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三峡水利水电工程实习报告

时间:2014/5/17栏目:实习报告

  三峡水利水电工程实习报告
  
  学院:水利与生态工程学
  
  专业:水利水电工程
  
  姓名:周业添
  
  学号:2011102062
  
  班级:水利水电工程6班
  
  一、前言
  
  1、实习目的
  
  进一步加固和加深课堂多学过的理论知识,了解主要建筑物的施工特点、施工方法等,培养我们分析问题和解决实际问题的能力,提升自我的专业知识和现场操作技能。
  
  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
  
  这次野外实习为期一周,实习早期召开实习动员会,4月16号到4月20日实习,其中,16下午听专家的讲座,17号上午到三峡坝区以及库区参观,下午整理参观报告;
  
  18号自由活动,期间同学自发组织到参观葛洲坝;十九号下午由张老师和蔡老师给我们讲解有关对水的认识和水工建筑物知识;20号上午组织参观隔河岩大坝(由于当天雾气较大,参观不清晰,对隔河岩认识较浅,此次报告不做详细说明)。
  
  4、实习地点
  
  宜昌市夷陵区三峡水利枢纽区域
  
  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。
  
  俯瞰三峡工程水电站大坝高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3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"。
  
  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。(www.fwsir.com)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5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
  
  三峡工程主要有三大效益,即防洪、发电和航运,其中防洪被认为是三峡工程最核心的效益。
  
  历史上,长江上游河段及其多条支流频繁发生洪水,每次特大洪水时,宜昌以下的长江荆州河段(荆江)都要采取分洪措施,淹没乡村和农田,以保障武汉的安全。在三峡工程建成后,其巨大库容所提供的调蓄能力将能使下游荆江地区抵御百年一遇的特大洪水,也有助于洞庭湖的治理和荆江堤防的全面修补。
  
  三峡工程的经济效益主要体现在发电。它是中国西电东送工程中线的巨型电源点,非常靠近华东、华南等电力负荷中心,所发的电力将主要售予华中电网的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重庆市,华东电网的上海市、江苏省、浙江省、安徽省,以及南方电网的广东省。三峡的上网电价按照各受电省份的电厂平均上网电价确定,在扣除相应的电网输电费用后,约为0.25元。由于三峡电站是水电机组,它的成本主要是折旧和贷款的财务费用,因此利润非常高。
  
  (1)防洪效益
  
  "万里长江,险在荆江"。荆江流经的江汉平原和洞庭湖平原,沃野千里,是粮库、棉山、油海、鱼米之乡,是长江流域最为富饶的地区之一,属国家重要商品粮棉和水产品基地。荆江防洪问题,是当前长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。三峡水库正常蓄水位175米,有防洪库容221.5亿立方米。对荆江的防洪提供了有效的保障,对长江中下游地区也具有巨大的防洪作用。
  
  (2)发电效益
  
  三峡水电站装机总容量为1820万kW,年均发电量847亿千瓦时,三峡水电站若电价暂按0.18——0.21/千瓦时计算,每年售电收入可达181亿——219亿元,除可偿还贷款本息外,还可向国家缴纳大量所得税。,峡地下电站布置于枢纽右岸,利用弃水发电,可以提高工程对长江水能资源的利用率。地下电站6台机组投产后,加上大坝左、右电站26台机组,三峡电站总装机容量将达2250千瓦,年最大发电能力达1000亿千瓦时。
  
  三峡输电系统工程是1992年全国人大批准建设的国家能源重点项目,总投资348。59亿元。线路总长度6519千米,跨越华中、华东、华南、西南等地区的160多个县级行政区,被誉为目前世界上规模最大、技术最复杂的交直流混合输电系统。至2010年底,三峡输电工程已累计安全送出电量4492。3亿千瓦时,相当于1。626亿吨标准煤的发电量。到2011年3月,历时近20年论证和建设的三峡电站输电线路工程全部完工。
  
  (3)航运效益
  
  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。三峡升船机布置在枢纽左岸,主要用于为大型客轮提供一个"电梯式过坝"的快速通道,将成为三峡双线五级船闸"楼梯式过坝"的有效补充,大大提高船舶过坝效率。
  
  2.1.5三峡工程带来的问题
  
  (1)移民
  
  移民是三峡工程最大的难点,在工程总投资中,用于移民安置的经费便占到了45%。当三峡蓄水完成后,将会淹没129座城镇,其中包括万州、涪陵等两座中等城市和十多座小城市,会产生113万移民,在世界工程史上绝无仅有,并且如果库尾水位超出预计,还会再增加新的移民数量。移民的安置主要通过就地后靠或者就近搬迁来解决,但后来发现,水库淹没了大量耕地,从而导致整个库区人多地少,生态环境趋于恶化,于是对农村人口又增加了一种移民方式,就是由政府安排,举家外迁至其他省份居住,目前已经有大约14万名库区移民迁到了上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖北(库区外)、湖南、广东、重庆(库区外)、四川等省市生活,为解决移民问题,政府在1980年代中期曾筹备设立三峡省予以统筹管理,但后来考虑到该地区较为贫困,新成立的省恐难以实现经济自立,并且湖北省抵制情绪严重,方案最终只得作罢。到了三峡工程正式开工后,为促进占库区移民总数85%的重庆市在移民问题上的积极性和主导性,中央政府决定推动重庆升格为直辖市,并在1997年3月14日由全国人大以88%的赞成票通过。重庆直辖市于当年6月14日正式成立,包括了原四川省的重庆、万州、涪陵和黔江四个地区的范围,因此它虽然被称为市,但实质上更接近于省。
  
  (2)泥沙淤积和水位问题
  
  由于有三门峡水电站的前车之鉴,因此泥沙问题始终是三峡工程技术讨论的重中之重。据测算,长江上游江水每立方米含沙1.2千克左右,每年通过坝址的沙量在5亿吨以上。在三峡工程未建前,这些泥沙大量淤积在曲折的荆江河段,抬高了河床水位,并危胁到整个江汉平原和洞庭湖平原的安危。
  
  当三峡水库形成后,受水势变缓和库尾地区回水影响,泥沙必然会在水库内尤其是大坝和库尾(回水的影响)淤积。不过乐观者认为,长江的含沙量有季节性差异,7汛期江水中的含沙比例比枯水期来得大,因此三峡水电站可以采用"蓄清排浑"的方法来应对,即在汛期时加大排水量使浑水出库,在枯水季节大量蓄积清水,便可以减少泥沙在水库内的淤积,这种方式与目前水电站的一般运行方式基本一致,所以不用过于担心三峡的泥沙淤积问题。他们认为在三峡蓄水的初期,排沙比例只有30%至40%,将发生轻度淤积,但主要是填充死库容,影响不大,随着水库运行时间的增长,排沙比例会逐渐提高,在80至100年后,将基本达到平衡,不再出现新的淤积,旧有淤积也可以通过由临时船闸改建的泄沙通道和加强疏浚等方法清理。那时水库将依然保持90%左右的库容,不会对发电、航运以及沿岸城镇尤其是重庆造成大的不良影响,而且随着长江上游植树造林、水土保持工作的进展,江水的泥沙含量也将缓慢下降。
  
  但是工程的反对者认为,长江上游河流所携裹的除了泥沙,还有颗粒较大的鹅卵石,在三峡大坝筑起后将极难排出,会造成堵塞,并向上游延伸,进而影响重庆。此后在2002年10月,国务院批准由三峡总公司承建长江上游干流金沙江上的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝等四座巨型水电站,其建设目的之一就是为了分担三峡库区的泥沙淤积,减缓三峡库区的泥沙淤积速度,这也再度引起某些人们对三峡泥沙问题的担忧。
  
  与泥沙淤积问题同样极具争议的,还有水位问题。在三峡蓄水至135米后,有人发现从大坝到库尾之间的水位落差多达34.7米,远远超过了工程论证报告认为的0.4米,因此担忧重庆可能会在三峡完全蓄水后被淹没。不过三峡验收组副组长潘家铮对此解释,论证报告中计算的是满蓄水后的情况,而现在的库尾水位其实是天然水位,它和大坝水位目前存在着巨大落差并不令人意外。
  
  (3)对生态环境的影响和争议
  
  三峡工程对环境和生态的影响非常广,其中对库区的影响最直接和显著,对长江流域也存在重大影响,甚至还有人认为三峡工程将会使得全球的气候和海洋环境发生重大变化。
  
  库区人们对三峡工程影响环境的最大担忧来自于水库的污染。目前三峡两岸城镇和游客的排放的污水和生活垃圾,都未经处理直接排入长江。在蓄水后,由于水流静态化,污染物不能及时下泻而蓄积在水库中,因此已经造成了水质恶化和垃圾漂浮,并可能引发传染病,部分城镇已在其他水源采集生活用水。同时大批移民开垦荒地,也加剧了水体污染,并产生水土流失的现象。对此,当地政府正在大力兴建污水处理厂和垃圾填埋场以期解决污染问题,如果发现污染过于严重,也可能会采取大坝增加下泄流量来实现换水。
  
  三峡水库库容极大,因此必然会增加库区地震的频率。但支持工程的人士认为,当时论证坝址时,非常重要的一个考虑因素就是地质条件,三-{斗}-坪附近的岩体比8较完整,断裂少,历史上也极少发生有感地震,因此不大可能发生破坏剧烈的强震。三-{斗}-坪的上游地区,地质条件主要是碳酸盐岩,发生地震的可能性较大,但烈度估计最高也不会超过6级,而三峡的主要建筑物都是按照防7级地震烈度来设计的。由于三峡两岸山体下部未来长期处于浸泡之中,因此发生山体滑坡、塌方和泥石流的频率会有所增加,这将是三峡工程所能造成的主要地质灾害。而工程的反对者们则质疑论证过程只考虑了地质的静态状况,没有考虑蓄水后可能带来的地质条件质变。
  
  三峡蓄水后,水域面积扩大,水的蒸发量上升,因此会造成附近地区日夜温差缩小,改变库区的气候环境。由于水势和含沙量的变化,三峡还可能改变下游河段的河水流向和冲积程度,甚至可能会对东海产生一些影响,并进而改变全球的环境。但是考虑到海洋的互通性,以及长江在三峡以下的一千多公里流程中还有湘江、汉江、赣江等多条重要支流的水量汇入,因此估计不会对全球海洋和气候环境造成较大的影响。而且环境的变化是由多种可变因素交织形成的,极其复杂,所以也无法确定三峡工程对环境影响的明细程度。
  
  除了对环境的负面影响,在某种程度上,三峡工程也会对环境产生有益的作用。水能是一种清洁能源,三峡水电站的建设,将会代替大批火电机组,使每年的煤炭消耗减少5000万吨,并减少二氧化硫等污染物和引起温室效应的二氧化碳的排放量,间接实现了环保。
  
  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14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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