水利社会实践报告.doc

专业社会实践报告报告题目 水工安全与生态水利 学生姓名 学 号 专业班级 水利水电工程 指导教师 院系名称 土木与水利工程学院 2013年 7 月 11 日经过这事天的学习，我感觉收获颇丰。虽然还没有学习太多的专业知识，但老师们的授课内容大都浅显易懂，有时还穿插着自己的实践经历，让我们产生了浓厚的兴趣。我找了两方面自己感兴趣的方面，作为报告的主要内容，谈一谈自己的看法与思考。水工建筑物安全篇俗话说“千里之堤毁于蚁穴”，在水利上丝毫的疏忽和懈怠，就有可能酿成重大的事故。仅从91年以来，就有235座水库垮坝事件。其中小型水库233座，中型水库2座。水利工程建设的特点1工程量大，投资巨大，工期长。2工作条件复杂，考虑因素众多。地形、地质、水文、地基、渗流、库漏、坝体稳定、上游淤积、下游演变、通航演变、移民等。3受自然条件约束大，施工难度大，施工导流、截流，度汛。4 收益大，环境影响也大，可能诱发地震。山体滑坡等。国内外一些重大的水利事故如1975年8月河南板桥水库事故、1963年河北刘家庄土坝水库事故、1969年佛子岭水库漫顶、1959年法国玛尔帕塞水库事故、1963年意大利瓦伊昂拱坝事故、1963年美国约翰斯敦水库漫顶垮坝、1967年印度柯依纳水库事故等，都造成非常巨大的经济损失，虽然有的是因为受自然灾害的影响而失事，但我认为大部分是因为人们在设计时没有充分考虑到各种影响因素，例如，没有考虑气候的变化多常，只是依据往年的经验或者数据来推算洪峰水量，水坝设计高程过低，最后导致漫坝失事；没有充分调查书库建设地址的地质情况，水库建成后达不到设想要求，导致失事。另外，还有许多水利事故是由于人们监管不到位、施工质量达不到要求造成，对社会经济产生比较大的负面影响。所以，水利人应该时时保持一种对国家和人民的高度责任心，才能对社会作出贡献！河南75.8溃坝事故 8月8日1时开始，板桥、石漫滩两座大型水库，竹沟、田岗两座中型水库，以及58座小型水库在短短数小时内相继垮坝溃决。凌晨1时，板桥水库水位涨至117.94米最高值，超坝顶1.6米，超坝顶防浪墙0.3米，相应库容6.131亿立方米。漫过防浪墙的洪水先是掏空墙后坝顶的卵石路，继而推倒防浪墙，然后冲决坝体，洪水以每秒6米的速度冲出板桥水库决口处，冲向下游。垮坝后仅1小时，洪水到达45公里外的遂平县城，部分人或被途中的电线、铁丝缠绕勒死，或被冲入涵洞窒息而死，更多的人在洪水翻越京广线铁路高坡时，坠入旋涡淹死。3时左右，峰头高达7米到10米的洪水越过45公里外的遂平县城城下。 五六十年代在“一定要把淮河治好”的最高指示下，淮河各支流兴建了大大小小密密麻麻的水库。苏联专家指导下实施的“布科夫计划”不顾水文资料的匮乏匆忙上马，石漫滩水库就是这时期的产物。当时就有专家指出平原地区不能重蓄轻排，这个道理大家都懂，这样的地上水库就像家门口的不定时炸弹。重蓄水灌溉，轻河道治理，重兴利，忽视防洪。到六十年代末，驻马店地区新增加了100多座水库，与此相对照，洪汝河的排洪能力非但没有增强，反而一年年递减，并且石漫滩水库在溢洪道上增加了1.9米的混凝土堰，板桥水库在大雨前比规定超蓄水3200万立方米。特大洪水到来之前的淮河上游地区，事实上已隐伏着严重危机：河道宣泄不畅，堤防不固，许多“病库”隐患未除。更为严重的是，对于板桥、石漫滩等大型水库可能垮坝的潜在危险，人们并无警觉准确地说，“垮坝”二字在人们心目中更本就不存在。人们过于笃信“百年一遇”、“千年一遇”等既定的洪水标准，自信石漫滩水库可驭控50年一遇的洪水，在500年一遇的洪水中也能自保；板桥水库可以驭控100年一遇的洪水，在1000年一遇的洪水中也可无恙。谁也没有见过“千年一遇”的洪水，所有数据都是根据人们掌握的有限的史料推算而来。真正的大洪水来了，沛然而降的雨水使人们瞠目结舌：它的雨量，竟相当于人们所说“千年一遇”设计标准的两倍灾难原因1、水库是大跃进时代产物，质量低劣“治淮大战”中，洪河上游修建了石漫滩水库，汝河上游修建了板桥水库。据介绍，当时水文资料很少，设计洪水及工程标准很低。工程运用中，板桥水库被发现输水洞洞身裂缝和土坝纵横向裂缝，于是，19551956年分别对板桥、石漫滩两水库进行了工程扩建。 2以蓄为主、重蓄轻排的设计是主因。1958年，河南总结了漭河流域地区兴建山区水利的经验：“以蓄为主，以小型为主，以社队自办为主”。在平原地区以蓄为主，重蓄轻排，将会对水域环境造成严重破坏地表积水过多，会造成涝灾，地下积水过多，易成渍灾，地下水位被人为地维持过高，则利于盐分聚积，易成碱灾。涝、渍、碱三灾并生结果不堪设想。然而“以蓄为主”的经验被大范围推广，很快便推及到安徽。在安徽境内，不仅丘陵地区涌现大批小水库，淮河流域的河道也被一道道“水坝”分割闸起，造成淮河流域在后来数十年间致命的“肠梗阻”。 到1960年代末，驻马店地区新增水库100多座，与此相对照，洪汝河的排洪能力非但没有增强，反而一年年递减。3、 历史罕见的特大暴雨引发水库溃决土石坝结构简图 土石坝因具有诸多优点而广泛被建造，例如：1、适用条件广；2、就地取材，节省钢材水泥木材等重要建筑材料，同时减少了筑坝材料的远途运输，造价低；3、施工速度快；4、施工导流易解决，拆除固堰方便；5、抗震性能好；6、有几千年的修筑经验；7、坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低。但是，土石坝也有它本身的缺点：1、坝身不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便；2、粘性土料的填筑受气候等条件影响较大，影响工期；3、坝身需定期维护，增加了运行管理费用；4、失事原因调查困难，而且都与主观意识有关。由于这个原因，土石坝建造基数大，发生事故次数也最多，导致的经济损失也最多，同时这也为人们提供更多的经验、预防事故和处理事故的方法，促进土石坝建造技术的改革和更新看法与思考：在我看来这场悲剧或许不应该发生。首先大坝的建设没有经过科学的规划，在“四不清”的情况下就施工，而且是边勘测、边设计、边施工，给大坝安全留下了很多后遗症。最重要的是人为因素。不听从专家建议，让外行决策，一味重蓄轻排。管理方面严重失职，如果当时管理得当，或许这场悲剧就不会发生。 生态水利篇基西米河治理工程1 河道渠化工程基西米河位于美国佛罗里达州中南部，经由基西米湖向南流入奥基乔比湖(见图1)，以基西米湖出口为界分为上游和下游。流域总面积为6 320km2(不包括伊斯卡托波加湖)，其中上游41 230km2，下游2 000km2。介于基西米湖和奥基乔比湖之间的干流，渠化前在长约90km、宽1.63.2km的河漫滩上蜿蜒盘行166km，水深一般为0.30.7m。由于降雨充沛、季节差异较大，使得水流具有明显的丰枯特点。加上河道的自然蜿蜒状态，河水流动非常缓慢，河水经常漫过自然河岸，在两岸滩地上形成约140km2的沼泽和湿地，为各种水生生物提供了极为适宜的生存条件，有多达300种以上的野生动植物栖息其中。整个基西米河流域内湿地生物群落发育繁荣，食物链复杂，是佛州重要的自然生态环境和旅游资源。随着区域社会经济的发展，出于防洪排涝的需要，基西米河在19621971年期间逐渐被渠化为一条长90km，深9m，宽仅100m的几段近似直线的人工河道组成的运河，河长缩短了38%，河道的过流能力得到提高，可以防御5年一遇洪水。此外，为了航运的需要沿河修建了6级拦河坝，除最上游一级直接控制基西米湖的出流外，沿河形成5级河道型水库随着渠化工程的实施，河流周边地区的生态系统发生了急剧变化。首先，堆放开挖河槽的泥土占用了滩地面积约32km2，其中湿地面积约25km2。更重要的是，渠化工程和拦河坝控制破坏了以往的自然水文水力条件。由于每一级库区的水位基本保持不变，使得季节性的水位浮动消失，水流失去了大面积漫滩的机会，两岸原有的大片河滩沼泽湿地由于缺水而迅速消失，减少面积达105125km2。此外，部分原有沟道和河槽却因为长期的低流量或者无流量状态使得其中滋长了大量的外来浮游植物，死去植物所形成的有机质堆积层消耗了水体中大部的溶解氧，恶化了水质，影响到下游区域的引水。而各种生活其中的鱼类和水禽也因为赖以生存的自然环境的破坏而渐渐减少消失，原有的食物链遭到破坏。2 生态修复示范工程 20世纪70年初期开始，基西米河流域由于河道渠化造成的生态破坏局面受到重视。1976年，佛州议会通过了基西米河生态修复法案，从而确立了对基西米河生态系统修复的尝试。由美国陆军工程兵团负责，于19751985年研究了基西米河防洪工程的影响。最初的目标主要是修复沼泽湿地和改善基西米河的水质，这使得后继的工作相对狭小地集中在如何恢复湿地植被和如何改善水质上，特别是富营养化问题。提出的比选方案包括维持现状计划、部分回填计划、整合湿地计划、以及示范工程计划等7个方案。由于当时对方案的评估仍然是以获得最大经济效益为目的，没有把恢复生态环境作为最主要的目标，结果认为联邦政府不必介入基西米河防洪工程的改建。3. 大规模生态修复工程 根据1988年10月基西米河生态修复研讨会制定的标准和目标，南佛罗里达水资源管理局在1990年提出了可选方案评估与初步设计报告，提出了一系列的修复流域生态的比选工程计划，主要有：(1)拦河坝计划：新建10个拦河坝，抬高水位，使河水能漫没到两岸的河滩沼泽；(2)堵塞计划：新建10个永久的河道塞堵结构，同样起到抬高水位、引流入滩的作用；(3)级回填计划：回填10个部位，将水引导到渠道附近的原有河道，保留部分现有建筑；(4)级回填计划：从拦河坝S-65B形成的水库中部开始，持续回填河道一直到拦河坝S-65E以北3. 2km 处。该计划将拆除3个拦河建筑物(S-65B、S-65C 和S-65D )和相关溢洪道、附属建筑以及束水堤(后实际改为2个：S-65B和S-65C )。随后对上述比选方案的评估认为 10，拦河坝计划、塞堵计划以及级回填计划不能满足生态修复的目标。这些计划有可能形成过大的河流流速、过快的水位回退速度以及不充分的浸没条件，通过在84km 长的河道上和97. 1km2的滩地上重建渠化前的水文特性，级回填计划可以达到生态恢复的目标。级回填计划可以恢复面积约为90. 6km2的河流系统的生态完整性。 1990年美国陆军工程兵团负责展开了第二次可行性研究。研究以南佛罗里达水资源管理局提出的二级回填计划为基础，集中在如何具体实施基西米河生态修复工程，并对其效果进行跟踪观测和研究。整个工程可以分为上游生态复兴工程和下游二级回填工程，从奥兰多市以南一直向南延伸到奥基乔比湖(包括了整个基西米河的上下游流域)，共计7 000多km2。看法与思考始于20世纪70年代年后期的基西米河生态修复工程是人类在认识、反省人为因素对流域生态环境的破坏，并因此探索、改造直至恢复自然环境、实现生态和谐的一次主动尝试，具有重要的实践意义和借鉴作用。应该指出的是，整个基西米河生态修复工程不仅仅是一个独立流域内的生态问题，它的指导意义还在于为其它更大的类似区域提供了有益的尝试和实践经验。 从基西米河生态修复工程的实践过程看，已经显现出的效果无疑是积极而有效的。其主要经验可以归纳为：(1)抓住了影响河流生态系统的关键因素，即水文水力的季节性波动特性，所有生态修复工程措施都以是恢复河流的自然水文状态和水流运动方式为标准，通过恢复原有的水文环境达到修复生态功能的目的；(2)对于受到影响的河流生态系统，尽早开展了相关的研究和工程措施，在原有湿地生态系统的功能刚刚失衡、但还未形成深层次的功能损坏前进行了修复，使得恢复成功的可能性得到了保证；(3)合理协调了上下游的水文与流量