水利水电工程认识实习报告

一、实习时间：2010年6月7日—2010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1000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：①水位和流量；②系统组成；③位置和轴线；④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4b9e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：：① 预泄库水，增大水库的调蓄能力；② 放空水库以便检修；③ 排放泥沙，减少水库淤积；④ 随时向下游放水，满足航运或灌溉等要求；⑤ 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？
①挡水建筑物：用于拦蓄河水，集中落差，形成水库，如坝、水闸等；②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；③水电站进水口：将发电用水引入引水道；④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；⑤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；⑥尾水道：通过它将发电后的尾水自机组排向下游；⑦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；⑧为水电站的运行管理而设置的必要的辅助性生产、管理及生活建筑设施。
9、水电站厂房的功用是什么？厂区枢纽的组成部分有哪些？
通过一系列的工程建筑，江水流平顺的引进水轮机并流向下流；将各种机电设备布置于恰当的位置，给它们创造良好的安装、检修及运行条件；为运行管理人员创造良好的工作环境
厂区枢纽主要由水电站厂房、主变压器场、高压开关站和内外交通线路四部分组成部
10、按结构特征的不同，水电站的基本类型有哪些？
以坝集中水头的坝式水电站、以引水系统集中水头的引水式水电站，以及由坝和引水系统共同集中水头的混合式水电站。
11、通过现场的参观和学习，总结本专业的教学计划，拟定自己未来学习的方向和计划。