一、 实习目的及要求: 1.1 实习目的:
1. 了解我国水利水电建设及水资源综合利用的方针、和发展趋势。
2. 熟悉水利枢纽的组成和总体布置,各种水工建筑物的类型、作用,水电 站的组成,典型布置方式及运行管理。
3. 了解水利水电工程规划,设计,施工等基本建设程序以及运行管理。
4. 通过对灌区、水库、水电站等水利枢纽的参观和报告,增加对水利水电、 的认识,促进理论与实践的结合,增加工程概念,丰富生产知识,对今后将要从事的工作有比较全面深入的了解和亲身感受,提高分析和解决实际问题 的能力,为今后的学习和工作打下基础。
1.2 实习要求:
1. 通过报告、现场参观和讲解,了解水利工程的组成及规划设计特点。
2. 了解水电站的组成、作用及典型布置方式;了解水利枢纽的规划、设计、 施工、运行管理的全过程。
3. 在带队老师的带领下,学生完成实习报告。 二、 实习行程与安排: 2.1 实习时间:
20__-20__ 学年,第一学期,第 8 周。10 月 21 日~23 日。
2.2 实习地点:
安徽省淠史杭灌区管理总局,响洪甸水库管理处,佛子岭水库管理处,横排头水利枢纽。
2.3 实习安排:
10 月 21 日(星期五) :下午听淠史杭灌区规划报告、灌区建设管理报告 参观沙盘模型。
10 月 22 日(星期六) :上午参观响洪甸水库,下午参观佛子岭水库。
10 月 23 日(星期日) :上午参观横排头水利枢纽。 3 河海大学文天学院认识实习 三、 实习报告内容 3.1 实习过程 3.1.1 10 月 21 日中午我们来到了六安, 下午我们有幸请来淠史杭灌区管理总局设计 院的方院长为我们此次认识实习做报告。
方院长为我们介绍了淠史杭灌区概况,建国初期, 由于淮河流域洪涝灾害不断,就是在这样的背景前提下早就了现在的淠史杭灌区工程。
先后于 1952 年 1 月至 1954 年 10 月修建了佛子岭水库、 1956 年 4 月至 1957 年 7 月修建了响洪甸水库、1958 年 8 月修建了横排头枢纽工程。
其次,方院长还为我们讲述了近年来淠史杭灌区的建设规划情况,包括灌区规划过程、特点等。
淠史杭灌区以宏伟的灌排体系著称于世。灌区以五大水库、三大渠首、2.5 万公里七级固定渠道、6 万多座渠系建筑物组成的“长藤结瓜式”的 灌溉系统具有防洪、灌溉,水力发电、城市供水、航运和水产养殖等综合功能,淠史杭灌区设计灌溉面积达 1198 万亩,承担向合肥、六安城市供水和农业用水, 是新中国成立后兴建的全国灌区。
最后, 方院长向我们介绍了 20__ 年在新时 期水利指导下淠史杭灌区的的任务要求,那就是淠史杭灌区将建设成管理统 一,运行机制高效,管理方式先进,服务功能完善的全国一流的现代化大灌区,以水资源的可持续利用支持区域经济社会的可持续发展。
之后,我们参观了淠史杭灌区的模型展览馆,在展览馆中我们还看到了淠史杭灌区的建设历程中的艰辛和困难,在这样的情况下我们陆续兴建了拦蓄大别山 区洪水的佛子岭、梅山、磨子潭、响洪甸、龙河口五大水库。以此为主水源,建 成了灌溉 1000 万亩的特大型淠史杭灌区。
1958 开工兴建至 1972 年基本建成通 从 水的 14 年里,在经济极端困难、物资十分匮乏、技术设备落后的条件下,安徽人 民用十字镐、独轮车等简单工具,肩挑手抬,以日上工人数达 80 万人、累计 4 亿工日的“人民战争”和建设时期每亩不足 40 元的国家投资,开挖了 6 亿立方 米的土方量,建起了纵横皖西、横贯皖中的庞大灌溉系统,创造了新中国水利建 设的奇迹。就是在那样艰难的情况下劳动人民通过自己的智慧和不怕苦的精 4 河海大学文天学院认识实习 神造就了现在的淠史杭灌区的辉煌。 3.1.2 10 月 22 日,上午我们参观了响洪甸水库,随着弯弯曲曲的山路人烟越来越稀 少,但当我们到坝区的时候,我发现在我眼前居然是一座小镇在这么偏远的地方都能建成一座小镇,可见当时有多少人参了与大坝的修建,刚看见大坝时时那么 的雄伟壮观,高达 87.5 米的大坝总弧长 360.8 米,而其右侧泄洪量可达 618m3/s 的泄洪隧洞,让人难以想象洪水来袭时到底有多少水量。接着我们又参观了响洪甸新发电厂,在地下室发电机组我们看到了很多陌生的设备,两台巨大 无比的水轮机一直延伸到地下 4 层,并且在不停的运作,给城镇居民供给电力。 5 河海大学文天学院认识实习 下午, 我们参观了观了佛子岭水库, 中国第一座双曲连拱坝水库一直在吸引着 我,单单图纸和模型上的佛子岭水库就让我难以想象到它的壮观,但真正见到实物才知道何为壮观。21 个拱和 20 个坝垛组成了达 75.9 米的连拱坝主体,且 坝顶高程为 131.06 米。
我无法想象在当时那么困难的条件下,中国人民是如何在 两年内完成这一伟大建筑的。
3.1.3 10 月 23 日也是我们此次认识实习的最后一天,有“横排仙境”美名的横排头 枢纽工程就是我们今天的目的地,首先我们看到就是长达 500 米的溢流坝,但现 在是枯水期,我们没有看到水漫过溢流坝,所以我们漫步走过了溢流坝到了湖对 岸 ,在那里我们还看到了长 610 米高 7 米的土坝。横排头是国家水利风景区,其 水利枢纽工程彻底改变了皖西人民多旱涝灾害的命运,是淠史杭灌区的渠首把佛子岭、响洪甸、磨子潭等水库的发电尾水拦截形成面积 125 公顷的丰源湖。湖水 通过进水闸流入淠河总干渠,浇灌安徽、河南千方亩土地,成为六安、合肥人的 “大水缸” 。 3.2 现场参观 3.2.1 响洪甸水库 1) .水利枢纽工程概况 6 河海大学文天学院认识实习 响洪甸水库是淮河支流西淠河上的一座大型水库,20 世纪 50 年代新中国治 理淮河水患的枢纽工程之一,并于1951 年题词:
“一定要把淮河修好” ,是以防洪灌溉为主,结合发电、城市供水、航运、 水产养殖等综合利用的大型水利水电工程。响洪甸水库是多年调节水库,总库容 26.32 亿立方米,1956 年 4 月开工建设,1958 年 7 月竣工,同期开始蓄水。响洪甸水库大坝以五百年一遇洪水标准设计、五千年一遇洪水标准校核,为一级水工 建筑物,可抗八级烈度地震。
2) .挡水建筑物 挡水建筑物主要为大坝非溢流段,坝顶高程为 143.4 米,防浪墙顶高程为 144.5 米,坝高 87.5 米,坝顶弧长 367.5 米,弦长 307 米,坝顶宽 5 米,另 加挑出部分共为 6 米;大坝上游面垂直,下游面自顶向下逐渐加宽,底宽 39 米,包括扩大部分为 43 米;坝体从右向左分为 24 个坝段,坝体内建一条宽 2.25 米、高 2.75 米的灌浆廊道,底部高程 73.5 米,供排水和观测检查用。
拱坝所承受的水平荷载一部分通过水平拱的作用传给两岸的基岩,另一部分通过竖向的悬臂梁的作用传到坝底基岩。坝体的稳定性主要是依靠两岸坝肩的反 力来维持。
拱坝的结构特点:
①拱作用的结构特点。拱坝的水平外荷载主要是通过拱的作用传到到两岸坝肩, 拱是一种主要承受轴向压力的推力结构。拱内弯矩较小,应力分布比较均匀,这一特点能适应坝体材料抗压强度高的特性,是材料的抗压强度得到充分的发挥。
②拱坝具有较高的抗震能力。拱坝是一个整体的空间壳结构,坝体轻韧而富有弹 性,依靠岩体对地震动能的吸收,会引起有利的坝体应力重分布。当基础及坝肩岩体稳定时,其抗震能力较强。
③荷载特点。对于拱坝,温度荷载时主要荷载之一,而且是作用在坝体结构的一 种基本荷载。 7 河海大学文天学院认识实习 3).泄水建筑物 本工程泄洪隧洞在水库大坝右岸,钢筋混凝土衬砌,洞长 303.90 米,直径 7 米,进口是喇叭形斜井,进口底高程 93 米,泄洪流量 618 立方米每秒。
引水隧洞位于大坝和泄洪隧洞之间,基本与泄洪隧洞平行,全长 216.5 米, 未衬砌,主洞直径 8.7 米,进口底高程 97 米,末端成四条平行支洞,直径由 3.6 米渐变到 2.8 米,接钢管进入发电厂房。
4).水电站建筑物 响洪甸水电站自 1959 年 9 月 15 日第一台机组发电至 20__ 年底,4 台机组 累计发电量 41.90 亿千瓦时,其中发电量最多的是 1971 年,全年发电量为 1.68 亿千瓦时;发电最少的是 1979 年,全年发电量为 1960.49 万千瓦时。1996 年至 20__ 年间,在一号、二号、三号机组上各安装一台 500 千瓦的副机,兴建了容量为 1000 千瓦的 0 号机组。截至 20__ 年底,小水电机组装机容量 2500 千瓦,累计 发电 9714 万千瓦时。
5).工程的加固 响洪甸水库除险加固工程主要建设内容包括大坝加固、 老泄洪洞加固、 引水 发电隧洞进口段加固、新建溢洪道、泄洪洞、右岸上坝公路和交通桥、电工设备及金属结构更新改造、新增和完善工程观测设施等。批复总投资 192 万元,该 8 河海大学文天学院认识实习 工程建设可以保证响洪甸水库自身的防洪安全,确保水库下游重要基础设施及人 民生命财产安全,充分发挥水库效益和对淮河干流的防洪作用。 3.2.2 佛子岭水库 1).水利枢纽工程概况 1951 年 5 月 15 日,位于淮河支流的东淠河上游、安徽省霍山县境内。佛子岭水库坝长 510 米,高 75.9 米,控制流域面积 1840 平方公里, 总库容 5 亿立方米,水利枢纽工程由连拱坝、引水钢管、溢洪道和发电厂四部分组成。
2). 挡水建筑物 水库拦河坝全长 510 米,顶宽 1.8 米,坝顶高程 128.46 米,1983 年加高 为 129.96 米(不包括防浪墙 1.1 米) ,坝高 75.9 米。
,是混凝土连拱坝,可防较强烈的地震。坝有洩水闸门 8 道,灌溉闸门 2 道拦河坝由钢筋混凝土浇筑而 9 河海大学文天学院认识实习 成。拦河坝分为东坝、连拱坝、西坝三段,东坝是重力坝,长 52 米;西坝下部是 重力坝,上部是平板坝,长 45 米;中部连拱坝段长 413.5 米,由 20 个垛,21 拱 组成。 3).泄水建筑物 坝内安装输水钢管 9 道,设在 13、14、15 号垛内的 3 道用于泄洪、灌溉, 设计洪流量 225 立方米每秒。
其余 6 道是发电引水管道。
溢洪道在东岸山凹,露顶式,堰顶高程 112.56 米,顶宽 63.6 米,6 孔,单孔宽 10.6 米,每孔安装双 扉滚轮平板钢闸门,泄洪量 7500 立方米每秒,百年一遇溢洪流量 5000 立方 米每秒。
4).水电站建筑物 发电厂有新、 老厂房各一座, 总装机 7 台 3.1 万千瓦, 其中老厂 5 台机组 (1、 2、 号机单机容量 3000 千瓦,4、 号机单机容量 1000 千瓦) 3 5 ,新厂两台机组(6、 7 号机,单机容量 10000 千瓦) 。
5).工程的加固 佛子岭水库建成以来,防洪、灌溉、发电等均发挥了巨大的效益,但在 51 年运营的过程中也出现了一些问题,为确保大坝安全,提高防洪标准,消除安全隐患,国家先后三次投资对其进行除险加固。 10 河海大学文天学院认识实习 第一次, 1965 年 6 月—1968 年 10 月。因坝体出现裂缝,坝垛内钢管发生 气蚀和震动等问题,经国家水电部批准,、省人委决定,首次放空水库水, 对大坝、溢洪道、泄洪钢管进行加固、改造、技术处理,初步消除坝身安全隐患。
第二次,1982 年 6 月—1986 年 6 月。因大坝原设计防洪标准偏低,发生了 1969 年 7 月洪水漫坝事故,经电力工业部批准,对大坝加固、加高 1.5 米,原溢洪道扩建一孔,使泄洪能力达到 7540 立方米每秒, 防洪标准由 200 年一遇 提高到校核标准达 1000 年一遇。
第三次,20__ 年 10 月—20__ 年 4 月。因水工观测发现大坝河床段坝垛向 下游位移量值普遍增大,经水利、水电组织专家组鉴定,结论为:防洪标准不足, 存在安全隐患,属三类坝,需处险加固。恢复大坝的整体性,增强承载能力。
实施加固后,防洪标准将提高到千年一遇,汛限水位提高到 117.56 米,增 加兴利库容 1.1 到 1.6 亿立方米。 3.2.3 横排头水利枢纽 1).水利枢纽工程概况 横排头枢纽工程为淠史杭灌区淠河渠首, 位于六安市裕安区苏家埠镇, 拦? 蓄和调节磨子潭、佛子岭、响洪甸等三大水库下泄水和横排头坝上区间来水。渠首以上来水面积 4370 平方公里。
其中, 淠河东源的佛子岭水库以上来水面积 1840 平方公里, 淠河西源的响洪甸水库以上来水面积 1400 平方公里,水库至渠首区间 来水面积 1130 平方公里。引水入淠河总干渠。该工程设计灌溉面积 660 多万亩, 可为合肥市和沿岸城镇提供优质水源。枢纽工程由进水闸、冲沙闸、溢流闸、土 坝、及船闸五部分组成。多年平均引水量为 18.0 亿立方米。
渠首枢纽于 1958 年 8 月 19 日开工。
1959 年 7 月 29 日进水闸引水抗旱抢种,抗旱保苗。1959 年 9 月底除船闸外,溢流坝等主体工程建成。因建时缺少水泥,修改了设计,降低了防洪能力,还采用了一些代用材料,影响了工程质量,19 年 7 月进行加固,1965 年 6 月竣工。
2).工程的加固 淠史杭灌区的关键性控制工程之一的横排头渠首枢纽除险加固工程,于 11 月 20 日开工,该工程将对非溢流土坝、溢流坝、分流岛、上下游导堤、进水闸、 11 河海大学文天学院认识实习冲砂闸加固,新建 1 座跨总干渠的公路桥,工程总投资 3809 万元,总工期 24 个 月,工程完工后将对进一步发挥淠史杭灌区的工程效益起到重要作用。
实施除险加固工程后,防洪效益、航运效益、环境效益、替代效益等将有明显提高,仅灌溉增产、增加城市供水年效益就可达 2352 万元。 四、主要建筑物功用 4.1 水工建筑物的功用 实习中我们看到了各种各样的水工建筑物,而不同的建筑物也有不同的功 用。
(1)挡水建筑物:挡水建筑物是水利工程中最重要的建筑物,此次我们实习 中看到绝大多数建筑物都是挡水建筑物,如:佛子岭水库大坝、响洪甸水库大坝、横排头枢纽的土坝都是挡水建筑物。挡水建筑物主要用来承受水压力,挡水蓄水 是其的功用。
(2)泄水建筑物:泄水建筑物主要是在汛期上游蓄水过多时泄水的建筑物, 如:佛子岭水库溢洪道、响洪甸水库泄洪隧洞、横排头溢流坝都是泄水建筑物。
(3)进输水建筑物:进水建筑物也成取水建筑物,如佛子岭水库输水钢管、 横排头枢纽进水闸。
(4)水电站建筑物:佛子岭水库发电厂、响洪甸水库发电厂都是水电站建筑 物。 12 河海大学文天学院认识实习另外还有其他一些水工建筑物,横排头枢纽的冲沙闸属于渠系建筑物、船闸 属于过坝设施、护岸和导流堤属于河道整治建筑物。
五、实习体会 三天的实习很快就过去了,在这三天我们学到好多课本里学不到的知识,而且在实习过程中发现了自己的理论知识还有很多的不足,看到那么多的实体水工 建筑物却不能与所学的理论联系在一起,学了那么多知识都不知道怎么用!实践 本就是检验我们理论知识的平台,只有在实习中发现问题,总结问题,才能在以 后的学习中利用理论知识去解决的问题,更好的拓展我们的知识面,更好的将理论和实践完美的结合起来。
在这次实习中我看到了中国人民的在建设水利工程中所表现出来的那种热爱祖国,热爱人民的那种情感,正是因为这种爱才能让他们在那种艰苦条件下坚定 不屈的完成祖国交给他们的使命。
兴修水利,为民除害,这一思想自中华文明诞生以来就有!特别是在我国近 年来洪涝干旱灾害频繁发生,更是国家水利事业建设需要人才的时候,作为一名 当代大学生,更是一名水利事业人,我要继承这一思想,努力学好水利水电专业知识,将来工作后,要投身祖国水利事业。
虽然这次的认识实习已经结束了,但实习为我们以后专业课的学习夯实了基础,让我们充分认识到理论知识学习的必要性,通过实习了解了水利工程规划、 设计、施工和运行管理,加深对水利水电的认识,促进理论与实践的结合,增加 工程概念,丰富生产知识,同时对正在学习和已学习的相关专业课程起到了融会贯通作用。经历了这次认识实习后,坚定了我成为一名祖国水利水电事业建设者 的决心和修好水利,为民造福的信心。 13