工程水文学实习报告
程水文学实习报告 水利水电工程一班 覃俊杰前言：
实践是检验真理的惟一标准。在课堂上，我们学习了很多理论知识，但是如果我们在实际当中不能灵活运用，那就等于没有学。实习就是将我们在课堂上学的理论知识运用到实战中。我们怎样才能把课本上的知识灵活恰当的运用到生活、工作当中去，成为对别人对社会有用的人才？我们怎样才能适应当今飞速发展的社会，怎样才能确定自己的人生坐标，实现自己的人生价值呢？抱着这种想法，我来到了新安江水电站，富春江水电站以及沙河抽水蓄能电站。在那里，我接受了更为有用的水文以及水工知识，使我们迈出了成功的一步。我感觉，在水电站里，我们学到的知识很多。同时这次实习进行的很顺利，一切都按照实习前的计划里那样先是新安江水电站，在那待了三天；然后是参观了富春江水电站以及它的工厂房；最后一天去的是沙河抽水蓄能电站，在那同时又欣赏到了美丽的天目湖的景色。可以说为期一周的工程水文学实习进行的非常成功。在此，我要感谢带领我们出去实习的老师们同时还有各水电站的员工们给了我这么好的的一次学习机会。
正文：
一． 新安江水利枢纽 1．枢纽概况新安江水电站位于钱塘江支流新安江上，浙江省建德县境内，是由中国自己设计、施工，自制设备，自行安装的第一座大型水电工程，也是华东电网水库调节容量最大的水电站。电站以发电为主，兼有防洪、灌溉、航运等综合利用效益。工程于1957年4月开工，1959年大坝合拢蓄水，1960年4月第一台机组发电。新安江水电站控制流域面积11850平方公里,多年平均流量357秒立米,设计洪水流量27600秒立米,总库容220亿立米,设计灌溉面积114.3万亩,装机容量66.25万千瓦。目前，新安江水电站通过对机组、主变压器、主接线进行增容改造，已使总出力（装机容量）增至 81万kW。枢纽为混凝土宽缝重力坝和溢流式厂房。主坝坝型为混凝土宽缝重力坝,最大坝高105米,坝顶长度465.4米,坝基岩石为砂岩,坝体工程量 138万立米,主要泄洪方式为坝顶溢流。大坝为宽缝重力坝，最大坝高105m，水库控制流域面积10442km2，占钱塘江流域总面积的四分之一，总库容 216．26亿 m3，其中防洪库容 47.32亿m3(相当于太湖的容积)，为钱塘江流域唯一具有多年调节性能的大型水库。新安江水利枢纽在布置上的一个主要特点：坝后式溢流厂房。 2．枢纽中的主要水工建筑物 1) 挡水建筑物——拦河坝。拦河坝采用的是混凝土宽缝重力坝的形式，目的是为了减少扬压力和渗透压力，同时它还在坝体断面上利用上游水量代替混凝土重来维持稳定。拦河坝分为25个坝段，中间9个为溢流段， 两边分别有8个挡水坝段，两岸的挡水段的坝轴线稍向上游。 2) 泄水建筑物——厂房溢流道。溢流道一共有9个孔，两侧有导流墙，两孔之间有闸墩。溢流坝的堰顶曲线用的是锐缘堰顶水舌底面曲线，再用平顺弧线和厂房顶盖连接。溢洪道是为了控制水位，保证大坝安全运行，并控制下泄流量，减少下游洪水灾害。 3) 水电站。水电站包括引水建筑物，厂房和高压开关站。厂房布置在6到16坝段，厂房还有主副之分，副厂房里在主厂房和坝体之间，有中央控制室及发电机电压以下的配电装置等等 4) 过坝建筑物。目前用两台有吊臂的门架式起重机起吊竹木伐过坝。 3．新安江水电站作用电站平均年发电18.6亿kwh,以220KV和110KV高压输电线路各4回接入华东电力系统。电站担负着华东电网的调频、调峰和事故备用的重任，对降低电网内火电机组煤耗、提高供电质量、保障电网稳定安全经济运行，具有无可替代的地位和作用。至1999年底，已累计发电628亿kW·h，有力地促进了华东地区国民经济的发展和人民生活的改善。电站在防洪、灌溉、航运、渔业、林果业、旅游业等方面,都作出了显著贡献。水库商品鱼捕捞连年稳产高产,部分产品出口欧美十多个国家,1989-1998 年总产量达4.55万t;库区580km2内有大小岛屿1078个,水碧山黛,景色旖旎,被誉为"绿色千岛湖",成为国家级示范森林公园,仅1999年创旅游收入约5亿元;通过合理调度库水下泄流量,顶冲杭州湾涌潮,为杭州市自来水厂提供淡水资源,改善居民饮用水和工业用水质量,仅据1992-1994年统计,因库水顶潮使杭州市免受工业停产损失达40亿元以上;水库已拦蓄洪峰流量10 000m3/s以上的洪水 26次，避免和减轻了建德、桐庐、富阳等城镇2万hm2农田的洪涝灾害，仅90年代就减少下游地区经济损失七、八十亿元。 二． 富春江水利枢纽 1．枢纽概况富春江水电站位于浙江省桐庐县钱塘江上游富春江上，坝址在七里垅峡口故又称七里垅水电站。上距新安江水电站约60公里，下距杭州市110余公里。地理位置优越，又有新安江大型水库进行调节，两电站联合运行，为华东电网提供了大量的电力。水库为日调节，总库容9.2亿米。电站以发电为主，并可改善航运，发展灌溉及养殖事业等综合效益。电站总装机容量29.72万千瓦，年发电量9.23亿度；船闸通行能力为100～300吨级船舶，年过坝量80.5溉渠首，增加下游灌溉面积6万亩。坝址基础岩石为白垩纪流纹斑岩和凝灰角砾岩，构造发育。枢纽主要建筑物有混凝土重力式溢流坝、河床式厂房、船闸、灌溉渠首及鱼道等。溢流坝段全长287.3米，最大坝高47．7米，连续鼻坎，面流消能。厂房为挡水建筑物的一部分，最大高度57.4米，安装4台单机容量6.00万千瓦及一台容量5.72万千瓦的转叶式水轮发电机组，以110千伏、220千伏输电线路并入华东电网。鱼道长158.57米，宽3米，采用“Z”字形布置，形成三层盘梯，为亲鱼上溯产卵之用。船闸布置在右岸，上闸首为挡水重力式结构，下沉式工作闸门。灌溉渠首分设左、右两岸，引水流量1．5米3/秒和5米3 /秒。该工程由上海勘测设计院设计，集团公司水电十二局施工，1958年开工，1962年停工缓建，1965年十月复工，1968年底第一台机组发电，1977 年建成。该工程结合库区的地形特点，采用围堤防护，减少库区淹没及人口迁移，为解决水库移民问题，找到了一条可行措施。在电厂运行中，采用洪水预报调度方法，合理地解决了电站库容小，洪水频繁、弃水多的矛盾，仅1975年至1977年三年当中多发电7420万度；同时还削弱洪峰，减轻下游淹没损失。 2．枢纽中的主要水工建筑物 1) 溢流坝。溢流坝为实体重力坝，分为16个坝段，布置在河床中央偏右的位置，总长287.3米溢流坝上共有17个溢流孔，同时溢流孔内设有弧形闸门。溢流坝的下游采用连续式鼻坎挑流消能方式，挑角为0，以使泄流产生面流和淹没面流消能。 2) 水电站。该电站为河床式电站，厂房兼有挡水作用，厂房内有五台机组，功率为29.72万千瓦。装配场分别设在主厂房两侧。副厂房设在左装配间的左端。该电站一共有5个主变压器，1，2布置在左岸进场公路侧，3，4，5布置在左岸上坝公路左侧山下。 3) 船闸。为了避免与厂房枢纽的干扰，因此300吨级的船闸设在右岸，闸室是采用宽为14.4米的不对称广腹式，输水方式采用廊道，充水一次时间为12分钟，泄水一次为7分钟。单向运行过闸一次时间为38分钟，双向运行过闸时间为55分钟，最大年运货能力为80万吨。 4) 鱼道。鱼道的建设在富春江整个水电站中是一个主要特色之一。考虑到鱼的习性和河道的主流，把鱼道建在厂房级溢流之间。因为这样可以利用导流墙，且符合节约投资的原则。鱼道设于70米长四米宽的下游导墙中，采用Z字型盘旋上升的梯级布置，形成三层盘梯。同时鱼道底部高差变换处设有台阶。三．沙河水利枢纽 1．电站的概述沙河水库为大2型水库，集水面积148.5千米，设计库容为1.09亿立方米。电站位于龙芥沟上游奋桶岗以西的箕形地段。库区周围为山地，高程在145到 167米之间，西面为荒田冲沟，沟底地势较为平坦，高程约为95米左右。电站厂房设在沟出口龙兴亭西北坡麓。该处西面为沙河水库。沙河水利枢纽由水库，上输水系统，厂房和下游输水系统等组成。 2．电站主要枢纽建筑物 1) 上水库。水库建在龙芥沟上游和荒田冲。由主坝和北，东两座副坝围成。主坝采用的是钢筋混泥土面板堆石坝，坝顶高程为137。 2) 上游输水系统。上游输水系统包括侧式进出水口、坝内埋管、斜井式隧洞、及岔管等部分。进出水口布置在坝的前沿，向水库内扩散延伸36米。且隧洞采用钢筋混凝土衬砌，厚度为0.5米。 3) 厂房。厂房布置在龙兴亭西北向坡麓，采用半地下式竖井厂房，两台可逆式水泵水轮机——电动发电机机组分别布置在直径为23.6米的两个圆形竖井内。在主厂房下游侧设有副厂房，布置电气设备、辅助设备和中控室等。包括两台主变压器在内的升压站，紧接副厂房下游侧布置。 4) 下游输水系统。下游输水系统由尾水隧洞、下游出进口及尾水明渠等三部分组成。尾水隧洞采用一机一洞布置。进出水口布置和上游形式相同，设置事故闸门一道。体会及意见： 通过对这三个水电站的参观实习，了解了符合我国水利水电工程建设以及电能资源与社会总体效益的综合利用方针、政策和发展趋势。 1. 水库的抗洪防洪。这种防洪作用主要表现在拦蓄洪水，减少洪峰流量，优化整体防洪调度。 2. 水库的水文预报调度。防洪与兴利对水库的运用是时有矛盾的。主要通过实测雨量过程做出短期的预报，洪水预报，还有洪峰以后退水预报等等方法来进行水库水情预报调度。 3. 安全意识。通过对电站安全生产的规章制度的了解，切实体会到了安全生产的重要性，增强了“安全就是效益” 概念，加强了安全观，连我们进去参观都要带着安全帽，确实为以后工作树立了良好的习惯。 4. 电站自动化。电站通信、信息、网络系统：随着网络信息社会的高速发展，电站已基本实现了管理的自动化。每个发电机组都有相应的PLC控制器。该控制器对发电机组实行实时监控，并借助网络随时向操作员工作站报告，以便网络操作员对不同情况及时对电厂实施发电量调节和配置。总的来说，本次实习增强了我们同学之间交流和合作的能力以及分析问题，解决问题的能力。在实习过程中主动向技术人员和老师提出问题，并且和他们就提出的问题上进行了一些交流和探讨。通过这种相互讨论的方式，基本解决了诸多自己思考但不理解的问题。同时，通过实习我们自己能主动地发现问题，并能结合学过的理论知识去初步的解决问题，为将来创建新技术打下了良好的基础。更重要的是怎样把我们现在所学的知识更好地用到以后的工作上去。经过这次为期7天的工程水文实习，我觉得我收获到了许多在学校课本上难以了解的知识，使概念化的知识活生生的展现在了我们面前。通过实习，我了解到了水利水电工程在国民经济中的重要作用，它是全国电网中不可或缺的部分，失去了它整个国家都将陷入瘫痪。这使我的肩上似乎加上了一负重担，它促使我去学好、用好专业知识，这样才能更好的为国家做贡献。否则，一个小小的失误便会给国民经济造成不可估量的损失，身上之担何止千斤！实习也使我获得了对水利水电枢纽的感性认识，在这次实习中，我亲眼见到了水闸、溢流坝、变电器、宽缝、水轮机组等一系列与我们将要学习的专业知识有关的东西，为我们今后的专业课学习打下了良好的`基础。在以后的设计中就有了可以参照的模版。通过这次实践，我初步了解了水利水电工程的规划、设计、管理工作的基本内容.水利水电工程的规划和设计，是在水文分析计算的基础上,对水利水电枢纽工程规划进行了水利水能计算与技术经济分析,合理确定该水利水电枢纽的工程规模及开发方式。这样就能够既能够最大限度的蓄水发电又能够保证不会造成用料过多造成浪费。使水利枢纽对水的利用和调配率达到最大。满足枢纽周边的用电、用水、灌溉和防洪的需要。当然在对水利枢纽的设计中还要考虑到水库对周边环境的影响。水电是清洁、可再生能源,对改善我国能源结构、减少温室气体排放作用巨大.水电工程有利于防洪减灾、供水灌溉,缓解人口和资源的矛盾,保障区域和城乡经济、社会发展,促进人和自然和谐共处,其综合效益显著;但工程建设也会对生态与环境带来一些不利影响.随着人们环保意识的提高,对水电开发环境保护的要求也越来越高.为促进水电开发与环境的协调和可持续发展,应坚持科学发展观,提高对水电开发环境保护的认识;全面客观评价水电开发的环境效益与可能的不利影响,实现人和自然和谐共处.水利水电工程的管理是一项极其复杂的系统工程.从深度达几十米的坝基开挖、高度达几十米甚至上百米的大坝混凝土浇筑、各种导流洞和引水洞等的施工到各种庞大的水力发电机组的安装,每一个单项工程的施工都含有许多危险有害因素.施工中,参与人员多,大型机具多,工程占地范围大,工序复杂,涉及爆破、立体交叉高空操作等特种作业.水利水电工程项目施工的本身特点决定了安全管理的重要性。而随水利水电建设的不断发展,施工生产对工程机械设备的技术要求也越来越高,机械设备的有效管理成为决定工程施工质量优、进度快和成本低的必要条件,因此工程机械设备的管理,就需要采取科学有效的管理方法和手段 ,以更好地为水利水电建设服务. 通过这次实践，我步了解水利水电枢纽的组成及各组成建筑物的作用。一般来说，水利水电枢纽是由大坝、水电站、通航建筑物三部分组成的。大坝的重要性自然是不言而喻的，它起着截流、蓄水的作用，若是大坝出现安全问题，不仅是整个水利枢纽将荡然无存，连下游几百公里的人民的生命财产安全都将遭受极其严重的威胁。一旦溃坝，便将是一场灾难。所以大坝坝体的安全问题应该是提在重中之重的一项。水电站是发电的主体部分，它通过将水的势能转化为电能为人民提供日常所需的电力。现在国家又在大力兴建抽水蓄能电站，晚上将水电站多发的电能，转化为水的势能，存在高处，等到了白天用电的高峰期再放水发电，这样能够节约水资源，提高利用率。通航建筑物比较常见的就是船闸了，大坝将河水拦腰截断，在水中行驶的船只就无法通行，为了让水运继续通畅，船闸的作用是巨大而又明显的。此外，水利枢纽还有变电站，鱼道等配套工程。通过这次实践，我初步了解水力发电的基本原理。水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。水轮机是指把水能转为机械能的一种工具. 水轮机的原理是指怎么把水能最合理化,最有效率化的把它转成机械能。抽水蓄能电站是以电力系统低谷电能抽水,并以位能形式储存电能的水电站。抽水蓄能电站设有上、下两个水库，利用电力系统用电低谷时的剩余电力，将下水库的水抽存到上水库中，到电力系统的高峰负荷时，再从上水库放水发电。抽水蓄能电站是电力系统惟一能填谷的调峰电源。对峰谷差大、调峰能力不足的电力系统，设置一定规模的此类电站是必要的。 抽水蓄能电站具有上下水库，利用电力系统中多余的电能、把下水库（下池）的水抽到上水库（上池）内，以位能的的方式蓄能；系统需要电力时，再从上水库至下水库进行发电的水电站。在抽水和发电能量转换（由电能变为水能，再由水能变为电能）过程中，输水系统和机电设备都有一定的能量损耗。发电所得电能与抽水所用电能之比，是抽水蓄能电站的综合效率，早期在65％左右，近来已提高至75％左右。抽水蓄能是利用电力系统多余的低价电能，转换成电力系统十分需要的高价峰荷电能，并具有紧急事故备用、调峰、调频、调相的效用，可以提高电力系统的可靠性。抽水蓄能电站按水流情况可分为3类：（1）纯抽水蓄能电站，上水库没有天然径流来源，抽水与发电的水量相等，循环使用；（2）混合式抽水蓄能电站，上水库有天然径流来源，既利用天然径流发电，又利用由下水库抽水蓄能发电；（3）调水式抽水蓄能电站，从位于一条河流的下水库抽水至上水库，再由上水库向另一条河流的下水库放水发电。此外我还了解了水轮机的各种类型。水轮机分为反击式和冲击式。反击式水轮机中又有混流式水轮机、轴流式水轮机、斜流式水轮机、贯流式水轮机。冲击水轮机也分为水斗式水轮机、斜击式水轮机、双击式水轮机。由于不是专门的学习，资料有限，所以只能列举其中一二。 报告的最后，我要感谢带领