东武仕水电站实习报告

东武仕水电站参观实习报告东武仕水电站参观实习报告 一 实习时间 2015 年 6 月 7 日 2015 年 6 月 25 日 二 实习地点 口上水库 车谷水库 东武仕水库 三 实习目的及意义 通过认识实习 让学生在大脑中建立起水利水电工程模型 对 水工建筑物的外观 规模 作用及特点有了初步的了解 了解水利 建设的程序 规划 设计 施工 建设及管理和运用 同时对水工 建筑物和水电站的工作模式有一个直观的感性认识 为以后的专业 基础课专业课学习奠定基础 一 实习目的 1 通过认识实习为以后的专业学习打下基础 2 通过实习在大脑中建立起水利水电工程模型 3 通过实习了解水利水电工程基本组成及作用 4 通过实习了解水工建筑物的特点及作用 5 通过实习了解水利规划 设计 建设及管理利用 6 通过实习的具体实例学习水工专业知识和水工建设 二 实习内容 1 口上水库 简介 口上水库又名京娘湖水库 位于河北省武安市西北部 距邯郸 约 60 公里 口上水库建于 1966 至 1969 年 最大水面 2500 亩 库 容量 3200 万立方米 因宋太祖赵匡胤千里送京娘的故事发生在这一 带 故得此名 赵匡胤 不恋私情不畏强 独行千里送京娘 的美 名流传至今 此地留下的就是当年京娘的梳妆台遗址 口上大坝横 阻于门道川与常社川入口处 大坝是高 81 米 长 185 米顶宽 10 5 米的浆砌石重力坝 所谓重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水 建筑物 其基本剖面是直角三角形 整体是由若干坝段组成 它的 工作原理是 主要依依靠坝体自重产生的抗滑力来满足 依靠坝体 自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足 作用 1 防洪 在大坝的正上方建有别具古建筑特色的启闭机室 机室内安装 了五对大型的卷扬机 每对卷扬机中间用一条粗轴连接以保证在泄 洪开闸时闸门两边能够以相等的速度将闸门向上提起 防止闸门因 两侧受力不均而与大坝相互摩擦损坏闸门 大坝由溢流坝段与非溢 流坝段组成 其中溢流坝段起到了使水流平顺的通过坝面 避免产 生振动和空蚀和防止下泄水流对河床和坝体的局部冲刷 保证枢纽 中其他建筑物的正常运行 2 发电 由于口上水库的水质优于东武仕水库 所以口上水库主 要是提供生活用水 再加上北方的气候雨水等因素的限制 口上水 电站的机组很小 装机容量共 1130 万千瓦 发电机的工作原理是发 电引水压力钢管通过坝体进入水电站厂房内的水轮机室 然后带动 水轮机转动 从而达到发电的目的 3 旅游 京娘湖水利风景区自 1987 年对外开放以来至今已有 17 个年头 经过近二十多年的旅游开发 已成为全省乃至全国具有一 定知名度的水利风景区 已通过了 ISO2000 认证和省 AAA 级景区验 收 目前正在积极进行申报国家级水利风景区工作 随着去年口上 水库除险加固工程的完工 为水库今后旅游打下了良好的基础 将 使景区内的各项配套设施更加完善 启闭机房为仿古式建筑 成为 水库旅游的一道亮丽的风景线 2 车谷水库 邯郸市车谷水库自 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 总库容 3379 万 m3 3 东武仕水库 简介 东武仕水库 位于东武仕水库位于河北省邯郸市西南 30 公里的 磁县县城以西约 7km 的东武仕村 滏阳河上游 属海河流域子牙河 水系 始建于 1958 年 扩建于 1974 年 1993 年至 1999 年分三期 进行了除险加固 总库容为 1 615 亿立方米 防洪库容为 1 亿立方 米 防洪标准为 100 年一遇洪水设计 2000 年一遇洪水校核 控制 流域面积 340 平方公里 水库最大水面面积 18 平方公里 最大水深 35 米 是一座以防洪和城市工业供水为主 兼顾灌溉 发电 养殖 旅游等综合利用的大 2 型水利枢纽工程 该水库东因位于东武仕 村 该村以明朝皇帝卫士兵武举命名 水库因此而名 作用 1 防洪 东武仕水库是重要的防洪水库 它保障着邯郸市区及滏阳河两 岸各县 200 多万亩良田 250 多万人口以及京广铁路 107 国道 京 深高速公路的防洪安全 是邯郸市的 屏障工程 在邯郸市社会 发展和经济建设中发挥着重要作用 水库工程主要包括大坝 泄洪洞 输水洞和左岸副坝四部分 水库大坝为均质碾压土坝 坝顶高程 112 米 坝长 2874 米 最大坝 高 34 1 米 副坝建于左岸大坝上游约 1 公里处的非常溢洪道上 溢 洪道进口有一挡水土埝 坝顶高程 111 7 米 坝长 212 15 米 最大 坝高 6 7 米 为土坝 为保证在非常情况下 能最快拆除挡水土埝 顺利溢流泄洪 在埝顶设有竖井式主副药室各 15 个 紧急时爆破炸 开土埝泄洪 泄洪洞为三排拱式无压涵洞 长 120 米 进口断面 4 4 米 最大泄量 832 立方米每秒 泄洪洞闸门为三扇弧形钢闸门 启闭机为液压式 输水洞设钢筋混凝土圆形压力管两排 内径 2 1 米 闸门为两扇平板钢闸门 启闭机为卷扬式启闭机 2 发电 该水电站是坝后式水电站 1974 年建成并网发电 装机容量 2 3200kW 的立式发电机 发电过程是由发电引水压力钢管通过坝 体进入水电站厂房内的水轮机室 然后带动水轮机转动 从而达到 发电的目的 所谓立式是指发动机为垂直轴输出结构 发电机垂直 放置 发动机的缸体底盘及发电机的前端盖通过螺栓连接在机架上 端的安装板上 这种形式的机组结构紧凑 占用横向空间小 搬运 方便 3 灌溉及供水 东武仕水库供水主要是工业用水和农田灌溉 担负着邯郸市工 业用水及 64 万亩农田灌溉用水任务 总库容为 1 615 亿立方米防洪 库容 1 亿立方米的东武仕水库足以担当此任 用于拦截江河水流 形成水库或空高上游水位的建筑物为挡水建筑物 如各种坝和水闸 以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防 海塘等 挡水坝按形式分主要有土石坝 重力坝 拱坝 支墩坝和橡胶 坝等 其中土石坝又可分为心墙坝 斜墙坝 堆石坝 均质坝等 重力坝主要分为混凝土重力坝 浆砌石重力坝 宽缝重力坝 空腹重力坝 碾压混凝土重力坝等形式 在水利工程枢纽中 用来泄放水的水工建筑物称为泄水建筑物 其型式有岸边溢洪道 溢流坝 泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式 泄水建筑物的消能措施 大至可分为三种类型 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 放空水库的功能 对于水库 江河 渠道或前池等的 运行起太平门的作用 也可用于施工导流 溢洪道 溢流坝 泄水 孔 泄水隧洞等是泄水建筑物的主要形式 和坝结合在一起的称坝 体泄水建筑物 设在坝身以外的常统称为岸边泄水建筑物 水利枢纽的重要组成部分 泄水建筑物是水利枢纽的重要组成部 分 其造价常占工程总造价的很大部分 所以 合理选择形式 确定 其尺寸十分重要 泄水建筑物按其进口高程可布置成表孔 中孔 深孔或底孔 见图 表孔泄流与进口淹没在水下的孔口泄流 由 于泄流量分别与 H3 2 和 H1 2 成正比 H 为水头 所以 在同样 水头时 前者具有较大的泄流能力 方便可靠 常是溢洪道及溢流坝 的主要形式 深孔及隧洞一般不做为重要大泄量水利枢纽的单一泄 洪建筑物 葛洲坝水利枢纽二江泄水闸泄流能力为 84000m3 s 加 上冲沙闸和电站 总泄洪能力达 110000m3 s 是目前世界上泄流能 力最大的水利枢纽工程 泄水建筑物的设计 泄水建筑物的设计主要应确定 水位和流 量 系统组成 位置和轴线 孔口形式和尺寸 总泄流量 枢纽各建筑物应承担的泄流量 形式选择及尺寸根据当地水文 地 质 地形以及枢纽布置和施工导流方案的系统分析和经济比较决定 对于多目标或高水头 窄河谷 大流量的水利枢纽 一般可选择采 用表孔 中孔或深孔 坝身与坝体外泄流 坝与厂房顶泄流等联合 泄水方式 中国贵州省乌江渡水电站采用隧洞 坝身泄水孔 电站 岸边滑雪式溢洪道和挑越厂房顶泄洪等组合形式 在 165m 坝高 窄 河谷 岩溶和软弱地基条件下 最大泄流能力达 21350m3 s 通过大 规模原型观测和多年运行确认该工程泄洪效果好 枢纽布置比较成 功 修建泄水建筑物 修建泄水建筑物 关键是要解决好消能防冲和 防空蚀 抗磨损 对于较轻型建筑物或结构 还应防止泄水时的振 动 泄水建筑物设计和运行实践的发展与结构力学和水力学的进展 密切相关 近年来由于高水头窄河谷宣泄大流量 高速水流压力脉 动 高含沙水流泄水 大流量施工导流 高水头闸门技术以及抗震 减振 掺气减蚀 高强度耐蚀耐磨材料的开发和进展 对泄水建筑 物设计 施工 运行水平的提高起了很大的推动作用 实习小结 通过这次实习我感触颇多 看到一个个气势磅礴的水库大坝我 心中涌现出对我们前辈的敬佩 也感受到我们自己还有很长很长的 路要走 我们这个专业是一个复杂的学科我们要学的知识是无尽的 通过实习让我明确了我们将来的任务 了解了大坝的一些构造 为 以后学好专业课做了个铺垫 我们的专业是一门值得骄傲的专业 不但为国家提供电力保障 还保护着大片地区 为人民做出了极大 贡献 通过实习我认识到作为一个水利工作者是光荣的 我要努力成 为一名优秀的水利工作者 1 重力坝的工作原理是什么 与土石坝 拱坝有何不同 依靠大坝的自重产生的摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的 要求 依靠自重产生的压应力来抵消水压力产生的拉应力以达到应 力的要求 土石坝主要是挡水 挡风沙以垂直自重力与地基摩擦抗力来抵 抗水或者风沙的水平推力 拱坝是一种推力结构 在外荷载作用下 拱圈截面上主要承受 轴向压应力 弯矩较小 有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石材料 抗压强度 而重力坝以受弯曲为主 无法充分发挥材料的抗压强度 与重力坝利用自重维持稳定的特点不同 拱坝将外荷载的大部分通 过拱作用传至两岸岩体 主要依靠两岸坝肩岩体维持稳定 坝体自 重对拱坝的稳定性影响不大 自重和扬压力降为次要荷载 而温度 荷载和地基变形将对拱坝应力产生较大影响 2 溢流重力坝堰面曲线包括哪几部分 各段曲线形式是怎样的 视不同的堰的形式 但通常包含圆弧段 幂函数段 直线段 反弧段 3 坝基固结灌浆的目的和作用是什么 加强坝基整体性 即提高岩石的整体性与均质性 提高岩石的抗 压强度与弹性模量 减少岩石的变形与不均沉陷 4 坝基帷幕灌浆的目的是什么 如何确定坝基防渗帷幕的深度 厚度与钻孔排数 是水工建筑物地基防渗处理的主要手段 以阻止或减少地基中 地下水的渗透 按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分 深入 的称封闭式帷幕 不深入的称悬挂式帷幕 地质条件复杂且水头较 高时 多采用 3 排以上的多排孔帷幕 5 溢流重力坝有哪些消能方式 各适用于什么情况 溢流 重力坝使用的消能方式有 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 控制水约 位置 通过水跃发生的表面旋滚和强烈紊动来消除余能 在坝址下游设置一定长度的混凝土护坦 过坝水流在护堤坦 上发生水跃 形成旋滚 使水流的能量通过掺气 水分子的相互撞 击 摩擦而有一定程度的消耗 以减少或防止下游发生严重冲刷 挑流消能 利用泄水建筑物出口部分的挑流鼻坎 将下泄的急流抛向空 中 然后落入离建筑物较远的河床与下游水流相衔接的消能方式 能耗大体分三部分 急流沿固体边界的摩擦消能 射流在空中与空 气摩擦 掺气 扩散消能 射流落入下游尾水中淹没紊动扩散消能 挑流消能通过鼻坎可在挑流范围内有效地控制射流落入下游河床的 位置 范围及流量分布 对尾水变幅适应性强 结构简单 施工 维修方便 但其下游冲刷较严重 堆积物较多 尾水波动与雾化都 较大 挑流消能应用较广 适于中 高水头 大 中 小流量的各 类建筑物 面流消能 利用泄水建筑物末端的跌坎或戽斗 将下泄急流的主流挑至 水面 通过主流在表面扩散及底部旋滚和表面旋滚以消除余能的消 能方式 见图 面流消能分跌坎面流消能和戽斗面流消能两类 戽 斗面流消能是水流在戽斗内形成水跃后 再在戽斗后形成面流 是 兼有底流 面流特点的混合型消能方式 面流消能适用于中 低水 头 下游尾水较深 水位变幅不大及河岸稳定 抗冲能力强的情况 6 坝身泄水孔有哪些用途 按孔内流态区分有哪些类型 坝身泄水孔用途 预泄库水 增大水库的调蓄能力 放空水库以便检修 排放泥沙 减少水库淤积 随时向下游 放水 满足航运或灌溉等要求 施工导流 按水流条件 坝身泄水孔可分为有压的和无压的 7 叙述水能利用的原理 水的落差在重力作用下形成动能 从河流或水库等高位水源处 向低位处引水 利用水的压力或者流速冲击水轮机 使之旋转 从 而将水能转化为机械能 然后再由水轮机带动发电机旋转 切割磁 力线产生交流电 而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处 从而 回复高位水源的水分布 8 水电站建设中 包括哪些水工建筑物 各有什么作用 挡水建筑物 用于拦蓄河水 集中落差 形成水库 如坝 水闸等 泄水建筑物 用于下泄多余的洪水 或者放水以降低水 库水位 如溢洪道 泄水孔等 水电站进水口 将发电用水引入 引水道 水电站引水建筑物 将已引入的发电用水输送给水轮发 电机组 如渠道 隧洞 见水工隧洞 和压力水管等 平水建筑 物 当水电站负荷变化时 用于平稳引水道中流量及压力的变化 如前池 调压室等 尾水道 通过它将发电后的尾水自机组排向 下游 发电 变电和配电建筑物 包括安装水轮发电机组及其控 制设备的水电站厂房 安放变压器及高压开关等设备的水电站升压 开关站 为水电站