和名胜古迹会受一些影响,实习报告《水工专业毕业实习报告--三期工程》。
三峡水利枢纽效益显著,拥有防洪、发电、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。同时也存在许多问题,如投资、技术、移民、生态、水质、人文景观等。但是在工程进展至今的现实表明,这些问题都能得到妥善解决的。
二、重要水工建筑物
1、挡水大坝及泄水建筑物
(1)任务:挡水、泄洪、排沙。
(2)坝型及主要尺寸:拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309m,坝顶高程185m,最大坝高185-4=181m,最大底宽126m(厂房坝段181m),顶宽15~40m,大坝砼工程量1600万立方米。
(3)设计标准:千年一遇洪水设计;万年一遇洪水+10%校核校核洪水时坝址最大下泄流量102500m3/s。
(4)泄洪建筑:泄洪坝段位于河床中部,总长483m,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90m,孔口尺寸为7×9m;表孔孔口宽8m,溢流堰顶高程158m,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。
2、水电站
电站坝段位于泄洪坝段两侧,设有电站进水口。进水口底板高程为108m。压力输水管道为背管式,内直径12.40m,采用钢筋混凝土受力结构。水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房和地下厂房。共安装32台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,地下厂房6台。水轮机为混流式,转轮直径10m,最大水头113m,额定流量966m3/s,机组单机额定容量70万千瓦。
3、通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(德国合作方正在技术公关中,计划用螺旋杆技术取代原计划的钢缆绳提升技术),均位于左岸。
永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5m(长×宽×坎上最小水深),可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5m,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000万牛顿。
三、三峡工程的综合效益
三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。三峡工程水库正常蓄水位175m,总库容393亿m3;水库全长600余km,平均宽度1.1km;水库面积1084km2。它具有防洪、发电、航运、旅游等巨大的综合效益。
1、防洪
经三峡水库调蓄,在上游形成库容为393亿m3的河道型水库,可调节防洪库容达221.5亿m3,能有效地拦截宜昌以上来的洪水,大大削减洪峰流量,使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水,可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用,防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害,减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁,并可为洞庭湖区的治理创造条件。
2、发电
三峡工程最直接的经济效益是发电。三峡水电站总装机容量1820万千瓦(*22400万千瓦),年平均发电量846.8亿千瓦时。主管三峡发电的长江电力现已将三峡电能搭接上4条大电网,它将为经济发达、能源短缺的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。
三峡工程所提供的电力资源,如果以火电来算,就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电站。
3、航运
三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道,万吨级船队可直达重庆港(重庆成为深水港)。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨,运输成本可降低35-37%。经水库调节,宜昌下游枯水季最小流量,可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上,使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。
4、旅游
三峡水库蓄水使老三峡景观重新组合,并迁移保护了大量文物,在库区一支流又开发出原始生态的小三峡旅游区。工程建设本身也是一个难得的景观。
四、三峡工程建设中的问题
1、投资和效益问题
三峡工程静态投资900.9亿元(1993年物价),工程完成时动态投资约20xx余亿元。三峡工程投资来源有:国家贷款,国有电站电价每千瓦时加价0.4~0.7分钱,葛洲坝水电站,三峡水电站发电收入等。预计在三峡工程建成后十年内,总的工程投资本息,包括工程费和移民费,都能用电费收入偿还,防洪、航运等没有分摊投资。而三峡工程防洪、发电、航运等效益是长期的,还有巨大的社会效益。同时应用长江电力上市融资,陆续滚动开发金沙江上游溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德四大巨型电站。
2、泥沙问题
长江宜昌段年输沙量5.3亿吨,将淤塞三峡水库。水库正常挡水位175m高程,总库容393亿m3,死水位145m高程,死库容172亿m3,防洪库容221亿m3,蓄水调节库容165亿m3。水库运行方案为:汛期限制水位145m高程,3年一遇洪水56700m3/s以下不调洪,经泄深孔和水电站畅泄,可减少水库沙淤积。来大洪水,水库调洪,仍下泄56700m3/s;汛后冲水库淤积。九月水库开始蓄水,约两个月到正常蓄水位175m高程。次年汛前库水位降至155m高程,利用蓄水发电。在155m水位,可保持川江航运。到汛期,水位又降至145m水位,由于当时流量大,仍可保持川江航运。这是创新的水库运行方案。经专家实验及经验结论,三峡淤沙平衡在30年以后。
3、高边坡问题
经详细地质调查,三峡水库库岸有若干潜在滑坡,大的可达数百万m3。但是离坝址最近的潜在滑坡,也远于26km,如发生滑坡,激起的冲击波到坝前消减到2~3m高,不影响大坝安全。此外,库岸如发生滑波,由于水库宽深,不会影响航运。此次实习我们亲眼见证了,库区及坝址区两岸边坡都采用了大量锚索和锚杆,边坡问题处理良好。
4、枢纽工程系列技术问题
三峡枢纽185m高混凝土重力坝和1820万kW·h发电厂房,工程量大,但都是常规工程,我国有较多经验。局部地基稳定问题经过处理,能满足安全要求。70万kW水轮发电机组,首批从国外进口,后由国内自制。较复杂的是双线五级船闸,在岩岸内深挖,最高边坡达170m,下部闸室垂直60m。但是在三峡建设者们的努力下永久船闸已经顺利投入使用,至今未见异常。还有3000t客轮的升船机目前正由德国研究。
5、库区移民问题
三峡水库将淹没陆地面积632平方公里,涉及重庆市、湖北省的20个县(市)
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