2023年关于胡佛水坝的报告

关于胡佛水坝的报告导言

科罗拉多河发源于科罗拉多的落矶山脉，河流长2233km，流域面积为63万km2，跨7个州，经墨西哥流入加利福利亚湾。千百年来，科罗拉多河每年春季及夏初，由于大量融雪径流汇入，致使河流两岸低洼地区泛滥成灾，公众生命财产遭受严重损失，但到了夏末秋初，河流又干涸得像一条细流，无法引水灌溉农田。为了保障不遭受淹没和保证全年稳定的供水量，必须控制这条多灾多难的河流。长期以来，该河流的水权，在美国与墨西哥之间，在以河流为边界的7个州之间，均存在着激烈的争议。到了1922年，各州派1位代表与联邦政府开会讨论了水权问题，并于该年7月签署了利益共享和义务共担的科罗拉多河协议。1928年，国会通过了顽石峡谷工程法案，授权建设胡佛大坝。

胡佛大坝简介

胡佛大坝是美国线代土木工程七大建筑之一，位于科罗拉多河的内华达州与亚利桑那州之间的黑色峡谷之中。它是美国西南地区最大的水利枢纽工程。它以防洪灌溉为主，兼有供水、发电等综合效应。始建于1931年，并于1935年9月30日完成（提前2年），是一座混凝土浇筑量为260万m3的拱形混凝土大坝，其坝高221.3m，坝顶长379.2m，坝顶宽13.7m，坝底宽201.2m。

胡佛水力发电站的规模。水力发电厂房位于坝后，右岸厂房安装8台商业机组，左岸厂房安装9台商业机组，此外还有2台自用机组。1936年10月第1台商业机组发电，1961年第17台商业机组投入运行。该电站有30年代的装机容量134.48kw，发电量34.20亿kw-h，发展到现在的装机容量208万kw、发电量40亿kw-h.4座进水塔建在坝前水库中，4条直径为9.14m的总输水管和19条直径为3.99m的压力钢管均安装在两岸的隧道中。胡佛水利枢纽的效益。其效益有以下几个方面：

①灌溉。美国境内有上百万亩土地、墨西哥境内约有50万亩土地受到灌溉，为当地的经济发展，提供有力的保障。

②供水。为拉斯维加斯、洛杉矶、圣地亚哥、凤凰城、吐桑和其他西南部地区的城镇的居民与商业供水，以及为亚利桑那州、内华达州和加利福利亚州内的印第安人社区的居民与商业提供用水。

③电力。为内华达、亚利桑那和加利福利亚等州提供电力。单是胡佛水电厂，每年发电量为40亿kw-h，可供150万居民用电。该电站是世界上最大的水力发电站之一，其装机容量至今人居美国之首。

④休闲。胡佛大坝形成的水库米德湖是美国最受欢迎的休闲地之一。

建造设计过程

胡佛水坝在1931年3月11日动工，首席工程师是法兰克·高尔（frankcrowe），水坝经费由政府资助，因此他必须在政府限定时间之内完工，否则他的公司将会面临每天3000美元的巨额罚款。在他们建造水坝前，必须先开辟一条通往峡谷的道路，以运送物资。由于当时正处于经济大萧条时期，失业人数大增，因此为水坝的建造提供了一群数量可观的廉价劳工。

在建造水坝之前，必须先把科罗拉多河分流，但河流两旁满布悬崖，因此惟一方法是在峡谷两边钻挖爆破，开辟四条分流隧道。然而开辟分流隧道的工人生活和工作环境每况愈下，令许多工人对高尔越来越不满，甚至策划罢工。8月7日，工人正式罢工，当时仍有大量有资格取代他们的失业人士，因此工人是冒一个很大的风险，甚至有机会失去工作。高尔选择镇压罢工的工人，开除他们，然后重新招聘。1932年，河内首次流入隧道，分流工程成功，能够正式建造水坝。余下的工程只是利用混凝土去建设水坝，政府给予的限期为4年半，时间虽多，但高尔欲提早完工，以获得大笔奖金。1933年，总共倾注了一百万立方码的混凝土，1935年，水坝提早了两年完工，而高尔亦获得一笔奖金。胡佛水坝令112名工人失去性命。

大坝建造于一个较平直的u形谷河段，谷底宽85m，两岸在1000～1100ft高程以下十分陡峻，左岸约80°，右岸约70°，该高程以上岸坡逐渐变缓，左、右岸分别为45°和55°，谷顶宽约250m。河床坝基及两岸坝肩主要由熔岩组成，岩石坚硬，除极浅的表部（仅数m）风化松弛外，节理裂隙不发育，岩体完整性高，坝基范围内无较大的不连续面，大坝基坑以

外上、下游各有一条横河断层，相距270m。1000～1100ft高程处岸坡相对变缓，主要是岩性相对较差，抗风化力弱，为角砾岩。但不论熔岩还是角砾岩，单轴湿抗压强度平均值均在100mpa以上。河床覆盖层最深处38m。地震烈度8°～9°。

设计思路

第一基本点——坝要厚大

恳务局负责人米德（e·mead），总工程师瓦尔特（r·f·walter），助理总工程师哈帕（s·o·happer）和设计总工程师萨凡奇（j·l·savage）等技术决策人，在设计之初提出了大坝设计需要遵循的3条基本原则：（1）大坝要搞大体积拱形重力结构;（2）大坝要布置在前后相距约270m的2条横河断层之间;（3）库满条件下，坝体混凝土应力不得超过2.87mpa（也即是30t/ft2）。对于第2条原则比较容易地就做到了，主要是第

1、3条原则要认真研究。就体积大小这个具体问题而言，第3原则如能满足，则第1原则基本自然满足，必然是大体积的。后者具控制性。由于大坝高度太大，经过长时期多方案的比选探索工作，第3基本设计原则无法满足，以致于最后不得不修改该原则，放松对大坝的应力控制要求，库满最大压应力的规定值，不再坚持原来许可的2.87mpa，认可了最大压应力为3.79mpa（40t/ft2）。作拱坝设计和建设的坝工专家很容易得出一个

直觉印象，对于200m以上的特高拱坝，

2.87mpa的设计控制值不仅太苛刻，也许可以说有些不可思议了。以米德为首的一批专家，20世纪初叶是世界混凝土坝的最高权威，虽然时代不同，他们不可能不知道“2.87mpa”限制的苛刻性。事实上先于胡佛拱坝，其它许多中、低拱坝的最大压应力已经超过了这个数值，而且这些坝亦仍是由恳务局设计的。但是，为何

他们却又恰恰在胡佛拱坝的“设计原则”中，提出这个“2.87mpa”的控制要求呢。并非他们忘掉了，也并不是不清楚，而是他们除考虑了当时的水工混凝土水平还很低的现实外，主要是充分体现了技术决策集团无论如何想要建造的，是一座要有相当厚度大坝的这种可以说是最根本的设计指导思想。笔者注意到美国恳务局在胡佛拱坝的最终（技术）报告中，对该坝设计的第一条原则是这样写的：“···，first，thatthedamshouldbeofthemassivearched-gravitytype;second，···”。据笔者了解，这个提法不仅现在国际上看不到，就是在美国的同期出版物中也看不到。如果说该坝决策集团要的仅只是一般意义下的重力拱坝的话，那么完全可以不加这个“massive”字样。有理由相信，恰恰这个字一语道破了他们对大坝体形设计的基本考虑：“坝要厚大”。应该说，恳务局为胡佛水坝的定位和定名：“massivearched-gravitytype”，是明确和恰当的。当然前文谈到过，这条坝身混凝土最大压应力不得超过2.87mpa的原则，最终还是被打破了，他们不得不认同了3.79mpa的数值。但也许正是这个苛刻的原则发挥了它潜在的控制作用，才达到最终贯彻他们真正意图“坝要厚大”的最终目的。这是大坝设计的第1个基本点。第二基本点——垂直重力作用为主，是大坝结构安全的主要依托

胡佛坝坝址基本是一个u形河谷，谷底宽约85m，谷顶宽307m，按全坝高222m衡量，宽高比为1.38。高程1000～1100ft处，河谷岸坡变缓，以该高程计，谷宽为165～180m，该高程以下的河谷宽高比仅为1.0～1.09。就我国情况看，它与黄河上游、东风等一批坝址情况相同，是理想的建造拱坝、薄拱坝的地形条件;而且胡佛坝址的地质条件很好。但是，当时恳务局专家们采用的完全是另一套思路。如果不看平面图只看剖面图，给人的印象这座坝是重力坝，这当然与贯彻第一基本点有关。就大坝厚高比言，胡佛坝（用之代表同大体积重力拱坝断面情况下设想中的胡佛重力坝，全文同）的厚高比0.9，较之所有直线重力坝者均大。是否可以说，即便胡佛拱坝的拱作用不存在了，单靠重力拱坝的断面作为重力坝挡水，其应力条件比一般重力坝都好，回答是肯定的。由于胡佛坝最大应力的控制部位是坝踵（该处应力大于坝址），那么自然大坝断面向上游外伸解决这个控制性问题最为有效。这虽然出自应力要求，但可巧对胡佛重力坝的抗滑稳定有利。在进行胡佛抗滑稳定评价中有2点值得重视：（1）两岸900ft高程以下岸坡极陡，其间的坝段应该被看成是一个“塞子”;（2）胡佛坝的地质条件很好，岩石强度很高。根据这两个基本特点，设想中胡佛重力坝抗滑稳定性，不宜按单片、更应该按基础高程900ft以下的坝段作一个统一抗滑塞体考虑。综上所述，有理由相信，胡佛大体积重力拱坝即便万一丧失或大部分丧失拱作用，大坝仍可按重力坝形式正常或基本正常地工作。

第三基本点——拱作用为辅，但尽量发挥其作用，是大坝结构安全的重要环节

对于一座特定的具拱形的混凝土或浆砌石大坝，其拱作用的发挥程度主要有赖于两个重要因素，即用大坝的中心角（或弦高比），和坝体的相对厚度即拱厚与拱中心曲率半径的比值（即t/r0）体现。需要说明上述关于拱作用发挥总体较弱的特点，是针对大坝常年工作情况下论说的。无疑这很重要，但并不唯一;当工作条件恶化，需要更多的水平向支撑时，大坝中、下部可以发挥已故柯恩所说“自紧式塞子”的作用。或者相当于超载试验时，提高安全系数的作用。第四基本点——少挖多浇

坝址河谷窄狭又陡峻，特别在900～1000ft高程以下的中、低部河谷，谷坡近似垂直，加之这些部位岩体完整性好石质坚硬耐风化，根据勘探和试验，地表以内1.5m（5ft）处的岩石强度已经几乎与深部岩体没有什么不同了。这种条件下较大面积地向岸坡内开挖，姑且不论恰当与否，单就当时的施工来说也将是十分困难，难以接受的。设计工作中在两岸坝肩开挖问题上，恳务局共作了30个不同方案，从中选出下面的开挖方式。大致在900ft高程以下（左岸较高，右岸较低），一直到河床高程的坝肩岸坡，不考虑径向问题，基本上不作多少开挖，只是顺坡清除表层风化破碎岩体，仅考虑等高线在下游不大的部分与中心线形成5°夹角，保证拱圈的楔块作用。1100～1150ft高程以上岸坡较缓，按照全径向开挖以保证完全的拱作用。900～1100ft（或1150ft）范围是由顺坡开挖向全径向开挖的过渡段。这样设计出来的两岸开挖量31万m3，该31万m3开挖量不仅是基坑范围内的，还包括了整个坝址两坝肩范围内的危石清理和大面积刷坡在内的开挖量，用这个显然放大了的开挖量求算坝肩范围内的平均水平开挖深度也仅为7.7m，由之可以看出坝肩开挖是很少很少的。实际上本坝的坝肩开挖量主要反映在坝肩上半部（900ft高程以上），下半部开挖极少，甚至于从开挖后岸坡实际地形上看，几乎看不到“坝肩基坑”，仍象一个自然陡峻谷坡的

连续地形。原具体开挖设计中曾有一个原则，只需挖除约1.5m，当然实际上比该值大一些。或者从实际上说，坝肩开挖量已压缩到最少量，才保证了这座222m窄峻峡谷中的特高拱坝的开挖工期仅仅用了9.5个月，历时290d。用恳务局胡佛坝最终报告的说法，坝肩开挖是整个建设过程中最壮观和最危险的工程。必需指出的是，这种放宽两岸建基要求并不盲目，除坝肩岩体条件好，两肩岸坡坡面地形完整的有利条件和“2.2”的存在外，十分重要的一条是，大坝作用到坝肩上的压应力可以说已被降低到了最小程度。比恳务局早期建造的很低

的拱坝还低，例如前文提到过37m高并于1932年建成的catcreek拱坝，最大拱应力1.9mpa;又如前文也提到过50m高并于1931年建成的deadwood拱坝，最大拱应力2.48mpa。有理由相信，900ft高程以下陡峻峡谷段的最大拱应力只相当于30m以下的低拱坝横向应力。这个事实是重要的。笔者认为，尽量减少坝肩，特别900ft高程以下坝肩的开挖，或者说“少挖多填”是恳务局当时对胡佛拱坝体形设计的第4个基本点。

胡佛大体积重力拱坝体形设计的现实意义

胡佛大体积重力拱坝的建成无疑是一个划时代的巨大成功，对美国人和世界均如此;而且大坝的设计非常有针对性、原则性，绝不盲目，后人不要也不应随便否定。但是它的现实意义怎么样。我们应如何看待。胡佛大体积重力拱坝建成至今半个多世纪过去了，这多半个世纪中坝工设计、计算、科研建设和运行管理水平得到飞速发展。现在200m以上的特高拱坝已经建成了20余座，水库库容在250亿m3的巨型水库数10座，不仅就美国还是世界范畴，坝工技术在认识理论和经验方面都与20世纪

3、40年代完全不同了。胡佛工程当时最具控制性的定量指标最大压应力2.87mpa（或者实际上的3.79mpa），已经被世界各国包括美国自己在内的数百座，坝高≥70m的高拱坝的实践所远远超过。例如美国土木工程学会近期编《水电工程规划设计土木工程导则》一书中，关于拱坝准则中最大许可压应力定为1000～1200lb/m2，相当于6.9～8.3mpa。这个数值是胡佛工程所用限压2.87mpa的2.4～2.9倍。当然即使是在美国，假定现今条件下仍由他们重新设计胡佛这座大坝，相信一定景况全非了。

在超载的情况下，这种坝型仍可起到一定楔卡作用，虽然这也仍属可贵，但一定要岩石条件好;但在现今条件下，岩石好就不一定再作这种坝型了。不过可以从模型试验中看到，拱坝总体弯曲程度大一些（厚度适中）的拱坝破坏时，连同大坝一块破坏的岩体范围要大。

就世界范畴看，这种坝型已经很少出现并不是偶然的。当然在某些情况下由于地质条件不宜修拱坝，泄洪流量大，浆砌石砌筑坝体而应力水平控制预计不可能高和施工简单等因素的影响，我国从50年代后期开始到现在虽很罕见但还有少数这种拱坝出现。但在这种情况下应该充分研究这种坝型的受力机制并在设计中做出相应判断与处理。近期有一座坝，在对两岸没有勘探洞而又发育着顺河向结构面的情况下采用这种坝型并付诸施工，特别麻烦的是

坝后岩体又远不象胡佛重力拱坝一样完整和厚实，坝肩很令人担心。而且事实上在施工中已经又临时增加了基础处理量，在工期和造价控制上也都很不利。

结语

（1）胡佛大体积重力拱坝在世界水坝建设中特别是拱坝建设中有着重大意义。其体形设计看似保守，但确有一套完整的设计思想，充分理解它们有利于正确吸取正、反两方面的经验。（2）该坝的基本思路有4个基本点，该4点的有机结合形成了一套完整的设计思想。其中有的至今还对拱坝设计有指导意义。

（3）必需从历史条件的高度去评价、认识胡佛坝的设计思想。对它的评价不宜带随意和轻率性。（4）胡佛坝设计中最值得学习的是它的求实精神，它的设计并不主要从所谓的“一般理念，一般书本”中来，它的根本的出发点是工程的实际。从设计逻辑上讲，首先要解决的是矛盾的特殊性，在科学技术领域内同样是没有特殊性就不存在一般性。对重要性大的水坝，这是最为重要的。（5）大坝坝基的力学工作机制不好，工程投入大，这种坝在现今已被美国人自己放弃。世界范围内，这种坝也不多。在一定条件下某些（地质条件不好，泄洪，实际强度达不到一定要求，施工简单）要采用这种坝型时，需要明确掌握这种坝型的力学等工作机制，不能盲目。

第二篇：关于水坝小学饮水问题的报告XX县区活龙坪乡水坝小学关于解决饮水困难的

请示

XX县区教育局：

XX县区活龙坪乡水坝小学是一所农村寄宿制完全小学，所辖活龙坪乡水坝村、朝阳村、龙泉村、汤岩嵌村、凤凰村五个行政村的一至六年级学生，辖区内适龄儿童总数为1035人，辐射半径为5km，学校现有七个教学班，在校学生308人，在校寄宿生210人。该校座落在水坝村的庄房小组，学校方圆三公里内没有耐旱优质的水源，2005年实事办理中在解决学校“三难”时县广播电影电视局也曾安装了自来水，该水源流量小且不耐旱，勉强能够维持师生饮用。在2010年6月全县学校饮水检测中，根据县卫生局的咸疾控【2010】

检字第032号检测报告结论。该水源总大肠菌群及耐热大肠群指标均不符合国家gb——5794——2006卫生标准，该水源长期饮用对师生身心健康有很大影响，同时也给学校安全管理埋下重大隐患。

饮水问题是历届领导的心病，每届校长都在安水、整水，但一直没有彻底解决。学生家长反响强烈，社会十分关注，每次人代会人大代表都将水坝学校的饮水作为议案向乡人大主席团提出，但一直无彻底解决问题的良策。经实地考察，距学校五公里外的黄标溪有一股水质优良的水源，若在黄标溪修建一个容1000立方畜水池，并在学校和水坝集镇分别建1个可容500立方畜水池，可彻底解决长期困扰学校及村民的饮水问题，经预算需资金32万元，特恳请县教育局及乡人民政府实地踏勘并解决资金陆拾万元（￥320000.00元）。

专此请示

活龙坪乡水坝小学2010年9月8日

附：水坝小学饮水工程预算方案

水坝小学饮水工程预算方案

水管：8万元水池：15万元

运费：工资：杂工：其它：合计：叁拾贰万元整（￥

1万元

3万元

2万元

3万元

320000.00元）

活龙坪乡水坝小学

2010年9月8日

第三篇。胡佛的感恩的美文摘抄在19世纪末的美国，有两位年轻人在斯坦福大学读书，他们要靠打零工来交学费。他们的助学金非常低，于是他们中的一位想到了承办帕德雷夫斯基的钢琴独奏会，用所得的利润来支付学费和生活费。这位钢琴家的经理人提出的要求是一定要收两千美元的演出费。这两位无畏的学生答应了，并开始筹办这场演奏会。他们尽心尽力，而到头来这场演奏会只收入了1600美元。演奏会结束后，两位学生找到那位伟大的艺术家，将他们的努力和结果告诉了他。他们将全部收入都给了他，并附上一张400美元的欠条，还解释说他们会尽快挣到这笔钱，然后就会寄给他。

“不，”帕德雷夫斯基回答说，“那不行。”他把欠条撕成碎片，把钱还回给他们，然后说：“好了，将你们的所有费用从这1600美元中扣除出来，然后你们每人各留下10%，作为工作报酬，剩下的就归我吧。”

岁月流逝。多年后，帕德雷夫斯基成为了波兰总理。在那场毁灭性的战争中，帕德雷夫斯基煞费苦心地为其热爱的成千上万的波兰饥饿民众寻找粮食。令人惊讶的是，他还未提出请求，美国就已经给波兰运送来了成千上万吨粮食。后来，帕德雷夫斯基前往巴黎，感谢美国总统胡佛给予的救援。

“不用谢，帕德雷夫斯基先生。另外，你不记得了，你曾经帮过我一次，那时我还是一个大学生，而且正处于困境。”

这是自然的法则，“善有善报，恶有恶报。”你的善良和慷慨绝不能基于期望或希望得到回报，然而，这个自然法则却是要善良和慷慨的足够好的理由。

第四篇：水坝实习报告水利水电工程生产实习报告

前言

实习目的：

1.通过参观水库及水电站的枢纽建筑物和内部结构把抽象的理论知识与实际的基本状况相结合，从而真正理解课堂上所学到的知识，且对理论知识起到加深和巩固作用

2.了解水工建筑物的规模、作用、特点及工作模式，电站的运行机理，以及水工建筑物所起到的防洪作用。

实习时间：2008年10月30日——2008年11月29日

实习地点：口上水库、岳城水库、东武仕水库、黄壁庄水库

实习线路：2008年10月30日水电学院-------口上水库

2008年11月05日水电学院-------岳城水库2008年11月06日水电学院-------东武仕水库2008年11月12日水电学院-------黄壁庄水库

实习任务。本次实习要求学生对水工建筑物有基本认识，并将理论与实际相结合，充分理解、认识课堂上所学的东西，做到理论联系实际。

注意事项：

1.不准迟到、早退或无正当理由不去参加实习

2.实习途中遵守纪律，不准打闹、嬉戏，听从老师组织安排3.实习途中不准随便触摸任何仪器4.注意安全

5.实习结束后，认真整理好实习笔记

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水利水电工程生产实习报告

一、口上水库（重点：溢流坝、溢洪道、消能工

）

1.水库概况：

口上水库又名京娘湖，位于XX省XX县区西北部，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。

2.枢纽建筑物：

坝体。口上水库坝体为溢流重力坝，其过流形式为坝面溢流，属表面溢流，能顺利排放冰凌等漂浮物。堰顶可设或不设闸门。（口上水库有闸门）无闸门的溢流坝，蓄水位只能与堰顶齐平，泄洪时要靠壅高库水位形成水头，逐渐增加泄量，适用于较小水库或具有较长溢流前沿的溢流坝。设有闸门的溢流坝，能够调节水库蓄水位和下泄流量。其堰顶高程和溢流前沿长度需根据水库和枢纽建筑物功能、泄水要求经水库调洪计算确定。堰顶设有闸墩，用以支撑闸门，墩上架桥以装设闸门启闭设备或设置通道。坝顶溢流的闸门检修容易、操作方便可靠，是最常见的溢流坝形式。

溢洪道。溢洪道为正槽溢洪道，共有5个泄洪洞。泄槽与溢流堰正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。在一般情况下溢洪道不经常工作，但却是水库枢纽中的重要建筑物。当水库蓄水超标时由溢洪道进行泄水。泄水段有泄槽和隧洞两种形式，口上水库泄槽用混凝土衬砌（为保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化）。消能段采用挑流消能（如右图所示）。当下泄水流不能直接归入原河道时，口上水库另设尾水渠，以便与下游河道妥善衔接。

进水建筑物。进水口采用升卧式平面闸门，设有闸门检修槽，由卷扬式启闭机负责起吊。承受水压的主轨自上而下分成直轨、弧轨和斜轨三段，而位于叶门上游侧的反轨全部为

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直轨；闸门的吊点位于门底靠近下主梁的上游面板处。当闸门开启时，闸门向上提升到一定的高度后，上、下主轮既分别沿弧轨和反轨滚动，闸门继续升高，最终平卧在斜轨上。

水电站枢纽：口上水库电站为坝后式水电站：厂房布置在坝体下游侧，并通过坝体引水发电，厂房本身不承受上游水压力的水电站。坝后式水电站厂房在枢纽总体布置中的位置，可以根据坝址区的地形、地质、坝的形式等条件选定。其中，坝型对厂房的布置常起决定性的作用。一般的坝后式水电站厂房建在混凝土坝的坝趾附近。（马文英老师介绍）

电站装机。两台，一号发电机装机容量为800kw，二号发电机装机容量为320kw。由于电站属于小型水电站，故水轮发电机装机方式均为卧式水轮机。

卧式机组主机室。机组的主轴是水平装置的，又称为横轴机组主机室，分发电机层和尾水室层。

①发电机层。指装设机组的楼板以上的空间。上部结构同立式机组主机室，布置、励磁机、金属蜗壳、水轮机、飞轮、尾水管弯段、调速器、配电盘、开关柜和梁式电动或手动吊车等机电设备。

②尾水室层：机组以下的空间，有机座、阀坑和尾水室。尾水室内装直锥管，发电后的尾水从直锥管泄出，经尾水渠流入下游河道或下一个梯级水电站的渠道。（由袁吉栋老师介绍）（关于水电站厂房的介绍在岳城水库里有详细介绍）3.防洪标准：

以100年一遇的调洪作为设计标准，校核洪水标准为500一遇。（由口上水库管理人员提供）

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二、岳城水库（重点：闸门、进水建筑物、输水管道、水电站厂房枢纽）

1.水库概况：

岳城水库位于XX省XX市XX县区与XX省XX县区交界处，是海河流域漳卫河系漳河上的一个控制工程，控制流域面积18100k㎡，占漳河流域面积的99.4%，总库容13亿m^3，死库容3800万m^3。正常蓄水位148.5m，兴建水位134m。水库于1959年开工，1960年拦洪，1961年蓄水，1970年全部建成。

2.枢纽建筑物：

坝体。碾压式均质土坝，包括一座主坝和四座副坝，主坝长约3603m，坝宽73m。小副坝坝长约1340m，一号副坝长340m，二号副坝长550~560m，三号副坝350m。全长约6294.5m。主副坝为碾压式均质土坝，加高扩建时用砂砾料在下游进行全断面压坡，最大坝高55.5m。

溢洪道。位于主副坝之间，基础以第三纪沙层为主，局部为粘土或砾岩，为开敞式陡槽型溢洪道。进口闸共9孔，采用三级底流消能，最大泄量12820m^3/s。

泄洪洞：

为坝下埋管式，位于主坝左岸，坐落在第四纪胶结不良砾岩上。由进水塔、洞身、出口消能段三部分组成，共9孔。洞径6×6.7m，除右边孔用作电站输水外，其余8孔均用来泄洪，最大泄量3530m^3/s，是我国最大的坝下埋管工程。

闸门：

为弧形钢板闸门，闸门尺寸10×12m，其支臂的支承铰位于圆心，启闭时闸门绕支承铰转动。弧形闸门由转动门体、埋设构件及启闭设备三部分组成。弧形闸门不设门槽，启闭力较小，水力学条件好，按门顶以上水位的深度分为露顶式和潜孔式。水库水位不超过门顶称露顶式弧形闸门（也称表孔弧形闸门）。水库水位高于门顶称潜孔式弧形闸门（也称深孔弧形闸门或高压弧门）。岳成水库为露顶式闸

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门。按传力支臂形式分为斜支臂式和直支臂式。前者多用于宽高比较大的孔口，后者多用于宽高比较小的孔口。岳城水库为斜支臂式闸门。

闸门门体结构。弧形闸门的本体由门叶、支臂、支承铰和止水装置四部分组成。门叶是近似平面体系的弧形受压面，由弧形面板和主次梁的梁格体系构成。门叶梁格布置有主横梁系与主纵梁系两种形式。主横梁系多用于露顶式或宽高比较大的弧形闸门；主纵梁系常用于高水头宽高比较小的潜孔式弧形闸门。弧形闸门的支臂支撑门叶并传递径向合力于支铰轴上，每侧支臂多由两根承压构件（柱）组成。

闸门埋设构件。包括侧止水座、底坎止水座、顶止水装置和支铰座承重构件，均埋入混凝土相关部位表面以内，起止水严密和承重作用。露顶式弧形闸门的支铰座承重构件一般均埋入闸墩的悬伸牛腿内。

启闭设备：弧形闸门启闭力小，起吊点的运动轨迹是弧线，露顶式或宽高比较大的弧门多用两个吊点，启闭设备多采用一门一机的布置。根据建筑物的结构，弧形闸门的启闭形式常采用：吊点设在门叶面板前，采用钢丝绳卷扬机或板链式启闭机；吊点设在门叶面板后的梁系或支臂上，可采用钢丝绳卷扬机和液压启闭机。弧形闸门液压启闭机的缸体一般作成可摇摆式，以达到布置紧凑，设备重量也可减轻。

岳城水库岸塔式进水口：紧靠在开挖后岩坡上的进水塔，结构形式与塔式进水口相同。根据岩坡的稳定条件，塔可以直立，也可以斜依在岸坡上。其优点是：稳定性较塔式好，施工、安装方便，不需要连接岸边的桥梁。适用于岸坡较陡，岩石坚固稳定的情况。

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进水口通常包括。拦污栅、进水喇叭口、闸门及闸门室、渐变段、通气孔和平压管等部分。除发电引水用的进水口外，一般流速较高，加以边界条件复杂，容易产生空蚀和振动，因而需要选好体型，精心施工，做到边壁上压力分布均匀递减，水流平顺，水头损失小。

①进水喇叭口。进口底板高程根据运用要求确定。为放空水库、施工导流以及在多泥沙河流上为排放泥沙而设置的进水口应尽量放低；泄洪用的进水口可根据枢纽泄水建筑物的调洪演算方案比较确定；发电、灌溉、供水用的进水口需置于水库死水位以下。进口顶板要淹没在水库最低水位以下一定深度，以防进水时带入空气，引起结构振动和影响泄流。喇叭口断面一般为矩形。上唇和侧墙多用1/4椭圆，长半轴水平，有时稍向下倾斜;当流速较低时，也可采用圆弧曲线。底缘水平或为圆弧曲线。为增大进口附近的压力，可将上唇椭圆曲线后的一段长度或将检修闸门与工作闸门之间的顶板稍向下压缩。重要工程的进水喇叭口体型需由水力模型试验确定。

②闸门。在坝身泄水孔、水工隧洞或输水管道中需要设置两道闸门。一是检修闸门，位于进口，为工作闸门或隧洞（管、孔）等发生事故需要检修时使用，一般采用平面闸门；二是工作闸门，用来调节流量、封闭孔口，可以设在进口、出口或洞内某一适宜位置（见水工隧洞）。工作闸门在进口，洞内水流一般为无压流；有时也可是有压流，但此时在闸门启闭过程中将出现明满流过渡的不稳定流态，除流速较低的施工导流隧洞外，应避免采用。常用的

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工作闸门是平面闸门和弧形闸门。弧形闸门不设门槽，水流平顺，但开启后的闸门需要占据较大的空间，位于坝内的弧形闸门对坝体削弱较大。平面闸门的门槽附近最易产生负压和空蚀，当流速较高时，为减免空蚀，可将门槽下游边缘略为缩进，然后再以斜削面逐渐回复到洞（管、孔）壁线。尺寸较小的泄水孔（管）也可采用阀门，如平面滑动阀、锥形阀和空注阀等。

无压洞（管、孔）工作闸门处的孔口尺寸，决定于进口压力段，可根据设计流量和所承受的水头，按孔口出流计算；对有压洞（管、孔），则需根据设计流量和上下游水位按管流计算。闸门平面形状多用矩形。

③渐变段。闸门室一般都做成矩形，有压洞（管、孔）身多用圆形，为使水流平顺过渡需要设置断面逐渐变化的过渡段（图6）。渐变段施工复杂，不宜太长，一般为洞径的1.5～2.0倍。

④平压管：

为减小检修闸门的启门力，需要在检修闸门与工作闸门之间设置与上游连通的平压管（旁通管），以便向两道闸门之间充水，平衡检修闸门上下游侧的水压力。平压管可设在墩墙内，用阀门控制；如充水量不大，也可将平压阀装在闸门上。平压管直径根据规定的充水时间确定。

⑤通气孔：

为使水工隧洞、输水管道和坝身进（泄）水孔在正常过流和放空过程中随时补气，以降低门后负压，稳定流态，避免使建筑物产生振动和空蚀，减小作用在闸门上的下拖力和附加水压力，应在工作闸门后布置通气孔。通气孔直径与洞（管、孔）身断面面积、水流速度和允许风速有关（允许风速一般不超过40～45m/s）。当检修完毕，在向检修闸门与工作闸门之间充水时，需将其间的空气排出，有时还要另设通气孔。

3.输水管道：

岳城水库采用坝下埋管泄洪和灌溉，总泄量达4200m^3/s，是我国最大的坝下埋管工程。坝下埋管（见下图）由进口段（进水口）、管身和出口段三部分组成。管内水流可以是具有自由水面的无压流，也可是充满水管的有压流。进口段可采用塔式或斜坡式，内设闸门等控制

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设备。无压埋管常用圆拱直墙式，由混凝土或浆砌石建造;有压埋管多为圆形钢筋混凝土管。进口高程根据运用要求确定。除用于引水发电的埋管，管后接压力水管外，其他用途的坝下埋管出口均需设置消能防冲设施。埋管的断面尺寸取决于运用要求和水流形态：对有压管，可根据设计流量和上下游水位，按管流计算，并保证洞顶有一定的压力余幅；对无压管，可根据进口压力段前后的水位，按孔口出流计算过流能力，洞内水面线由明渠恒定非均匀流公式计算。管壁厚度按埋置方式（沟埋式、上埋式或廊道式），经计算并参考类似工程确定。为防止由于温度变化和地基不均匀沉降导致管身断裂或产生裂缝及在管身与坝体之间产生集中渗流，设计要求：①管身应置于较好的地基上，并在管身与地基之间设置混凝土或浆砌石垫座；②切忌将埋管置于坝体填土之上；③沿管线每10～20m设置伸缩缝，缝中设止水；④粘土心墙或斜墙等防渗结构在与管道接合处要适当加厚，管外回填1～2m厚的不透水土料;⑤在管道外侧每隔10～20m设置截流环，以增加沿管道表面的渗径，防止产生集中渗流。

坝下埋管在中小型灌溉工程中应用较多。引水发电的坝下埋管，多用廊道式，压力管道位于廊道内，廊道只承受填土和外水压力。这种布置方式可避免内水外渗，影响坝体安全，并便于检查和维修。廊道在施工期还可用来导流。

埋设在地面下的输水管道可以是由混凝土、钢筋混凝土（包括预应力钢筋混凝土）、钢材、石棉、水泥、塑料等材料做成的圆管，也可以是由浆砌石、混凝土或钢筋混凝土做成的断面为矩形、圆拱直墙形或箱形的管道。圆管多用于有压管道。矩形和圆拱直墙形用于无压管道。箱形可用于无压或低压管道。

埋没在地下用于灌溉或供水的暗渠与开敞式的明渠相比，具有占地少，渗漏、蒸发损失小，减少污染，管理养护工作量小等优点，但所用建筑材料多，施工技术复杂，造价高，适用于人多地少，水源不足，渠线通过城市或地面不宜为明渠占用的地区。为便于管理，对较长的暗渠可以分段控制，沿线设通气孔和检查孔。

4.水电站厂房枢纽（由袁吉栋老师介绍）（由水电站主厂房、水电站副厂房、主变压器场、开关站组成）水电站主厂房：

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布置水轮发电机组和各种辅助设备的主机室（主机间）及组装、检修设备的装配场（安装间）的总称。是水电站厂房的主要组成部分。

厂房布置。主厂房的主机室布置随机组主轴为竖直和水平两种不同的装置方式，而分为立式机组主机室和卧式机组主机室两大类。岳城水库电站发电机组为立式机组。

立式机组主机室。机组主轴为竖直装置。以装设水轮发电机的上机架所在楼板面为界，以上为上部结构，以下为下部结构。

立式机组主机室共分为四层：

①发电机层。装设机组和调速器操作柜、油压装置、机旁盘、励磁盘等设备的场所。为了装卸机组及其他的辅助设备，其上部设置移动式起重设备（吊车）。

②水轮机层：发电机层楼板以下与蜗壳顶部混凝土以上的空间。在机组部位有支承水轮发电机定子支座的发电机机墩（机座）。内腔称为定子坑或水轮机井。机墩上需要装设作用筒（接力器），预埋各种油、气、水系统管道和布置电缆、电线等。机墩的形式随机组容量不同而分为：块式机墩（矮机墩），它的刚度和抗震性能都很好，但混凝土用量大；圆筒式机墩，它受力均匀，抗震、抗扭性能好，用钢量省；环梁立柱式机墩和刚架式（框架式）机墩，材料用量较省，便于安装检修，但抗震、抗扭性能较差，噪声较大，适用于中小容量的机组。岳城水库采用的是块式机墩。水轮机层上下游侧常分别布置水力机械设备（油、气、供水、排水系统设备和管道等）和电气设备（母线、电缆、互感器及厂用电配电设备等），互不干扰，有时在这层还布置励磁盘和能抽出深处积水的深井水泵。当发电机层楼面与水轮机层地面高差超过6～8m时，可考虑在其间加设出线层，布置水轮发电机引出线、中性点接地装置、母线和互感器等设备。

③蜗壳层。反击式水轮机引水设备的形状象蜗牛外壳称为蜗壳。蜗壳及其周围的混凝土结构的块体和空间部分称为蜗壳层。当水头小于40m时，多采用梯形断面的钢筋混凝土蜗壳；当水头大于40m时，宜采用圆形断面的铸铁、铸钢或钢板焊接的金属蜗壳。大型水电站厂房

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的金属蜗壳常外包混凝土。中小型水电站厂房的金属蜗壳常将下半部埋入混凝土内，以增加水轮机层的净高并减少工程量。蜗壳进人孔道通常设在蜗壳进口处的钢管的顶面或侧面。

④尾水管层。反击式水轮机的泄水设备（称为尾水管或吸出管）的顶部与基础板之间的空间。尾水管有直锥形和弯肘形两种。前者用钢板焊接而成，部分埋入混凝土中，仅适用于小型反击式和贯流式水轮机；后者用钢筋混凝土浇筑，适用于大中型立轴反击式水轮机。当采用冲击式水轮机的高水头水电站厂房，就无需设尾水管而仅有尾水室。

主厂房装配场。通常布置在主厂房对外交通的一端，当机组台数较多时，主厂房两端均设装配场。装备场地面高程最好与厂外路面及发电机层楼板高程相同，且要求高出下游设计洪水位。装配场下层空间可布置各种机、电辅助设备，如压缩空气机、厂用变压器、水泵和油库等。

立式机组主厂房：①长度：主厂房总长度是由若干机组段构成的主机室和装配场长度总和而得。其中机组段长度取决于蜗壳、尾水管或发电机风道中的最大平面尺寸及辅助设备的布置和构造尺寸。低水头水电站主厂房的机组段长度主要由蜗壳平面尺寸控制，而中、高水头水电站厂房的机组段长度则由发电机风道尺寸控制。装配场的长度一般为机组段长度的1～1.2倍。②宽度：主厂房的宽度应从上部结构和下部结构的不同因素来考虑。上部宽度取决于吊车标准跨度、水轮发电机的定子外径、最大部件吊运方式、辅助设备的布置和人行通道所需宽度等条件。下部宽度取决于蜗壳和尾水管的尺寸。当设有主阀时，下部还要加宽，上部要考虑安装和检修主阀所需要的宽度。最后，要求上下两部分的宽度统一协调起来。③高度：主厂房的总高度与主厂房各层的要求高程有关，其中起主导作用的是水轮机安装高程（装机高程）。当它确定后，以它为基准，按照各主要设备的布置及运行、检修等要求，分别向上定出水轮机层地面高程、发电机装置高程、发电机层楼板高程、吊车轨道顶高程和层顶高程；向下定出尾水管底板高程和主厂房基础开挖高程等。

水电站副厂房。（水电站的运行、控制、试验、管理和运行人员工作、生活的房间。）

位置。①副厂房设在主厂房的上游侧（图a）。其优点是布置紧凑、电缆短，监视机组方便。缺点是电气设备的线路与进水系统设备互相交叉干扰，引水管道增长。②副厂房设在主厂房的下游侧（图b）。其优点是电气设备的线路与进水系统设备互不交叉干扰，监视机组方便。缺点是主厂房的采光、通风和建筑外观受到影响；尾水管加长，工程量增加;中央控制室及继电保护在尾水管上方，易受振动干扰。③副厂房设在主厂房靠对外交通的一端（图c）。其优点是主、副厂房的总宽度较小，采光、通风良好。缺点是电缆和母线线路较长，监视机

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组稍远，对多机组的厂房较为不利。对于小型水电站可将主厂房适当加宽，将电气设备和线路集中布置在主厂房内而不设副厂房。

组成：一般大中型水电站副厂房房间按性质可分为五类：①直接与运行有关的房间。如中央控制室、电缆室（集缆室）、载波及微波通讯室、蓄电池室、贮酸室、充电机室、通风机室。有的自动化程度高的大型水电站厂房还设有巡回检测装置室和电子计算机室。②辅助设备房间。如发电机电压配电装置室（低压开关室）、厂用变压器室及母线廊道、空气压缩机室、透平油油库和水泵室等。③生产车间。如机修间、电修间、工具室、电气试验室、油化验室等。④办公室和技术室。如运行分场、检修分场、各维修班组的办公室和技术室。非直接生产用的办公室可设在另建的办公楼内。⑤卫生用房。如厕所、浴室等。副厂房设置哪些房间及各房间面积，可根据水电站规模、水电站在电力系统中的地位和作用以及水电站自动化程度等因素予以增、减或简化合并。

布置原则。应以运行安全方便、经济合理和施工简易为原则。副厂房中有些房间有特殊要求。

①中央控制室（中控室）。副厂房中最关键最重要的房间，整座水电站厂房运行、监视、维护、控制的中枢。它应靠近主厂房，使控制电缆短，同时要求它与低压开关室及水电站升压开关站距离短，以缩短电力电缆长度。室内要求通风良好，光线匀调，无噪声干扰，表盘布置要求监视方便，避免太阳西晒及光线直射盘面，控制室内温度和湿度，保证仪表的灵敏度和准确性。中央控

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制室不宜布置在尾水平台上或主变压器场的下层，因为出现的噪声和震动将会影响继电保护设备的整定值，并使值班人员注意力分散和过度疲劳。

②载波及微波通讯室。主要用来与电力系统中心联系，对机组运行进行调度，要求可靠性高，应靠近中央控制室布置，并须满足隔声、通风和采光等要求。

③蓄电池系统室。又称直流电设备室，包括蓄电池室、贮酸室、充电机室和通风机室等。贮酸室内贮存硫酸，专供蓄电池用。充电机将交流电转化为直流电，送入蓄电池中贮存，主要供给中央控制室的设备和事故照明。当采用可控硅励磁时，可不单独设充电机室。蓄电池室与贮酸室相通，为了防止酸气外溢，设公用的套间（前室）供联系，门都要向外开启，当发生险情时，有利于运行人员迅速跑出。这些房间不可布置在中央控制室或开关室的上方。蓄电池室和贮酸室一般不设窗户或窗上镶磨砂玻璃，采用人工照明，墙壁、顶棚应涂耐酸油漆，地板铺砌瓷砖防酸腐蚀，室内要有防爆措施，设有单独的排水和单独通风系统。

电站位于泄洪洞消力池右侧，于泄洪洞右边孔内装设直径5m，长280m压力钢管引水发电，装机17000kw。主变压器场：

布置主变压器场是应尽量考虑到主变压器要尽可能靠近发电机，以缩短昂贵的发电机电压母线；主变压器场宜与装配场及对外交通线在同一高程，以便运输、安装及检修；主变压器场的土建筑结构应经济合理，符合防火保安的要求。高压开关站：

高压开关站一般为露天式。当地形陡峭时为了减少挖方也可以布置成阶梯式或高架式。高压开关站的布置原则与主变压器场相似，要求高压进出线及低压控制电缆安排方便且线路最短；便于运输、检修及巡视；土建结构经济合理；符合防火要求；还应注意布置在泄水建筑物泄洪时水雾影响不到的地方。渠首建筑物：

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XX省民有渠闸及XX省漳南渠闸，位于泄洪洞消力池右边墙上，最大引水流量各100m^3/s。

1987年至1991年岳城水库大坝进行了加高扩建，坝顶高程由原来的157.0m加高到159.5m，大坝加高采用砂砾料在下游断面压坡。大坝加高的同时还加固了溢洪道工程，设计流量由11000m^3/s提高至12820m^3/s，同时改建了泄洪洞工程。目前，大副坝上游防渗墙工程基本完工。

5.防洪标准：

岳城水库属国家大Ι型水库，其设计洪水标准为一千年一遇，校核洪水标准为二千年一遇，下游河道设计安全标准为三十年一遇。

6.下游保护范围：

水库的任务是防洪、灌溉、城市供水并结合发电。通过水库调蓄，保证了下游广大平原地区和京广、京沪、京九铁路及京珠、京福等高速公路的安全；通过XX省民有渠、XX省漳南渠可灌溉农田220万亩；可部分解决邯郸、安阳两市工业及生活用水；并结合灌溉发电。岳城水库保护着下游XX省清凉江以南，XX省安阳河、XX省马颊河以北的39个市（县）及重要的工矿地区，是华北粮棉基地的主要部分；保护农业耕地面积2732万亩，人口1416万人，对京广、京沪、京九等铁路及京福、京珠等高速公路的安全起着重要的屏障作用，岳城水库具有重要的地位。

7.历史运用：

1996年洪水：

1、概述

受8号台风影响，8月2日至5日流域突降特大暴雨，漳河降雨中心在清漳河下游，雨量大多在200ｍｍ以上。漳河各站水位从8月3日夜间起涨，观台站4日12时出现第一次洪峰，流量为5310m^3/s，4日18时出现第二次洪峰达到8910m^3/s，为1956年以来第二位，岳城水库最大下泄量为1500m^3/s，最高水位为146.90m。受岳城水库泄洪影响，漳河右堤接近或达到保证水位，下游漳卫新河由于淤积严重，行洪能力下降，多处堤防发生险情，但没有酿成决口灾害。

2、调度简介

8月4日岳城水库坝前洪峰达到8910m^3/s，岳城水库最大下泄流量1500m^3/s，削减洪峰83％，充分发挥了岳城水库的削峰作用，有力地支持了下游的防洪工作。

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三、东武仕水库（重点：水轮发电机、尾水管）

1.水库概况：

东武仕水库位于XX省XX县区县城以西约7km的东武仕村、子牙河系滏阳河干流上游，东武仕水库1958年1月动工兴建，1959年9月东武仕中型水库基本建成，开始拦洪蓄水；1970年4月1日水库开始动工扩建，1974年4月全部竣工；经1975年、1993年两次加固，达到现状规模。控制流域面积340k㎡，总库容1.615亿m^3，水库正常蓄水位109.68m，设计和校核洪水位分别为106.18m和110.7m。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。

2.枢纽建筑物：

主坝：

为碾压式均质土坝，坝顶高程112.0m（1985年黄海高程，下同），最大坝高34.1m，坝顶宽6.0m，长2874m。防浪墙为浆砌石结构。墙顶高程113.2m。上游坝坡高程100.0m以上采用浆砌石护坡，坡比1：

2.75，高程100.0m以下采用干砌石护坡，坡比1：

3.5；下游坝坡采用混凝土框格卵石护坡，坡比自上而下为1：

2.7

5、1：

3.5。主坝右岸有460m的地段，大部低于正常蓄水位109.68m，严重影响水库安全。泄洪洞进口无事故门，检修闸门及其启闭机老化严重，无法正常运用。

非常溢洪道：进口底高程105m，底宽150m，边坡1：

1.5，进口及明渠段总长600m，渠底纵坡1/1400。在水库遇到超过2000年一遇洪水时，爆破土埝启用。

土埝顶高程111.7m，最大高度6.7m，顶长212.15m，顶宽6m。土埝内设置竖井式爆破药室，左侧埋设1孔净宽0.8m，净高1.2m，长45.6m的灌溉涵洞，进口底高程102.0m，设置平板钢闸门1扇，用螺杆启闭机启闭。

泄洪洞。位于主坝桩号0+800，为进口有压短管接拱式无压涵洞型式，进口底高程84.5m，分3孔，孔口尺寸4.0×4.0m（宽×高），最大泄量为837m^3/s。

泄洪洞由进水塔、拱式无压涵洞、出口扩散段、渥奇段、消力池、防冲槽等部分组成。

进水塔：

为封闭式井筒，底板长30m，宽27.6m，厚1.5m，塔高26.7m，塔顶高程111.2m。塔内设置平面检修闸

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门1扇，采用1台2×125kn双吊点台车式卷扬启闭机启闭；设置弧形工作闸门3扇，采用3台液压式启闭机启闭。（如上图所示）。拱式无压涵洞洞身断面为马蹄型，全长120m，纵坡1/150。涵洞出口到一级消力池之间用扩散段和渥奇段连接，二级消力池后接防冲槽，槽后的退水明渠按100年一遇洪水下泄450m^3/s设计。

输水洞。位于主坝桩号1+517，由初建时的泄洪洞改建而成，为两排内径2.1m的钢筋混凝土圆形压力管。进口底高程90.13m，分2孔，设置两套活动式拦污栅。进水塔底板长12m，宽12.4m，底板高程83.5m。塔身由2座封闭式井筒和井筒周围布置的10根钢筋混凝土柱所组成，每个井筒内各设1扇工作闸门和1扇检修闸门，闸孔尺寸1.75×2.8m（宽×高），检修闸门为混凝土平板门，导链启闭；工作闸门为平板钢闸门，卷扬式启闭机启闭。输水洞输水给电站发电。

电站装机：容量为2×3200kw，设计多年平均发电量1900万kwh。水轮发电机：（东武仕水库的水轮机为反冲式）

由水轮机和发电机组合而成的发电动力装置。设置在水电站中，执行把水能转换成电能的功能。机组中水轮机作为原动机，它利用水的能量运转，驱动发电机发电。常用的水轮机有冲击式、反击式、贯流式和可逆式。发电机则均采用同步发电水轮发电机与其他发电机相比有一些不同的特点：①它需有较大的飞轮力矩。因此，发电机的转子直径及整机的外形尺寸都比较大。②水电站一般离负荷中心较远，需通过长距高压输电线路向负荷供电。因此，要求水轮发电机有较高的动态稳定和静态稳定特性。③水轮发电机的转子直径大，选用的材料要求又不及汽轮机、燃汽轮机的高。所以，虽然其转速不及后两者，但仍需考虑万一达到飞逸转速时对材料强度的要求，以保证其可靠性。基本数据水轮发电机组的基本数据包括额定容量、额定电压、额定功率因数、电抗与短路比、飞逸速度、飞轮力矩等。水轮机调速器：

调节水轮机（或水泵水轮机）转速的设备，是水轮发电机组重要附属设备之一，能使机组转速保持恒定并承担启动、停机、紧急停机、增减负荷等任务。初期为手动、手控电动调

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速器，后发展为自动调速器。自动调速器由敏感、放大、执行和稳定四个主要元件组成（见下图）。电力负荷的任何扰动将使水轮发电机组转速偏离运行值，此时敏感元件检出转速偏差值，输出相应的调节信号，放大元件将综合调节信号放大，推动执行元件改变导叶或桨叶、喷嘴开度，从而调整水轮机的进流量，使水轮机的输出功率与外界负荷相适应，转速恢复到运行值。自动调速器：

自动调速器分分机械液压型和电气液压型两种（东武仕水库水轮发电机调速器为电气液压型）。机械液压型调速器大部分采用机械液压元件，利用飞摆离心力变化反映转速偏差转换成液压调节信号。电飞液压型调速器的调节器部分采用电气元件，频差信号在调节器中转变成电气调节信号，电液转换器再将电气调节信号转换成液压信号。

尾水管：

将水电站发电后的水流自机组尾水管排向下游的水道。也称尾水建筑物。根据水电站不同的布置，尾水道可分为尾水渠（东武仕水库电站尾水建筑物为尾水渠式）和尾水隧洞两类。水电站地面式厂房的尾水道通常为宽敞的明渠，也称为尾水渠。为了避免泄洪时在尾水渠中形成较大的水位壅高和回流，以及避免在尾水渠内发生淤积，必要时在尾水渠与泄水建筑物之间可加设导墙。水电站地下式厂房的尾水道通常采用隧洞的形式，称为尾水隧洞。

3.防洪标准：

东武仕水库的防洪标准为100年一遇洪水设计，2000一遇洪水校核。水库重点防护对象包括下游XX市区和沿滏阳河两岸各县250多万人口、200多万亩农田以及京广铁路、107国道、京深高速公路。

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水利水电工程生产实习报告

四、黄壁庄水库（重点：土坝、非常溢洪道、检修闸门、马道）

1.水库概况：

黄壁庄水库位于河北XX县区黄壁庄村附近的黄壁庄村滹沱河干流上，是以防洪为主，兼顾城市用水、灌溉、发电等综合利用的大（1）型水利枢纽工程，（可与上游28km处的岗南水库联合调度）控制流域面积23400k㎡，总库容12.1亿m^3，调洪库容7.3663亿m^3，兴利库容4.64亿m^3，死库容0.6968亿m^3，已淤积库容0.32亿m^3，死水位111.5m，起调水位114m，汛限水位114m，正常蓄水位120m，设计洪水位125.84m，校核洪水位128m。水库征地高程为120.0m，淹没耕地4.09万亩，移民高程为125.0m，迁移人口46617人。水库原设计灌溉面积273.7万亩，现状有效灌溉面积157万亩，年灌溉用水量5.6亿m^3。城市供水1亿m^3。

2.枢纽建筑物：

坝体：

为水中填土均质土坝，上游设浆砌石防浪墙，大坝上下游均为干砌石护坡，副坝亦为水中填土均质坝（部分坝体为碾压式均质坝），重力坝为常态混凝土坝，内含输水洞和发电洞。土坝可分为三类。①碾压坝：（岳城水库）利用碾压机具分层压实筑坝材料。碾压坝比较密实，完工后沉陷量较小，一般不超过坝高的1％，抗剪强度较高，坝坡较陡，节省工程量。这种坝历史悠久，使用最广。世界上绝大部分土坝都是碾压坝。以干容重作为控制碾压的标准，上坝土料的含水量应控制在最优含水量附近。碾压坝所用的碾压机具多种多样，从人工硪夯到各种不同功率的机械夯碾，可根据筑坝材料和气象条件选用，并通过现场碾压试验确定最优碾压参数，如碾压层厚度和碾压遍数等。②水中填土坝：分层将土填入静水中，土的团粒结构被水崩解，在运土及填土自重作用下得到压实。所用土料要求遇水容易崩解湿化。水中填土坝塑性大适应变形能力强，基本不用碾压机具，填筑受气候影响小，对料场含水量要求不严格；但施工工序较复杂，填土干容重低、含水量高，其强度低、压缩性高，坝坡比碾压坝缓，完工后沉陷量较大。施工期坝坡稳定为控制大坝安全的关键，应严格控制填土含水量和坝体上升速度并需设坝内排水。水中填土坝先在苏联得到发展，中国已建成700多座。坝高达61.4m

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的山西汾河水库水中填土坝建于1960年，为当时世界上最高的水中填土坝。③水力冲填坝：利用水枪、挖泥船等水力机械挖掘土料，和水混合一起，用泥浆泵通过输泥管送到坝面由土埝围成的地块中，水经由排水管排到坝外，土粒沉淀下来，在自重及排水产生的渗透压力作用下得到压实。如地形适宜，泥浆可经由渠道自流进入坝面，这在中国被称为水坠坝。水力冲填坝适用于透水性较强的砂性土，可连续作业，工效高，不用运输及碾压机具。这种坝施工期间填土完全被水饱和，干容重和强度均低，压缩性高，并在坝体上部形成“流态区”，对上下游坝坡施加泥水推力，易招致滑坡和裂缝，需放缓坝坡，设坝内排水，并限制大坝上升速度。

马道：位于坝体下游一侧。作用：边坡，优化坝体。检修土坝时人或机械通行的便道，马道的设计宽度因坝体的宽度而异，有些坝体马道两端设有排水沟，用于排水。还可以用于观测坝基及坝体的横向、纵向位移。右图为黄壁庄水库的马道示意图。

正常溢洪道。共有8个，最大泄流量为10897m^3。为岸边开敞式实用堰，闸门型式为溢流堰弧形钢闸门，启闭设备为液压启闭机，消能型式为一级消力池二级挑鼻坎。

非常溢洪道：原有11个，后又新增5个。最大泄流量为12700m^3。为胸墙式宽顶堰，消能型式为陡槽挑鼻坎。作用：当遭遇非常洪水，为确保大坝安全方才启用的泄水建筑物。当校核洪水、设计洪水和常年洪水差别较大，而又有适当的位置，为节省工程量及造价，除正常溢洪设施外，可设置非常溢洪道。泄水建筑物的洪水标准视枢纽的等级按规范确定。对失事后将给下游造成较大灾害的大型水库、重要的中型水库以及特别重要的小

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型水库，如为土石坝，按规范采用较高的洪水标准；如为混凝土坝或浆砌石坝，则洪水标准可较土石坝适当降低。

非常溢洪道宜选在库岸有通往天然河道的垭口处，或平缓的岸坡上。如果条件许可，应考虑正常溢洪道与非常溢洪道分开布置，以达到降低总造价的目的，有时也可结合布置在一起。规模大或具有两个以上的非常溢洪道，应安排先后启用，以控制下泄流量。非常溢洪道应尽量设置在地形地质条件较好的地段，要做到既能保证预期