三峡实习报告

三峡、葛洲坝、隔河岩毕业实习报告

一、前言

1、实习目的

1、加强对实际工程的认识与理解,开拓视野增进我们的实践能力,通过实习让我们对水工建筑物的规模, 水利枢纽的组成与总体布置,作用及特点有更深刻的了解。

2、加强对大型水电站的运行管理,灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解,特别是像三峡水利枢纽这样大型的水利枢纽管理运行的具体措施与方法。

3、为以后相关的工作做铺垫,对水工建筑物和水利枢纽工程的设计有一个较全面的认识,促进理论与实践的结合,增加工程实际的概念。

2、实习任务

通过理论知识回顾、资料搜集,以及老师讲解、学生提问,实地观察、现场记录参与实验等等方式,对水利枢纽工程情况进行现场实习,掌握一定的施工技艺。

3、实习时间安排

(1)20**年5月6日—5月9日 三峡

(2)20**年5月10日—5月11日 葛洲坝

(3)20**年5月12日 隔河岩

4、实习地点

(1)湖北省宜昌市三峡水利枢纽。

(2)湖北省宜昌市葛洲坝水利枢纽。

(3)湖北省宜昌市隔河岩水利枢纽。

5、实习人员

带队老师:******大学水电学院资源系老师

学生: ***级资源系学生

二、实习内容

2.1三峡水利工程

2.1.1工程概况 三峡水电站,全称为长江三峡水利枢纽工程。整个工程包括一座混凝重力式大坝,

泄水闸,一座堤后式水电站,一座永久性通航船闸和一架升船机。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,位于中国重庆市到湖北省宜昌市之间的长江干

流上。大坝位于宜昌市上游不远处的三斗坪,并和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。三峡大坝为混凝土重力坝,大坝坝顶总长3035米,坝高185米,水电站左岸设14台,

右岸12台,共装机26台,前排容量为70万千瓦的小轮发电机组,总装机容量为1820万千瓦时,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包连续级船闸及早线一级垂直升船机,它是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建

设最大型的工程项目。水电站大坝高185米,蓄水高175米,水库长600余公里,安

装32台单机容量为70万千瓦的水电机组,是全世界最大的(装机容量)水力发电站。

三峡电站初期的规划是26台70万千瓦的机组,也就是装机容量为1820万千瓦,

年发电量847亿度。后又在右岸大坝“白石尖”山体内建设地下电站,建6台70万

千瓦的水轮发电机。在加上三峡电站自身的两台5万千瓦的电源电站。总装机容量达

到了2250万千瓦,年发电量约1000亿度(5倍于葛洲坝,10倍于大亚湾核电,约占

全国年发电总量的3%,水力发电的20%)三峡工程分三期,总工期18年。一期5年(1992一1997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、升爬机及左岸部分石坝段的施工。二期工程6年(1998-2003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特级船闸,升船机的施工。三期工程6年(2003一2009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600公里,最宽处达2000米,面积达10000平方

公里,水面平静的峡谷型水库。

2010年7月,三峡电站机组实现了电站1820万千瓦满出力168小时运行试验目

标。(日发电量可突破4.3亿度电!占全国日发电量的5%左右)。1949年,中国总

发电量仅为43亿度。

2.1.2三峡主要建筑物

三峡水利枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成,具体如下:

(1)大坝

大坝的形式为混凝土重力坝,坝顶高程185米,最大坝高181米,轴线全长2309.47

米。

(2)水电站

三峡水电站的型式为坝后式水电站,其总装机容量为18200兆瓦,单机容量为700兆

瓦。 (3)通航建筑物

三峡的通航建筑物为双线五级船闸和垂直升船机,其中双线五级船闸的闸室有效尺寸

为280×34×5,过闸的船队吨位为万吨级船队,年单向通过能力为5000万吨,

三峡垂直升船机的型式为单线单级垂直提升式,承船厢有效尺寸(米) 120×18×3.5 ,最大过船吨位 3000吨级客货轮。

三峡双线五级船闸,规模举世无双,是世界上最大的船闸。它全长6.4公里,其中船闸主体部分1.6公里,引航道4.8公里。船闸的水位落差之大,堪称世界之最。三峡大坝坝

前正常蓄水位为海拔175米高程,而坝下通航最低水位62米高程,这就是说,船闸上下

落差达113米,船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度。已入选中国世界纪录协会世界最大的船闸世界纪录。此前,世界水位落差最大的船闸也只有68米,永久船闸共有24扇人

字闸门。三分之二的人字门高38.5米,宽20米,厚3米,重达850吨,面积接近两

个篮球场,其外形与重量均为世界之最,号称“天下第一门”。

葛洲坝船闸为重力式结构,三峡船闸为与岩体共同工作的薄衬砌结构,结构最大

高度达70 米。 两者的相同点也不少。比如,两个船闸的设计建设者一样,都是由

长江委设计的,施工的也是我们中国人;都建在长江主干道上,两者相距仅约40公

里;都是承担客货船的通航,两个船闸通过的最大船队都是1.2万吨级,两个船闸每

年单向通过能力都是5000万吨,两线船闸的闸室有效尺寸与葛洲坝工程的1号和2

号船闸相同;在建的三峡一级垂直升船机承船厢有效尺寸与葛洲坝工程3号闸相同;两个船闸运行的基本原理一样。 川江水运步入黄金时代 6月16日,三峡船闸试通

航后,川江航运迎来了前所未有的黄金时刻,航运效益将大大超过天然航道时期,原

来滩险水急的川江航道就此步入百舸争流的时代,呈现出一派繁荣的景象。 三峡工

程完全建成后,长江的航运能力得到大大的提高。水库回水至重庆丰都,从宜昌至重

庆660公里长江航道中139处急流、险滩、浅滩淹没水中,可以使目前只能行驶3000吨级船队提高到万吨级,从上海长江口直达重庆,而长江的单向年通航能力也可从原

来约1000万吨提高到5000万吨,其运输成本则比以前减少35%—37%。 三峡天堑变

成坦途后,船舶的运行周期大大缩短,宜昌至重庆的深水航道,可就是水上“高速公

路”了,航行时间比天然河道可节省6至8个小时。 同时,蓄水通航后,库区港口

水域宽阔,码头条件优越,船舶航行条件极大改善,将使运输船队有条件扩大规模、加大载量,有利于船型、船队向标准化、大型化方向发展,给长江水上运输的结构性

优化调整提供了契机。三峡船闸试通航将成为长江航运发展史上的一个重要里程碑。

三峡五级船闸是世界上规模最大,水头和技术难度最高,它要解决的问题都远远

超过了一般的船闸。三峡船闸的建成,表明我国在这方面的技术已达到世界领先水平。 三峡船闸水头很高,要采用多级船闸解决水力学问题和更好的适应三峡地形的条件。五级船闸的总设计水头为 113米,分成了五级以后,上下级之间最大水头还有45.2米,这个数字仍大大超过世界上最大一级船闸34.5米的水头,所以为解决船闸的水

力学问题需要在输水系统布置方面以及廊道的高程和体形方面、阀门的形式等各个方

面采取特殊的不同一般船闸的做法。 另外,船闸在岩石山体里面开挖兴建三峡的船

闸基础条件很好,为了充分利用岩石的优良条件,节省工程量,结构采用了薄衬砌的

闸室、闸首和输水隧洞。在两线船闸中间保留了岩体隔墩,要求混凝土结构与岩石共

同承受荷载,所以在设计和施工方面就要相应地采取一系列技术措施,以保证结构和

山体安全正常地工作的条件。 由于船闸上下游水位落差达113米,修建船闸要在花

岗岩山体中切出一道最大开挖深度为176米的高边坡。如何保持高边坡岩体内的稳定

和控制边坡的变形,经过多年潜心攻关,长江委提出船闸高边坡设计方案,较好地解

决了高边坡的稳定和变形控制问题。 船闸的闸门最大高度达到38.5米,闸门结构既

要满足受力的刚度要求,又要能够适应岩体少量变形时可靠止水。闸门的重量超过

800吨,所以闸门的底枢的润滑要采取目前世界上比较新的自润滑技术。 除此之外,三峡船闸运行工况复杂,如何保证对船闸实施实施有效监控,以及船闸的安全监测、消防等问题均属技术难题,设计人员均一一破解。

2.1.3 三峡枢纽建筑物的布置

枢纽建筑物总体布置格局为:河床中部布置泄洪建筑物,两侧布置电站坝段和坝后式

厂房,左、右厂房分别设置14台和12台单机容量70万千瓦的水轮发电机组,通航建筑物均布置在左岸。另在长江右岸白岩尖山体中,与右岸电站相毗邻处预留扩建6台机组的地下电站厂房位置。地下电站将安装6台70万千瓦的水轮发电机组,装机容量420万千瓦。因此,三峡电站全部建成后,共装有32台70万千瓦的水轮发电机组,总装机容量将

达到2240万千瓦。

2.1.4 三峡工程的效益

1、防洪:

三峡工程是减轻荆湖地区洪涝灾害的重要工程,防洪库容在73—220亿立方米之间。如遇1954年那样的洪水,在堤防达标的前提下,三峡能减少分洪100—150亿立方米,

荆江至武汉段仍需分洪350—400亿立方米。如遇1998年洪水,可有效防御。长江三峡

水利枢纽工程可以有效阻挡百年一遇的大洪水。

2、发电:

装机(26+6)×70万(1820万+420万)千瓦,年发电846.8(1000)亿度。主要供应华中、华东、华南、重庆等地区。长江三峡水利枢纽工程的发电量可以照亮大半个中国。

3、航运: 三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪

至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。

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。,三峡工程坝区开发旅游产业有力拉动了整个长江三峡旅游区的快速发展。

长江三峡水利枢纽工程在养殖、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等方面均有巨大效益。

2.1.5三峡工程带来的问题

(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2000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向家坝、溪洛渡、白鹤潭、乌东德四大巨型电站。

(2) 船闸高边坡稳定问题

三峡双线五级船闸系在山体中深切开挖修建。在微风化和新鲜岩体部位,为充分利用花岗岩的高强

度特性,闸室边墙为锚固在直立边坡岩体上的混凝土衬砌式结构,边坡断面下陡上缓,闸墙部位为50~70m高的直立坡。边坡基岩整体稳定性较好,但通过二维、三维弹性有限元分析以及地震动力响应分析,局部边坡存在塑性破损区;施工中存在局部块体失稳问题。为提高边坡的稳定性,主要采取以下措施:①设置防渗及排水系统。②边坡加固支护,包括喷混凝土支护、预应力加固、系统锚杆加固和预应力锚索加固。施工过程中加强观测、分析,进行动态分析和相应的调整。

(3) 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)。三峡水库淹没涉及

城市2座、县城11座、集镇116个;受淹没或淹没影响的工矿企业1599家,水库淹没线以下共有耕地

达到2240万千瓦。

2.1.4 三峡工程的效益

1、防洪:

三峡工程是减轻荆湖地区洪涝灾害的重要工程,防洪库容在73—220亿立方米之间。如遇1954年那样的洪水,在堤防达标的前提下,三峡能减少分洪100—150亿立方米,

荆江至武汉段仍需分洪350—400亿立方米。如遇1998年洪水,可有效防御。长江三峡

水利枢纽工程可以有效阻挡百年一遇的大洪水。

2、发电:

装机(26+6)×70万(1820万+420万)千瓦,年发电846.8(1000)亿度。主要供应华中、华东、华南、重庆等地区。长江三峡水利枢纽工程的发电量可以照亮大半个中国。

3、航运: 三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪

至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。

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。,三峡工程坝区开发旅游产业有力拉动了整个长江三峡旅游区的快速发展。

长江三峡水利枢纽工程在养殖、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等方面均有巨大效益。

2.1.5三峡工程带来的问题

(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2000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向家坝、溪洛渡、白鹤潭、乌东德四大巨型电站。

(2) 船闸高边坡稳定问题

三峡双线五级船闸系在山体中深切开挖修建。在微风化和新鲜岩体部位,为充分利用花岗岩的高强

度特性,闸室边墙为锚固在直立边坡岩体上的混凝土衬砌式结构,边坡断面下陡上缓,闸墙部位为50~70m高的直立坡。边坡基岩整体稳定性较好,但通过二维、三维弹性有限元分析以及地震动力响应分析,局部边坡存在塑性破损区;施工中存在局部块体失稳问题。为提高边坡的稳定性,主要采取以下措施:①设置防渗及排水系统。②边坡加固支护,包括喷混凝土支护、预应力加固、系统锚杆加固和预应力锚索加固。施工过程中加强观测、分析,进行动态分析和相应的调整。

(3) 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)。三峡水库淹没涉及

城市2座、县城11座、集镇116个;受淹没或淹没影响的工矿企业1599家,水库淹没线以下共有耕地

2.45万公顷;淹没公路824.25公里,水电站9.22万千瓦;淹没区房屋面积为3459.6万平方米,淹没区居住的总人口为84.41万人(其中农业人口36.15万人)。考虑到建设期间内的人口增长和二次搬迁等其它因素,三峡水库移民安置的动态总人口将达到113万人。国家在三峡工程建设中,实行开发性移民方针,由有关人民政府组织领导移民安置工作,统筹使用移民经费,合理开发资源,以农业为基础、农工商结合,通过多渠道、多产业、多形式、多方法妥善安置移民,移民的生活水平达到或者超过原有水平,并为三峡库区长远的经济发展和移民生活水平的提高创造条件。

(4) 水库淹没和生态环境问题

修建三峡工程对生态环境有利方面为:防治下游土地和城镇淹没,减少火电空气污染,改善局部气候,水库可发展渔业等。对生态不利方面为:淹没耕地30余万亩,果地20余万亩,移民到库边高地,将破坏生态环境,水库静水减弱污水自净能力,恶化水质,影响野生动物(如中华鲟)的繁殖,也会使一些文物,名胜古迹等被淹没。工程进展至今表明:保护生态环境虽有难度,但必须解决也可以解决。

2.1.6 三峡工程的综合评价

放眼世界,从大海深处到茫茫太空,人类征服自然、改造自然的壮举中有许多规模宏大技术高超的工程杰作。三峡工程在工程规模、科学技术和综合利用效益等许多方面都堪为世界级工程的前列。她不仅将为我国带来巨大的经济效益,还将为世界水利水电技术和有关科技的发展作出有益的贡献。 建设长江三峡水利枢纽工程是我国实施跨世纪经济发展战略的一个宏大工程,其发电、防洪和航运等巨大综合效益,对建设长江经济带,加快我国经济发展的步伐,提高我国的综合国力有着十分重大的战略意义。

2.2葛洲坝水利工程

2.2.1基本情况

葛洲坝水利枢纽位于中国湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段上,距上游的三峡水电站38公里。它是长江上第一座大型水电站,也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。1971年5月开工兴建,1972年12月停工,1974年10月复工,1988年12月全部竣工。坝型为闸坝,最大坝高47米,总库容15.8亿立方米。总装机容量271.5万千瓦,其中二江水电站安装2台17万千瓦和5台12.5万千瓦机组;大江水电站安装14台12.5万千瓦机组。年均发电量140亿千瓦时。第一台17万千瓦机组于1981年12月投入运行

2.2.2 葛洲坝工程主要建筑物 其建筑物组成主要有船闸、河床式厂房、泄水闸、冲沙闸、左岸土石坝和右岸混凝土重力坝。大坝全长2606.5m,两侧布置三江、大江两线航道,航道与泄水闸之间分别布置二江及大江电厂。二江电站厂房装有7台低水头转浆式水轮发电机组,共96.5万kW。大江厂房装机14台,单机容量12.5万kW,共175万kW。

葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。船闸为单级船闸,一、二号两座船闸闸室有效长度为280米,净宽34米,一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。每次过闸时间约50至57分钟,其中充水或泄水约8至12分钟。三号船闸闸室的有效长度为120米,净宽为18米,可通过3000吨以

下的客货轮。每次过闸时间约40分钟,其中充水或泄水约5至8分钟。上、下闸首工作门均采用人字门,其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9.7米、高34米、厚27米,质量约600吨。为解决过船与坝顶过车的矛盾,在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥,大江船闸下闸首建有公路桥。

两座电站共装有21台水轮发电机组,其中:大江电站装机14台、单机容量12.5万千瓦,二江电站装机7台(17万千瓦2台、12.5万千瓦5台),总装机容量271.5万千瓦,每年可发电157亿千瓦时。电能分别用500千伏和200千伏外输。

二江泄洪闸是葛洲坝工程的主要泄洪排沙建筑物,共有27孔,最大泄洪量83900立方米/秒,采用开敞式平底闸,闸室净宽12米,高24米,设上、下两扇闸门,尺寸均为12×12米,上扇为平板门,下扇为弧形门,闸下消能防冲设一级平底消力池,长18米。大江冲沙闸为开敞式平底闸,共9孔,每孔净宽12米,采用弧形钢闸门,尺寸为12x19.5米,最大排泄量20000立方米/秒。三江冲沙闸共有6孔采用弧形钢闸门,最大泄量10500立方米/秒。如果您是汛期到此,那么您将观赏到:泄洪闸前,洪波涌起,惊涛拍岸。巨大的水头冲天而起,溅起的水沫形成漫天水雾,即使您立于百米之外,也会感到水气拂面,沾衣欲湿;如遇朗朗晴天,水雾反射的阳光,在泄洪闸前形成一道彩虹,直插江中,极为壮观。

三座船闸中,大江1号船闸和三江2号船闸为中国和亚洲之最。船闸各长280米、高34米,闸室的两端有2扇闸门,下闸门两扇人字型闸高34米,宽9.7米,重600吨,逆水而上的船到达船闸时上闸门关闭着,下闸门开启着,上下游水位落差20米,船驶入闸室内,下闸门关闭,设在闸室底部的输水阀打开,水进入闸室,约15分钟后,闸室里的水与上游水位相平时,上闸门打开,船只驶出船闸。下水船过闸的情况下好相反。每次船只通过葛洲坝大约需要45分钟。

2..2.3 葛洲坝工程效益

(1)发电方面

设计装机容量271.5万千瓦,多年平均发电量157亿度,实际运行结果,最大出力和多年平均发电量均可超过设计值,与火电比较,每年可节约原煤约1000万吨左右,大体上相当于3~5个荆门热电厂(装机容量62.5万千瓦)、一个平顶山煤矿(1979年年产量1047万吨)、一条焦枝铁路(近期综合通过能力约1100万吨)近期的功能。

葛洲坝水利枢纽工程近期具有发电、改善峡江航道等效益。它的电站发电量巨大,年发电量达157亿千瓦时。相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。仅发电一项,在1989年底就可收回全部工程投资。

(2)航运方面

葛洲坝工程建成后改善了川江200公里三峡峡谷航道条件,淹没了100公里内的青滩、泄滩等急流滩21处,崆岭等险滩9处,取销单行航道和绞滩站各9处,使这一航道的水面比降降低,航道流速减小,为航运发展提供了有利条件,航运安全度增加,宜昌至巴东的航行时间缩短区间;航运成本降低及小马力船拖带量提高。但也增加船舶(队)过坝的环节和时间。三条船闸设计年通航时间320天。每于过闸时间51~57分钟(大船闸)和30~40分钟(中船闸),三江航道汛期停航流量60000秒立米(施工期45000秒立米),实际运行结果,船闸和航道的设计指标,除下游航道在枯水季有时达不到设计航深外,可达到设计值并略有提高。

2.2.4 葛洲坝相关问题: (1)泥沙问题:

解决坝区引航道泥沙淤积,是保证航运畅通的首要问题。根据宜昌站二十五年泥沙测验资料,平均每年泥沙输移癖量约5.26 亿吨。根据颗粒分析:其中小于0.1毫米的冲泻质泥沙4.64亿吨;0.1~1.0毫米以上的粗沙、砾石、卵石约57万吨,全部推移。悬移质汛期占90%,推移质更集中在汛期,枯季只占1~2%。

为了解决水流条件与泥沙淤积的矛盾,参照我国多年来治河工程以及水库冲淤的经验,结合长江水量丰沛、含沙量不大的特点,考虑采用防淤堤把引航道与主流分开,并设置冲沙闸,形成有利于束水冲沙的人工航道,通过“静水过船,动水冲沙”的途径,解决引航道淤积问题。

(2)导流截流问题:

二江泄水闸消能防冲和导流截流问题 三江泄水闸承担着以下主要任务: ①永久性长期泄洪时,有良好的上下游水流衔接条件,保持有利的河势; ②大江截流时过水,保证胜利截流;

③二期导流时,通过绝大部分的水流,消能防冲问题得到很好解决,保证建筑物安全;

③排泄推移质泥沙;

⑤加大导流过水能力,降低二期大江上游围堰施工强度,使围堰能在汛前抢修至设计高程。通过一九七三年以来的模型试验研究和分析计算,二江泄水闸数量以25~28孔为宜,截流水头可降为3米左右,采用一定措施,可以实现胜利截流,当通过71100秒立米流量时,单宽流量约120~140秒立米,下游消能防冲条件得到改善,可以做到安全导流。

2.3 隔河岩水利工程

2.3.1隔河岩基本情况 隔河岩水电站是长江支流清江干流梯级开发的骨干工程。位于湖北省长阳县城附近的清江干流上,距葛洲坝电站约50km,距武汉约 350km。电站建成后主要供电华中电网,并配合葛洲坝电站运行。在湖北长阳境内。装机容量151.1万千瓦,年发电量30.4亿千瓦小时,1994年建成。系混凝土重力拱坝,最大坝高151m。水库总库容34亿立方米。水电站装机容量120万kW,保证出力18.7万kW。年发电量30.4亿kW•h。工程主要是发电,兼有防洪、航运等效益。水库留有5亿立方米的防洪库容,既可以削减清江下游洪峰,也可错开与长江洪峰的遭遇,减少荆江分洪工程的使用机会和推迟分洪时间。1987年1月开工,1993年6月第一台机组发电,1995年竣工。

上游电站进水口隔河岩水电站坝址处两岸山顶高程在500m左右,枯水期河面宽110~120m,河谷下部50~60m岸坡陡立,河谷上部右陡左缓,为不对称峡谷。大坝基础为寒武系石龙洞灰岩,岩层走向与河流近乎正交,倾向上游,倾角25°~30°、岩层总厚142~175m;两岸坝肩上部为平善坝组灰岩、页岩互层。地震基本烈度为6度,设计烈度7度。

坝址以上流域面积14430km2,多年平均流量403立方米/s,平均年径流量127亿立方米。实测最大洪峰流量18900立方米/s,最枯流量29立方米/s。多年平均含沙量为0.744kg/立方米,年输沙量1020万t。工程按千年一遇洪水22800立方米/s设计,相应库水位202.77m,按万年一遇洪水27800立方米/s校核,相应库水位204.59m,相应库容37.7亿立方米。正常蓄水位200m,相应库容34亿立方米。死水位160m,兴利库容22亿立方米。淹没耕地1138hm2,移民26086人。

2.3.2 隔河岩枢纽布置

隔河岩水电站厂房外景隔河岩水电站枢纽建筑物由河床混凝土重力拱坝、泄水大坝坝顶高程206m,坝顶全长653.5m,坝型为"上重下拱"的重力拱坝,其封拱建筑物、右岸岸边式厂房、左岸垂直升船机组成 高程左岸为150m,河床为180m,右岸为160m,上游坝面采用铅直圆弧面,外半径为312m。下游坝坡:上部重力坝为1∶07;下部重力拱坝为1∶05,其间用铅直线联结。拱圈平面内弧采用三心圆,靠近拱冠部位采用定圆心大半径等厚圆拱,拱端部位采用变圆心小半径贴角加厚,坝坡随之渐变为1∶0.75。顶拱中心角80°。

溢流段位于坝的中部,溢流前缘长度为188m。共设7个表孔,4个深孔和2个放空兼导流底孔。表孔堰顶高程181.8m,尺寸为12m×18.2m。深孔孔底高程134m,尺寸为4.5m×6.5m。底孔孔底高程95m,尺寸为4.5m×6.5m。各孔口均用弧形闸门控制操作,并在其上游设检修平板闸门。表孔在设计和校核条件下的泄洪能力分别为17060立方米/s和19950立方米/s。

电站厂房位于右岸河滩阶地上,采用隧洞引水。进水口设在大坝上游右岸山体边坡上,底部高程142.5m。4条直径9.5m的隧洞接直径8m的压力钢管,单机单洞,分别接至4台30万kW水轮发电机组。引水道总长4×599m,电站主厂房全长142m,基础宽38.6m。水轮机为混流式,转轮直径5.74m,设计水头103m,最大水头121.5m,最小水头80.7m,额定转数136.4r/min,额定出力31万kW,最高效率95.3%,单机最大引用流量328立方米/s。发电机为立轴三相同步半伞式,额定容量340MVA,额定功率因数0.9,额定电压18kV。副厂房紧靠主厂房上游侧,4台主变压器布置在厂房上游侧高程100m的平台上。出线为220kV和500kV各2回,高压侧均采用六氟化硫全封闭组合电器。

300t级垂直升船机位于左岸岸边,总升程122m分为2级,年通过能力为340万t。第一级与左岸重力坝相交叉,成为大坝挡水前缘的一部分,升程40m,可适合库水位变幅40m的要求。第二级位于左岸下游河滩,升程82m,衔接中间错船渠和下游河道。中间错船渠长400m,宽30m。升船机采用全平衡钢丝卷扬系统,承船厢有效尺寸为42m×10.2m×1.7m,带水总重量1400t。

2.3.3工程技术问题

(1)坝址河谷岸坡陡峻,坝基灰岩呈弧形带状分布,坝址距页岩太近,采用上重下拱,上部封拱高程不同的重力拱坝,适合坝址地形、地质特点,改善了坝体内应力分布,与重力坝相比,可节省混凝土约70万立方米。

(2)大坝最大下泄流量达23900立方米/s,上下游水位差104.7m,入水单宽流量为191.2m2/s;并且还存在下游页岩抗冲能力低,拱坝泄洪引起的水流集中等问题。为适应上述特点,采用表孔、深孔和底孔的3层布置,以表孔为主、深孔为辅的泄洪方式。同时采用不对称宽尾墩结合"水垫池"的消能布置,取得了良好的消能效果。

(3)厂房引水隧洞出口高边坡,施工期间最大坡高155~222m,永久坡高110~170m,上部为石灰岩,下部为软弱页岩,2种岩层之间还有软弱夹层,为了防止边坡失稳,采用分区、逐级下挖的施工方法,以及采用混凝土置换软弱夹层、系统锚杆结合喷混凝土、深层预应力锚索、排水系统等加固措施和加强监测的手段,使这一复杂问题得到了满意的解决。

(4)坝基岩溶及顺河断裂构造发育,防渗帷幕线长达1.5km,帷幕灌浆总进尺达 10

22万m,最大孔深达130m,最大月灌浆进尺达1万~2万m且灌浆工艺复杂,这一问题的解决,为岩溶地区帷幕灌浆施工提供了新的经验。

三 实习感想

通过这次实习,我学到了很多知识那是在课堂上无法学到的东西。在我看来理论知识固然重要,不过实践更重要。对每项工作都要认真踏实,创造出价值才有所收获。对人应该热忱,处理好周边的关系。所谓“先做人后做事”,在水利行业这个大圈子里尤其需要为人处世的能力。并且我们还要学会虚心向他人学习,不懂就问,态度要诚恳,让别人愿意将自身的积累传授于你。这样一点一滴地积累才能是自己不断发展。实习结束了,虽然过程是辛苦的,但确是充实而快乐的。提前感受了工作中的酸甜苦辣,使我对未来的生活有了心理准备也充满了向往和自信。在实习过程中,非常感谢其他施工现场工程技术人员的帮助与讲解,也非常感谢几位老师几天来不辞辛苦的来回奔波在施工现场答疑和指导!在施工中,很多时候靠的是经验,在经验来源的同时用理论知识去检验。所以就算理论知识掌握得在好,没有实习和工作的实际经验也很难解决施工中时刻遇到的种种问题。我坚信通过这一段时间的实习,所获得的实践经验对我终身受益,在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。

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三峡、葛洲坝、隔河岩毕业实习报告

一、前言

1、实习目的

1、加强对实际工程的认识与理解,开拓视野增进我们的实践能力,通过实习让我们对水工建筑物的规模, 水利枢纽的组成与总体布置,作用及特点有更深刻的了解。

2、加强对大型水电站的运行管理,灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解,特别是像三峡水利枢纽这样大型的水利枢纽管理运行的具体措施与方法。

3、为以后相关的工作做铺垫,对水工建筑物和水利枢纽工程的设计有一个较全面的认识,促进理论与实践的结合,增加工程实际的概念。

2、实习任务

通过理论知识回顾、资料搜集,以及老师讲解、学生提问,实地观察、现场记录参与实验等等方式,对水利枢纽工程情况进行现场实习,掌握一定的施工技艺。

3、实习时间安排

(1)20**年5月6日—5月9日 三峡

(2)20**年5月10日—5月11日 葛洲坝

(3)20**年5月12日 隔河岩

4、实习地点

(1)湖北省宜昌市三峡水利枢纽。

(2)湖北省宜昌市葛洲坝水利枢纽。

(3)湖北省宜昌市隔河岩水利枢纽。

5、实习人员

带队老师:******大学水电学院资源系老师

学生: ***级资源系学生

二、实习内容

2.1三峡水利工程

2.1.1工程概况 三峡水电站,全称为长江三峡水利枢纽工程。整个工程包括一座混凝重力式大坝,

泄水闸,一座堤后式水电站,一座永久性通航船闸和一架升船机。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,位于中国重庆市到湖北省宜昌市之间的长江干

流上。大坝位于宜昌市上游不远处的三斗坪,并和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。三峡大坝为混凝土重力坝,大坝坝顶总长3035米,坝高185米,水电站左岸设14台,

右岸12台,共装机26台,前排容量为70万千瓦的小轮发电机组,总装机容量为1820万千瓦时,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包连续级船闸及早线一级垂直升船机,它是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建

设最大型的工程项目。水电站大坝高185米,蓄水高175米,水库长600余公里,安

装32台单机容量为70万千瓦的水电机组,是全世界最大的(装机容量)水力发电站。

三峡电站初期的规划是26台70万千瓦的机组,也就是装机容量为1820万千瓦,

年发电量847亿度。后又在右岸大坝“白石尖”山体内建设地下电站,建6台70万

千瓦的水轮发电机。在加上三峡电站自身的两台5万千瓦的电源电站。总装机容量达

到了2250万千瓦,年发电量约1000亿度(5倍于葛洲坝,10倍于大亚湾核电,约占

全国年发电总量的3%,水力发电的20%)三峡工程分三期,总工期18年。一期5年(1992一1997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、升爬机及左岸部分石坝段的施工。二期工程6年(1998-2003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特级船闸,升船机的施工。三期工程6年(2003一2009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600公里,最宽处达2000米,面积达10000平方

公里,水面平静的峡谷型水库。

2010年7月,三峡电站机组实现了电站1820万千瓦满出力168小时运行试验目

标。(日发电量可突破4.3亿度电!占全国日发电量的5%左右)。1949年,中国总

发电量仅为43亿度。

2.1.2三峡主要建筑物

三峡水利枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成,具体如下:

(1)大坝

大坝的形式为混凝土重力坝,坝顶高程185米,最大坝高181米,轴线全长2309.47

米。

(2)水电站

三峡水电站的型式为坝后式水电站,其总装机容量为18200兆瓦,单机容量为700兆

瓦。 (3)通航建筑物

三峡的通航建筑物为双线五级船闸和垂直升船机,其中双线五级船闸的闸室有效尺寸

为280×34×5,过闸的船队吨位为万吨级船队,年单向通过能力为5000万吨,

三峡垂直升船机的型式为单线单级垂直提升式,承船厢有效尺寸(米) 120×18×3.5 ,最大过船吨位 3000吨级客货轮。

三峡双线五级船闸,规模举世无双,是世界上最大的船闸。它全长6.4公里,其中船闸主体部分1.6公里,引航道4.8公里。船闸的水位落差之大,堪称世界之最。三峡大坝坝

前正常蓄水位为海拔175米高程,而坝下通航最低水位62米高程,这就是说,船闸上下

落差达113米,船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度。已入选中国世界纪录协会世界最大的船闸世界纪录。此前,世界水位落差最大的船闸也只有68米,永久船闸共有24扇人

字闸门。三分之二的人字门高38.5米,宽20米,厚3米,重达850吨,面积接近两

个篮球场,其外形与重量均为世界之最,号称“天下第一门”。

葛洲坝船闸为重力式结构,三峡船闸为与岩体共同工作的薄衬砌结构,结构最大

高度达70 米。 两者的相同点也不少。比如,两个船闸的设计建设者一样,都是由

长江委设计的,施工的也是我们中国人;都建在长江主干道上,两者相距仅约40公

里;都是承担客货船的通航,两个船闸通过的最大船队都是1.2万吨级,两个船闸每

年单向通过能力都是5000万吨,两线船闸的闸室有效尺寸与葛洲坝工程的1号和2

号船闸相同;在建的三峡一级垂直升船机承船厢有效尺寸与葛洲坝工程3号闸相同;两个船闸运行的基本原理一样。 川江水运步入黄金时代 6月16日,三峡船闸试通

航后,川江航运迎来了前所未有的黄金时刻,航运效益将大大超过天然航道时期,原

来滩险水急的川江航道就此步入百舸争流的时代,呈现出一派繁荣的景象。 三峡工

程完全建成后,长江的航运能力得到大大的提高。水库回水至重庆丰都,从宜昌至重

庆660公里长江航道中139处急流、险滩、浅滩淹没水中,可以使目前只能行驶3000吨级船队提高到万吨级,从上海长江口直达重庆,而长江的单向年通航能力也可从原

来约1000万吨提高到5000万吨,其运输成本则比以前减少35%—37%。 三峡天堑变

成坦途后,船舶的运行周期大大缩短,宜昌至重庆的深水航道,可就是水上“高速公

路”了,航行时间比天然河道可节省6至8个小时。 同时,蓄水通航后,库区港口

水域宽阔,码头条件优越,船舶航行条件极大改善,将使运输船队有条件扩大规模、加大载量,有利于船型、船队向标准化、大型化方向发展,给长江水上运输的结构性

优化调整提供了契机。三峡船闸试通航将成为长江航运发展史上的一个重要里程碑。

三峡五级船闸是世界上规模最大,水头和技术难度最高,它要解决的问题都远远

超过了一般的船闸。三峡船闸的建成,表明我国在这方面的技术已达到世界领先水平。 三峡船闸水头很高,要采用多级船闸解决水力学问题和更好的适应三峡地形的条件。五级船闸的总设计水头为 113米,分成了五级以后,上下级之间最大水头还有45.2米,这个数字仍大大超过世界上最大一级船闸34.5米的水头,所以为解决船闸的水

力学问题需要在输水系统布置方面以及廊道的高程和体形方面、阀门的形式等各个方

面采取特殊的不同一般船闸的做法。 另外,船闸在岩石山体里面开挖兴建三峡的船

闸基础条件很好,为了充分利用岩石的优良条件,节省工程量,结构采用了薄衬砌的

闸室、闸首和输水隧洞。在两线船闸中间保留了岩体隔墩,要求混凝土结构与岩石共

同承受荷载,所以在设计和施工方面就要相应地采取一系列技术措施,以保证结构和

山体安全正常地工作的条件。 由于船闸上下游水位落差达113米,修建船闸要在花

岗岩山体中切出一道最大开挖深度为176米的高边坡。如何保持高边坡岩体内的稳定

和控制边坡的变形,经过多年潜心攻关,长江委提出船闸高边坡设计方案,较好地解

决了高边坡的稳定和变形控制问题。 船闸的闸门最大高度达到38.5米,闸门结构既

要满足受力的刚度要求,又要能够适应岩体少量变形时可靠止水。闸门的重量超过

800吨,所以闸门的底枢的润滑要采取目前世界上比较新的自润滑技术。 除此之外,三峡船闸运行工况复杂,如何保证对船闸实施实施有效监控,以及船闸的安全监测、消防等问题均属技术难题,设计人员均一一破解。

2.1.3 三峡枢纽建筑物的布置

枢纽建筑物总体布置格局为:河床中部布置泄洪建筑物,两侧布置电站坝段和坝后式

厂房,左、右厂房分别设置14台和12台单机容量70万千瓦的水轮发电机组,通航建筑物均布置在左岸。另在长江右岸白岩尖山体中,与右岸电站相毗邻处预留扩建6台机组的地下电站厂房位置。地下电站将安装6台70万千瓦的水轮发电机组,装机容量420万千瓦。因此,三峡电站全部建成后,共装有32台70万千瓦的水轮发电机组,总装机容量将

达到2240万千瓦。

2.1.4 三峡工程的效益

1、防洪:

三峡工程是减轻荆湖地区洪涝灾害的重要工程,防洪库容在73—220亿立方米之间。如遇1954年那样的洪水,在堤防达标的前提下,三峡能减少分洪100—150亿立方米,

荆江至武汉段仍需分洪350—400亿立方米。如遇1998年洪水,可有效防御。长江三峡

水利枢纽工程可以有效阻挡百年一遇的大洪水。

2、发电:

装机(26+6)×70万(1820万+420万)千瓦,年发电846.8(1000)亿度。主要供应华中、华东、华南、重庆等地区。长江三峡水利枢纽工程的发电量可以照亮大半个中国。

3、航运: 三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪

至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。

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。,三峡工程坝区开发旅游产业有力拉动了整个长江三峡旅游区的快速发展。

长江三峡水利枢纽工程在养殖、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等方面均有巨大效益。

2.1.5三峡工程带来的问题

(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2000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向家坝、溪洛渡、白鹤潭、乌东德四大巨型电站。

(2) 船闸高边坡稳定问题

三峡双线五级船闸系在山体中深切开挖修建。在微风化和新鲜岩体部位,为充分利用花岗岩的高强

度特性,闸室边墙为锚固在直立边坡岩体上的混凝土衬砌式结构,边坡断面下陡上缓,闸墙部位为50~70m高的直立坡。边坡基岩整体稳定性较好,但通过二维、三维弹性有限元分析以及地震动力响应分析,局部边坡存在塑性破损区;施工中存在局部块体失稳问题。为提高边坡的稳定性,主要采取以下措施:①设置防渗及排水系统。②边坡加固支护,包括喷混凝土支护、预应力加固、系统锚杆加固和预应力锚索加固。施工过程中加强观测、分析,进行动态分析和相应的调整。

(3) 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)。三峡水库淹没涉及

城市2座、县城11座、集镇116个;受淹没或淹没影响的工矿企业1599家,水库淹没线以下共有耕地

达到2240万千瓦。

2.1.4 三峡工程的效益

1、防洪:

三峡工程是减轻荆湖地区洪涝灾害的重要工程,防洪库容在73—220亿立方米之间。如遇1954年那样的洪水,在堤防达标的前提下,三峡能减少分洪100—150亿立方米,

荆江至武汉段仍需分洪350—400亿立方米。如遇1998年洪水,可有效防御。长江三峡

水利枢纽工程可以有效阻挡百年一遇的大洪水。

2、发电:

装机(26+6)×70万(1820万+420万)千瓦,年发电846.8(1000)亿度。主要供应华中、华东、华南、重庆等地区。长江三峡水利枢纽工程的发电量可以照亮大半个中国。

3、航运: 三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪

至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。

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。,三峡工程坝区开发旅游产业有力拉动了整个长江三峡旅游区的快速发展。

长江三峡水利枢纽工程在养殖、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等方面均有巨大效益。

2.1.5三峡工程带来的问题

(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2000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向家坝、溪洛渡、白鹤潭、乌东德四大巨型电站。

(2) 船闸高边坡稳定问题

三峡双线五级船闸系在山体中深切开挖修建。在微风化和新鲜岩体部位,为充分利用花岗岩的高强

度特性,闸室边墙为锚固在直立边坡岩体上的混凝土衬砌式结构,边坡断面下陡上缓,闸墙部位为50~70m高的直立坡。边坡基岩整体稳定性较好,但通过二维、三维弹性有限元分析以及地震动力响应分析,局部边坡存在塑性破损区;施工中存在局部块体失稳问题。为提高边坡的稳定性,主要采取以下措施:①设置防渗及排水系统。②边坡加固支护,包括喷混凝土支护、预应力加固、系统锚杆加固和预应力锚索加固。施工过程中加强观测、分析,进行动态分析和相应的调整。

(3) 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)。三峡水库淹没涉及

城市2座、县城11座、集镇116个;受淹没或淹没影响的工矿企业1599家,水库淹没线以下共有耕地

2.45万公顷;淹没公路824.25公里,水电站9.22万千瓦;淹没区房屋面积为3459.6万平方米,淹没区居住的总人口为84.41万人(其中农业人口36.15万人)。考虑到建设期间内的人口增长和二次搬迁等其它因素,三峡水库移民安置的动态总人口将达到113万人。国家在三峡工程建设中,实行开发性移民方针,由有关人民政府组织领导移民安置工作,统筹使用移民经费,合理开发资源,以农业为基础、农工商结合,通过多渠道、多产业、多形式、多方法妥善安置移民,移民的生活水平达到或者超过原有水平,并为三峡库区长远的经济发展和移民生活水平的提高创造条件。

(4) 水库淹没和生态环境问题

修建三峡工程对生态环境有利方面为:防治下游土地和城镇淹没,减少火电空气污染,改善局部气候,水库可发展渔业等。对生态不利方面为:淹没耕地30余万亩,果地20余万亩,移民到库边高地,将破坏生态环境,水库静水减弱污水自净能力,恶化水质,影响野生动物(如中华鲟)的繁殖,也会使一些文物,名胜古迹等被淹没。工程进展至今表明:保护生态环境虽有难度,但必须解决也可以解决。

2.1.6 三峡工程的综合评价

放眼世界,从大海深处到茫茫太空,人类征服自然、改造自然的壮举中有许多规模宏大技术高超的工程杰作。三峡工程在工程规模、科学技术和综合利用效益等许多方面都堪为世界级工程的前列。她不仅将为我国带来巨大的经济效益,还将为世界水利水电技术和有关科技的发展作出有益的贡献。 建设长江三峡水利枢纽工程是我国实施跨世纪经济发展战略的一个宏大工程,其发电、防洪和航运等巨大综合效益,对建设长江经济带,加快我国经济发展的步伐,提高我国的综合国力有着十分重大的战略意义。

2.2葛洲坝水利工程

2.2.1基本情况

葛洲坝水利枢纽位于中国湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段上,距上游的三峡水电站38公里。它是长江上第一座大型水电站,也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。1971年5月开工兴建,1972年12月停工,1974年10月复工,1988年12月全部竣工。坝型为闸坝,最大坝高47米,总库容15.8亿立方米。总装机容量271.5万千瓦,其中二江水电站安装2台17万千瓦和5台12.5万千瓦机组;大江水电站安装14台12.5万千瓦机组。年均发电量140亿千瓦时。第一台17万千瓦机组于1981年12月投入运行

2.2.2 葛洲坝工程主要建筑物 其建筑物组成主要有船闸、河床式厂房、泄水闸、冲沙闸、左岸土石坝和右岸混凝土重力坝。大坝全长2606.5m,两侧布置三江、大江两线航道,航道与泄水闸之间分别布置二江及大江电厂。二江电站厂房装有7台低水头转浆式水轮发电机组,共96.5万kW。大江厂房装机14台,单机容量12.5万kW,共175万kW。

葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。船闸为单级船闸,一、二号两座船闸闸室有效长度为280米,净宽34米,一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。每次过闸时间约50至57分钟,其中充水或泄水约8至12分钟。三号船闸闸室的有效长度为120米,净宽为18米,可通过3000吨以

下的客货轮。每次过闸时间约40分钟,其中充水或泄水约5至8分钟。上、下闸首工作门均采用人字门,其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9.7米、高34米、厚27米,质量约600吨。为解决过船与坝顶过车的矛盾,在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥,大江船闸下闸首建有公路桥。

两座电站共装有21台水轮发电机组,其中:大江电站装机14台、单机容量12.5万千瓦,二江电站装机7台(17万千瓦2台、12.5万千瓦5台),总装机容量271.5万千瓦,每年可发电157亿千瓦时。电能分别用500千伏和200千伏外输。

二江泄洪闸是葛洲坝工程的主要泄洪排沙建筑物,共有27孔,最大泄洪量83900立方米/秒,采用开敞式平底闸,闸室净宽12米,高24米,设上、下两扇闸门,尺寸均为12×12米,上扇为平板门,下扇为弧形门,闸下消能防冲设一级平底消力池,长18米。大江冲沙闸为开敞式平底闸,共9孔,每孔净宽12米,采用弧形钢闸门,尺寸为12x19.5米,最大排泄量20000立方米/秒。三江冲沙闸共有6孔采用弧形钢闸门,最大泄量10500立方米/秒。如果您是汛期到此,那么您将观赏到:泄洪闸前,洪波涌起,惊涛拍岸。巨大的水头冲天而起,溅起的水沫形成漫天水雾,即使您立于百米之外,也会感到水气拂面,沾衣欲湿;如遇朗朗晴天,水雾反射的阳光,在泄洪闸前形成一道彩虹,直插江中,极为壮观。

三座船闸中,大江1号船闸和三江2号船闸为中国和亚洲之最。船闸各长280米、高34米,闸室的两端有2扇闸门,下闸门两扇人字型闸高34米,宽9.7米,重600吨,逆水而上的船到达船闸时上闸门关闭着,下闸门开启着,上下游水位落差20米,船驶入闸室内,下闸门关闭,设在闸室底部的输水阀打开,水进入闸室,约15分钟后,闸室里的水与上游水位相平时,上闸门打开,船只驶出船闸。下水船过闸的情况下好相反。每次船只通过葛洲坝大约需要45分钟。

2..2.3 葛洲坝工程效益

(1)发电方面

设计装机容量271.5万千瓦,多年平均发电量157亿度,实际运行结果,最大出力和多年平均发电量均可超过设计值,与火电比较,每年可节约原煤约1000万吨左右,大体上相当于3~5个荆门热电厂(装机容量62.5万千瓦)、一个平顶山煤矿(1979年年产量1047万吨)、一条焦枝铁路(近期综合通过能力约1100万吨)近期的功能。

葛洲坝水利枢纽工程近期具有发电、改善峡江航道等效益。它的电站发电量巨大,年发电量达157亿千瓦时。相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。仅发电一项,在1989年底就可收回全部工程投资。

(2)航运方面

葛洲坝工程建成后改善了川江200公里三峡峡谷航道条件,淹没了100公里内的青滩、泄滩等急流滩21处,崆岭等险滩9处,取销单行航道和绞滩站各9处,使这一航道的水面比降降低,航道流速减小,为航运发展提供了有利条件,航运安全度增加,宜昌至巴东的航行时间缩短区间;航运成本降低及小马力船拖带量提高。但也增加船舶(队)过坝的环节和时间。三条船闸设计年通航时间320天。每于过闸时间51~57分钟(大船闸)和30~40分钟(中船闸),三江航道汛期停航流量60000秒立米(施工期45000秒立米),实际运行结果,船闸和航道的设计指标,除下游航道在枯水季有时达不到设计航深外,可达到设计值并略有提高。

2.2.4 葛洲坝相关问题: (1)泥沙问题:

解决坝区引航道泥沙淤积,是保证航运畅通的首要问题。根据宜昌站二十五年泥沙测验资料,平均每年泥沙输移癖量约5.26 亿吨。根据颗粒分析:其中小于0.1毫米的冲泻质泥沙4.64亿吨;0.1~1.0毫米以上的粗沙、砾石、卵石约57万吨,全部推移。悬移质汛期占90%,推移质更集中在汛期,枯季只占1~2%。

为了解决水流条件与泥沙淤积的矛盾,参照我国多年来治河工程以及水库冲淤的经验,结合长江水量丰沛、含沙量不大的特点,考虑采用防淤堤把引航道与主流分开,并设置冲沙闸,形成有利于束水冲沙的人工航道,通过“静水过船,动水冲沙”的途径,解决引航道淤积问题。

(2)导流截流问题:

二江泄水闸消能防冲和导流截流问题 三江泄水闸承担着以下主要任务: ①永久性长期泄洪时,有良好的上下游水流衔接条件,保持有利的河势; ②大江截流时过水,保证胜利截流;

③二期导流时,通过绝大部分的水流,消能防冲问题得到很好解决,保证建筑物安全;

③排泄推移质泥沙;

⑤加大导流过水能力,降低二期大江上游围堰施工强度,使围堰能在汛前抢修至设计高程。通过一九七三年以来的模型试验研究和分析计算,二江泄水闸数量以25~28孔为宜,截流水头可降为3米左右,采用一定措施,可以实现胜利截流,当通过71100秒立米流量时,单宽流量约120~140秒立米,下游消能防冲条件得到改善,可以做到安全导流。

2.3 隔河岩水利工程

2.3.1隔河岩基本情况 隔河岩水电站是长江支流清江干流梯级开发的骨干工程。位于湖北省长阳县城附近的清江干流上,距葛洲坝电站约50km,距武汉约 350km。电站建成后主要供电华中电网,并配合葛洲坝电站运行。在湖北长阳境内。装机容量151.1万千瓦,年发电量30.4亿千瓦小时,1994年建成。系混凝土重力拱坝,最大坝高151m。水库总库容34亿立方米。水电站装机容量120万kW,保证出力18.7万kW。年发电量30.4亿kW•h。工程主要是发电,兼有防洪、航运等效益。水库留有5亿立方米的防洪库容,既可以削减清江下游洪峰,也可错开与长江洪峰的遭遇,减少荆江分洪工程的使用机会和推迟分洪时间。1987年1月开工,1993年6月第一台机组发电,1995年竣工。

上游电站进水口隔河岩水电站坝址处两岸山顶高程在500m左右,枯水期河面宽110~120m,河谷下部50~60m岸坡陡立,河谷上部右陡左缓,为不对称峡谷。大坝基础为寒武系石龙洞灰岩,岩层走向与河流近乎正交,倾向上游,倾角25°~30°、岩层总厚142~175m;两岸坝肩上部为平善坝组灰岩、页岩互层。地震基本烈度为6度,设计烈度7度。

坝址以上流域面积14430km2,多年平均流量403立方米/s,平均年径流量127亿立方米。实测最大洪峰流量18900立方米/s,最枯流量29立方米/s。多年平均含沙量为0.744kg/立方米,年输沙量1020万t。工程按千年一遇洪水22800立方米/s设计,相应库水位202.77m,按万年一遇洪水27800立方米/s校核,相应库水位204.59m,相应库容37.7亿立方米。正常蓄水位200m,相应库容34亿立方米。死水位160m,兴利库容22亿立方米。淹没耕地1138hm2,移民26086人。

2.3.2 隔河岩枢纽布置

隔河岩水电站厂房外景隔河岩水电站枢纽建筑物由河床混凝土重力拱坝、泄水大坝坝顶高程206m,坝顶全长653.5m,坝型为"上重下拱"的重力拱坝,其封拱建筑物、右岸岸边式厂房、左岸垂直升船机组成 高程左岸为150m,河床为180m,右岸为160m,上游坝面采用铅直圆弧面,外半径为312m。下游坝坡:上部重力坝为1∶07;下部重力拱坝为1∶05,其间用铅直线联结。拱圈平面内弧采用三心圆,靠近拱冠部位采用定圆心大半径等厚圆拱,拱端部位采用变圆心小半径贴角加厚,坝坡随之渐变为1∶0.75。顶拱中心角80°。

溢流段位于坝的中部,溢流前缘长度为188m。共设7个表孔,4个深孔和2个放空兼导流底孔。表孔堰顶高程181.8m,尺寸为12m×18.2m。深孔孔底高程134m,尺寸为4.5m×6.5m。底孔孔底高程95m,尺寸为4.5m×6.5m。各孔口均用弧形闸门控制操作,并在其上游设检修平板闸门。表孔在设计和校核条件下的泄洪能力分别为17060立方米/s和19950立方米/s。

电站厂房位于右岸河滩阶地上,采用隧洞引水。进水口设在大坝上游右岸山体边坡上,底部高程142.5m。4条直径9.5m的隧洞接直径8m的压力钢管,单机单洞,分别接至4台30万kW水轮发电机组。引水道总长4×599m,电站主厂房全长142m,基础宽38.6m。水轮机为混流式,转轮直径5.74m,设计水头103m,最大水头121.5m,最小水头80.7m,额定转数136.4r/min,额定出力31万kW,最高效率95.3%,单机最大引用流量328立方米/s。发电机为立轴三相同步半伞式,额定容量340MVA,额定功率因数0.9,额定电压18kV。副厂房紧靠主厂房上游侧,4台主变压器布置在厂房上游侧高程100m的平台上。出线为220kV和500kV各2回,高压侧均采用六氟化硫全封闭组合电器。

300t级垂直升船机位于左岸岸边,总升程122m分为2级,年通过能力为340万t。第一级与左岸重力坝相交叉,成为大坝挡水前缘的一部分,升程40m,可适合库水位变幅40m的要求。第二级位于左岸下游河滩,升程82m,衔接中间错船渠和下游河道。中间错船渠长400m,宽30m。升船机采用全平衡钢丝卷扬系统,承船厢有效尺寸为42m×10.2m×1.7m,带水总重量1400t。

2.3.3工程技术问题

(1)坝址河谷岸坡陡峻,坝基灰岩呈弧形带状分布,坝址距页岩太近,采用上重下拱,上部封拱高程不同的重力拱坝,适合坝址地形、地质特点,改善了坝体内应力分布,与重力坝相比,可节省混凝土约70万立方米。

(2)大坝最大下泄流量达23900立方米/s,上下游水位差104.7m,入水单宽流量为191.2m2/s;并且还存在下游页岩抗冲能力低,拱坝泄洪引起的水流集中等问题。为适应上述特点,采用表孔、深孔和底孔的3层布置,以表孔为主、深孔为辅的泄洪方式。同时采用不对称宽尾墩结合"水垫池"的消能布置,取得了良好的消能效果。

(3)厂房引水隧洞出口高边坡,施工期间最大坡高155~222m,永久坡高110~170m,上部为石灰岩,下部为软弱页岩,2种岩层之间还有软弱夹层,为了防止边坡失稳,采用分区、逐级下挖的施工方法,以及采用混凝土置换软弱夹层、系统锚杆结合喷混凝土、深层预应力锚索、排水系统等加固措施和加强监测的手段,使这一复杂问题得到了满意的解决。

(4)坝基岩溶及顺河断裂构造发育,防渗帷幕线长达1.5km,帷幕灌浆总进尺达 10

22万m,最大孔深达130m,最大月灌浆进尺达1万~2万m且灌浆工艺复杂,这一问题的解决,为岩溶地区帷幕灌浆施工提供了新的经验。

三 实习感想

通过这次实习,我学到了很多知识那是在课堂上无法学到的东西。在我看来理论知识固然重要,不过实践更重要。对每项工作都要认真踏实,创造出价值才有所收获。对人应该热忱,处理好周边的关系。所谓“先做人后做事”,在水利行业这个大圈子里尤其需要为人处世的能力。并且我们还要学会虚心向他人学习,不懂就问,态度要诚恳,让别人愿意将自身的积累传授于你。这样一点一滴地积累才能是自己不断发展。实习结束了,虽然过程是辛苦的,但确是充实而快乐的。提前感受了工作中的酸甜苦辣,使我对未来的生活有了心理准备也充满了向往和自信。在实习过程中,非常感谢其他施工现场工程技术人员的帮助与讲解,也非常感谢几位老师几天来不辞辛苦的来回奔波在施工现场答疑和指导!在施工中,很多时候靠的是经验,在经验来源的同时用理论知识去检验。所以就算理论知识掌握得在好,没有实习和工作的实际经验也很难解决施工中时刻遇到的种种问题。我坚信通过这一段时间的实习,所获得的实践经验对我终身受益,在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。

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