4. 了解水利工程规划、设计、施工和运行管理的基本步骤,加深对工程施工技术、施工组织和施工管理知识的理解,为毕业设计做好准备。
二、 实习要求
1. 通过报告、现场参观和讲解,了解各种水利工程的组成和各部分的布置施工方法,并结合所学知识对建筑物的设计特点、形式及布置合理性进行分析;
2. 了解和掌握水库各部分的组成、形式及其功能,各建筑物的形式选择和特点;
3. 通过对施工现场的参观和与工程技术人员及专家的交流,熟悉施工技术、施工方法、工程管理以及工程监理等各方面的知识,并对其合理性作出自己的判断;
4. 了解水利工程建设的一般过程和工程设计报告编写的主要过程,了解三峡工程中新技术,新方法的应用。
三、 实习计划
1. 日程安排:这次野外实习为期一周,3月9日召开实习动员会,3月10号到3月16日实习,其中,11号到13号主要的过程是上午听专家的讲座,下午到坝区或展览馆参观。14号到15号现场考察三峡库区。
2. 实习方式:听专题报告、现场参观、听取专家及技术人员讲解、现场阅读资料、工地现场参观、讨论及考查、编写实习报告等。
四、 实习内容
总结三峡实习过程,将报告整理为以下几个方面:
(一) 三峡水利枢纽概况
三峡水利枢纽位于中国湖北省宜昌县三斗坪、长江三峡的西陵峡中,距下游宜昌市约40km。具有巨大的防洪、发电、航运等综合利用效益,是治理和开发长江的骨干工程。经过长期的研究论证,最后选定了“一级开发,一次建成,分期蓄水,连续移民”的方案。坝顶高程185m,正常蓄水位175m。
为混凝土重力坝,最大坝高175m,总库容393亿m3。防洪库容221.5亿m3,可以使下游荆江河段,防洪标准可提高到百年一遇,在遇到千年一遇以上特大洪水时,配合以中游分蓄洪工程等,可以避免发生毁灭性洪灾。水电站装容量1820万kW,保证出力499万kW,多年平均发电量846.8亿kW·h。向华中、华东和川东供电。设有双线五级连续船闸,年单向通过能力5000万t,万吨船队可直达重庆。1993年开始施工准备,1998年截流,20__年6月水库开 始蓄水,20__年全部建成。
坝址地形开阔,河谷宽达1000余m,右侧有中堡岛顺江分布,两岸谷坡平缓。基岩主要为前震旦纪斜长花岗岩,岩性均一、完整、力学强度高。微风化与新鲜基岩饱和抗压强度100MPa,变形模量30~40GPa,纵波速度大于5000m/s。岩体透水性微弱,单位吸水量一般小于0.01L/(min·m·m)。坝区有两组断裂构造,一组走向北北西,一组走向北北东,倾角在60°以上。
断层规模不大,且岩石胶结良好。花岗岩体的风化层分为全、强、弱、微4个风化带。风化壳的厚度(指全、强、弱3个带)在两岸山体地地段较大,可达20~40m,漫滩地段较薄,主河床中一般无风化层或风化层厚度较小。库区和坝区地壳稳定,地震基本烈度为6度,建筑物按7度设防。水库建成后,可能产生的水库诱发地震,估计最高震级为5.5级。水库库岸总体稳定条件较好。
坝址以上流域面积100万km2,多年平均径流量4510亿m3,多年平均输沙量5.3亿t。正常蓄水位175m时,库容393亿m3,防洪限制水位145m时,相应库容171.5m3,防洪库容221.5亿m3。枯季消落低水位155m,库容228亿m3,调节库容165亿m3。主要建筑物按千年一遇洪水设计,万年一遇洪水加10%校核,相应洪峰流量分别为98800m3/s和124300m3/s,相应水位为175m和180.4m(库容为450亿m3)。
三峡水利枢纽效益显著,拥有防洪、发电、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。同时也存在许多问题,如投资、技术、移民、生态、水质、人文景观等。但是在工程进展至今的现实表明,这些问题都能得到妥善解决的。
(二) 枢纽布置和水工建筑物
1. 枢纽布置自左至右顺序为双线五级连续船闸、升船机左侧非溢流坝段、升船机、临时船闸、左岸非溢流坝段、左厂房坝段及左岸厂房、导墙坝段、泄洪坝段、纵向围堰坝段、右厂房坝段及右岸厂房、右岸非溢流坝段。大坝轴线总长度为 2335m(不包括双线五级船闸)。
2. 挡水大坝及泄水建筑物
(1) 任务:挡水、泄洪、排沙。
(2) 坝型及主要尺寸:拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309m,坝顶高程185m,最大底宽126m(厂房坝段181m),顶宽15~40m,大坝砼工程量1600万立方米。
(3) 设计标准:千年一遇洪水设计;万年一遇洪水加大10%校核洪水时坝址最大下泄流量102500m3/s。
(4) 泄洪建筑:泄洪坝段位于河床中部,总长483m,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90m,孔口尺寸为7×9m;表孔孔口宽8m,溢流堰顶高程158m,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。
3. 水电站
电站坝段位于泄洪坝段两侧,设有电站进水口。进水口底板高程为108m。压力输水管道为背管式,内直径12.40m,采用钢筋混凝土受力结构。水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房和地下厂房。共安装32台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,地下厂房6台。水轮机为混流式,转轮直径10m,最大水头113m,额定流量966 m3/s,机组单机额定容量70万千瓦。
4. 通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(德国合作方正在技术公关中,计划用螺旋杆技术取代原计划的钢缆绳提升技术),均位于左岸。
永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5m(长×宽×坎上最小水深),可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5m,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000万牛顿。
(三) 三峡工程的综合效益
1. 防洪
由于三峡水利枢纽工程位于长江中游与下游的分界处,工程建成后在重庆至宜昌段形成巨大水库,可以有效调节和控制长江上游暴雨形成的洪水,对长江中下游平原地区的防洪具有决定性的作用。遇千年一遇的特大洪水,可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用,防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害,减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁,并可为洞庭湖区的治理创造条件。
2. 发电
三峡水电站总装机容量为1820万千瓦,年发电量为846.8亿千瓦时。主要向华中、华东和川东等地区供电,为经济发达、能源短缺的地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,有助于经济发展和减少环境污染。
3. 航运
三峡水库将改善重庆至汉口间的长江航道条件,使万吨级船队可以从重庆直达汉口和上海。提高了长江上中游航运能力,降低了运输成本,促进了船型和船队的标准化、大型化发展。
4. 旅游
三峡水库的蓄水使得原来的三峡景观重新组合,并在库区一支流上开发出了原始生态的小三峡旅游区。工程本身也具有观赏价值。
(四) 三峡工程建设中存在的问题