测绘三峡实习日记(精选4篇)
第一章
前
言
第二章
三峡工程概况
第三章
第四章
第五章
第六章
三峡枢纽工程变形监测应用 葛洲坝工程及其变形监测系统 隔河岩电站工程概况及其GPS自动化监测系统结
语
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第一章
前言
本次实习,分三峡水利枢纽工程、葛洲坝水利枢纽工程和隔河岩电站工程三大部分,包括专题报告和现场参观。通过现场参观和听取专题报告,了解大型水利水电枢纽工程的总体布局,以及大型工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段的测量工作,加深对课堂教学内容的理解。同时也对施工控制网的布设、施工期的施工测量、水利枢纽工程特别是大坝的外部和内部变形观测与数据处理等有更深刻的认识。
该实习报告各章内容为:第二章,主要介绍三峡水利枢纽工程的大体概况,详细的介绍了工程的特点、工程所带来的综合效益、工程的主要建筑物和工程所存在的问题,包括生态问题和移民问题;第三章,是在长委勘测规划设计研究院的叶青高工的专题报告基础上撰写的,主要介绍了三峡枢纽工程的变形监测项目、变形测量的方法与设施、监测仪器与数据采集,以及监测成果的处理;第四章,主要介绍了葛洲坝工程的变形监测系统。第五章,概况介绍了隔河岩电站工程及其GPS自动化监测系统。
第二章
三峡工程概况
2.1 三峡工程简介
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。三峡水利枢纽坝址位于西陵峡的三斗坪,距葛洲坝工程38km,是一座具有防洪、发电、航运、环保以及养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利工程。工程1993年开工,2009年竣工,历时17年。其中1993-1997年为施工准备和一期工程期;1998-2003年为二期工程期;2004-2009年为三期工程期。整个工程包括一座混凝土重力坝,泄水闸,两岸坝后式水电站,右岸地下厂房,一座永久性同行船闸和一架垂直升船机。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。
三峡大坝为混凝土重力坝,坝址基岩主要为闪云斜长花岗岩。它坝长2335米,底部宽115米,顶部宽40米,高程185米,正常蓄水位175米。大坝坝体可抵御万年一遇的特大洪水,最大下泄流量可达每秒钟10万立方米。整个工程的土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量约2800万立方米,耗用钢材59.3万吨。水库全长600余千米,水面平均宽度1.1千米,总面积1084平方千米,总库容393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米,调节能力为季调节型。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。
三峡通航建筑物包括永久船闸、临时船闸、垂直升船机,都布置于长江左岸,均是在深切开挖的花岗
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2- 岩山体中修建而成。右岸的茅坪溪防护大坝主要是保护耕地和减少移民。
2.2 工程特点
长江是中国最大的河流,也是世界上第三大河,干流全长6363公里,年入海水量约9760亿立方米。长江流域水系庞大,干支流纵横交汇,河川径流丰沛,落差达5400米,蕴藏着巨大的水能资源。其理论蕴藏量为2.68亿千瓦,约占全国水能资源的40%。可开发的水能为1.97亿千瓦,占全国可开发水能资源的53.4%,年均可发电10270亿度,相当于年产原煤5.6亿吨。
工程的主要特点是,工程规模大,经济效益显著,在设计施工中主要建筑物及技术堪称世界一流,拥有多个世界第一,被成为世界超级工程。
工程集防洪、发电、航运、灌溉及其它经济效益于一体,五利齐全。
三峡工程所需投资,静态(按1993年5月末不变价)900.9亿元人民币,(其中:枢纽工程500.9亿元,库区移民工程400亿元)。动态(预测物价、利息变动等因素)为2039亿元。一期工程(大江截流前)约需195亿元;二期工程(首批机组开始发电)需470亿元;三期工程(全部机组投入运行)约需350亿元;库区移民的收尾项目约需69亿元。考虑物价上涨和贷款利息,工程的最终投资总额预计在2000亿元左右。该投资属于长线投资,投资大,成本低,无污染。
2.3 三峡工程的效益
2.3.1 防洪效益
三峡工程正常蓄水位175米时,有防洪库容221.5亿立方米,防洪效益及其连带的环境效益十分显著。对长江中下游地区的主要防洪作用有:
l)如遇“千年一遇”或类似1870年特大洪水,枝城洪峰流量达11万立方米/秒时,经三峡水库调蓄后,枝城流量可不超过71700~77000立方米/秒,配合运用荆江分洪工程和其它分蓄洪区,可控制沙市水位不超过45米,可使荆江南北两岸、洞庭湖区和江汉平原避免发生毁灭性灾害。
2)可使荆江河段防洪标准从“十年一遇”提高到“百年一遇”,即遇到不大于“百年一遇”洪水时,经三峡水库调蓄后,可控制枝城流量不超过56700立方米/秒,沙市水位不超过44.5米,可不启用荆江分洪区和其它分蓄洪区。
3)提高了对城陵矶以上洪水的控制能力,配合丹江口水库和武汉附近分蓄洪区的运用,可避免武汉市汛期水位失去控制,不但提高了武汉市防洪调度的灵活性,还对武汉市防洪起到保障作用。
4)减轻了洪水对洞庭湖区的威胁。三峡工程能有效控制上游来水,减少汛期分流入洞庭湖的洪水和
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3- 泥沙,不但可有效减轻洪水对洞庭湖区的威胁,还可延缓洞庭湖泥沙淤积速度,延长洞庭湖寿命;可对澧水洪水进行错峰调节,减轻其下游的洪水灾害;并为洞庭湖的治理创造了条件。
5)增加了长江中下游防洪调度的可靠性和灵活性,便于更好地应付各种情况。例如:若遇特大洪水需要运用分蓄洪区时,因有三峡水库拦蓄洪水,即可为分蓄洪区人员转移、避免人员伤亡赢得时间。
2.3.2 发电效益
“滚滚长江向东流,流的都是煤和油。” 随着三峡电站的建成,长江水电资源将得到有效开发利用。三峡电站共有单机70万千瓦的机组26台,总装机量1820万千瓦,年发电847亿千瓦时,相当于6个半葛洲坝电站和10个大亚湾核电站,每年为全国人均提供70千瓦时电。电站单机容量、总装机容量、年发电量都堪称世界第一。
大江截流后6年内,三峡电站首批机组即可投入发电。到2009年全部机组发电后,三峡电站向华东、华中、川东供电,并与华北、华南联网,成为中国电力布局的“中枢”。
不仅如此,与火电相比,三峡电站等于省了10个500万吨的大型煤矿,如果加上运输专用线、电厂、供水、污染处理、煤渣运输等投资费用,效益更为可观。与此同时,三峡电站建成后每年减少5000万吨煤炭运量,大大减轻煤对交通运输的压力。
三峡水电站若电价暂按0.18~0.21/(kW·h)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。
2.3.3 航运效益
从宜昌至重庆660公里的长江航道,有550公里处在急流、险滩、浅滩之中,目前只能行驶1500吨级船队。随着蓄水的成功,三峡永久船闸---双线五级船闸也正式通航。由于水深的加大,大坝上游江段的所有碍航险滩将永远消失,同时航道拓宽、水流变缓,万吨级船队可畅行无阻。枯水季节,还可通过增加下泄流量,增加三峡大坝下游的航道水深,改善长江中游的航道条件。
三峡工程完工后,船过三峡要翻越5级船闸,加上候闸,通过三峡大坝共需约3个小时。目前,普通客船从宜昌至重庆,上水需要48小时,下水需36小时;三峡工程建成后,水流变缓,航道变宽,航速大幅度提高,上水只需36小时,下水只需26小时。除去过闸和候闸花去的3小时,上下水航行时间可分别减少12小时和10小时。
2.3.4其它效益
(1)开创三峡旅游新局面。蓄水在淹没库区少部分旅游景观的同时,也使三峡沿岸数以千计的旅游新景观浮出水面。由于长江水深增加,交通便畅,这些久藏深闺的景观近年内将迎来前所未有的开发机遇。
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4- 这将促进三峡旅游方式由单一的游船观光游向水陆结合游、观光与度假结合游、平湖峡谷风光结合游、峡谷漂流与溶洞结合游等的转变。三峡大坝全面建成后,三峡水库水位将保持在145米-175米之间。每年5月-10月的长江丰水季节,根据防洪的需要,三峡坝前水位将降至145米左右,使水位对诸峡风光的影响降到低点,与三峡旅游高峰时节正相契合。
(2)促进库区经济的全面发展。三峡库区是中国18个连片贫困地区之一。为了确保三峡蓄水成功,国家在三峡库区进行了大规模移民,截止2002年底,共搬迁安置移民72万余人。移民既改变了三峡库区落后的交通、生活条件,也全面调整了库区落后的工农业结构,给三峡沿岸经济带来前所未有的发展机遇。1995年以来,相继有14万农民在政府的扶持下,走出峡谷,迁至上海、广东、江苏等经济发达地区起了新家;1000多户“五小”企业在搬迁中关闭;数百家海内外客商被吸引到库区投资开发。这不仅有效改变了库区人与水争资源的局面,也为库区经济的可持续发展奠定了基础。
2.4 三峡工程主体建筑物
三峡工程作为世界上最大的水利水电工程,其建筑物由大坝、电站以及船闸和升船机构成。
2.4.1 大坝
修筑在长江河床上的拦河大坝是用1800多万立方米混凝土浇筑而成的混凝土重力坝。大坝全长2309.47米,坝顶海拔高程185米,最大坝高181米。为了保证三峡大坝修建过程中的正常通航,大坝分两段浇筑。在建的大坝有1600多米,位于三峡导流明渠以左部位。它由23个泄洪坝段、布置有14台发电机组的厂房坝段和非溢流坝段组成。由于这段大坝是在三峡二期工程期间浇筑的,所以也被称为“二期大坝”。这段大坝的混凝土浇筑工作基本完成,并从2002年9月开始挡水过流。三峡大坝的另一段,全长600多米的右岸大坝,要在2002年11月导流明渠截流后,在截流所形成的围堰保护下进行浇筑。这段大坝在三峡三期工程浇筑,也称为“三期大坝”。这段大坝由布置有12台机组的电站厂房坝段和挡水的非溢流坝段组成,在2009年建成并同左岸
大坝连成一体。
2.4.2 电站
三峡电站采用坝后式,分为左、右两座厂房,共安装有26台单机容量70万千瓦的发电机组,年均发电量847亿千瓦时。其中,靠近长江南岸的是右岸电站,装有12台机组;靠近长江北岸的是左岸电站,装有14台机组。这些机组运行水头最大变幅达52米,是世界上最大的机组。左岸电站14台机组制造工作正在加紧进行,部分机组已开始安装。2003年将有4台机组发电。右岸电站将在导流明渠截流后开始建设。此外,在大坝右岸的山体内,还留有为后期6台扩机的地下电站位置,其进水口将与工程同步建成。
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5- 2.4.3 船闸和升船机
三峡工程永久性通航建筑物包括永久船闸和升船机,均位于左岸山体内。
永久船闸为双线五级连续梯级船闸,是在花岗岩山体中开凿出来的。其上下游引航道与长江主河床相连,船闸本身长1607米,加上引航道,全长6.4公里,可通过万吨级船队。无论是船闸规模还是水头,永久船闸都居世界之首。船闸由6个闸首和5个闸室组成,每个闸首均安装有两扇“人字门”,双线五级共有24扇。为了保证旅客快速过坝,三峡工程将从2005年开始修建垂直升船机。三峡升船机也是世界上最大的升船机。它是用一个巨大的承船厢装上船只,连同水一起垂直提升起来。它一次可提升一艘3000吨级的客货轮,提升最大高度113米,最大重量1.13万吨。船舶经过升船机通过三峡大坝只需半个小时。
2.5 三峡工程存在的问题 泥沙问题
2.5.1 移民问题:
三峡库区将淹没耕地36万亩,最终迁移人口113万,其中重庆16个区市县受淹,移民数量占整个库区移民的85%左右。移民问题,是与城市发展,地区经济发展和环境保护相协调适应的。这是一个世界难题。按照“突出重点,远近结合;移民进度与工程进度相衔接;在资金到位的情况下,移民宜早不宜晚”的移民搬迁原则,国家对三峡库区的移民工程进行了详细规划,要求各个区市县按照规划分四期完成移民搬迁任务。这四个时期即:1993年到1997年为第一期,1998年到2003年为第二期;2004年到2006年为第三期;2007年到2009年为第四期。
2.5.2 生态环境问题:
1)对局部地区气候的影响:水库对周围地区气候有明显调节作用,影响范围垂直方面不超过400米,两岸水平方向约1-2公里,年平均气温增加0·1-0·2摄氏度,冬春季月平均气温增高0·3-1·3摄氏度,夏季降低0·9-1·2摄氏度,雾日增加约2天,冬季温升对柑桔、油桐等经济作物有利,夏季降温对重庆万县等地气候有所改善。
2)对水温水质的影响:蓄水后,库水流速减少,停留时间增加,有利于有机污染物的降解净化,改善下泄水质,但稀释扩散能力降低,将加剧库区城镇岸边的江水污染,建坝后对氮磷等营养物质有一定拦蓄作用。
3)对陆生动植物资源的影响:珍稀植物一般都分布在300米高程以上,对它们影响不大。水禽数量将有所增加。
4)对水生生物的影响:水库区浮游生物和底栖动物将有所增多,种类组成将发生变化;水库养
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- 殖水面扩大,鱼产量可望增加。
第三章
三峡枢纽工程变形监测应用
3.1 变形监测项目
三峡工程变形监测系统的仪器监测项目分为:
1)变形 2)变形监测网 3)近坝区地壳形变监测与滑坡监测。此外,还有巡视检查项目。1.变形:
变形的监测内容为:
1)水平位移 2)垂直位移 3)坝体挠度 4)地基倾斜 5)接缝和裂缝开合度。
2.变形监测网:
三峡工程中,将变形监测网列入专项监测项目。包括: 1)水平位移监测网(亦称平面监测网)2)垂直位移监测网(亦称高程监测网)
主要用于监测工作基点的稳定状态和测量近坝区岩体的绝对位移。在布设监测网时采用从整体到局部,逐层发展的布设方案。
3.近坝区地壳形变监测与滑坡监测 :
属三峡工程近坝区(秭归县以下)地质环境监测范畴。
1)大断裂定点监测主要采用布置三维监测网,短基线,短水准等测量方法。2)库区滑坡监测现阶段未系统实施。
3.2 变形测量
3.2.1 变形测量方法与设施
1.水平位移监测
(1)边角网与边角交会。
(2)正垂线、倒垂线:用于监测顺水流方向和垂直于水流方向的平面位移。该方法的特点是操作简便、量测精度高、经济实用。
(3)引张线:大坝和永久船闸墙水平位移监测的主要测量方法,以两端结合布置的正、倒垂线作为
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- 工作基准。特点是直观简便、精度较高。
(4)激光准直测量:在三峡大坝的坝顶和基础各布置一套真空的激光位移测量系统,其中坝顶一套全长2005米,设测点99个。这是一项新技术,较为复杂。
(5)视准线法:精度相对较低,主要用于监测右岸茅坪溪防护土石坝的坝面水平位移。
(6)精密量距:用专门的精密量距带尺直接测量两点间的距离。距离的变化反应两点间相对水平位移。
(7)伸缩仪:主要用以监测高边坡深层岩体的水平位移,也利用其监测大坝相邻坝块间的伸缩变形。该方法往往与精密量距结合布设(通过精密量距对起结果施加改正)
(8)钻孔倾斜仪:用活动式钻孔倾斜仪监测岩体深部重要断层、裂缝的错动。
(9)水平向多点位移计:针对永久船闸高边坡变形,利用该仪器了解爆破开挖对岩体松弛变形的影响。
2.垂直位移监测
(1)精密水准测量:是最广泛、最主要的方法。基准点通常在远离大坝的下游稳定区域的双金属标;工作基点离建筑物较近或者在基础部位设置的深埋双金属标或测温钢管标。软弱夹层也用设置钢管标来实现监测。
三峡工程永久性建筑物采用一等水准测量精度实施测量垂直位移。(2)液体静力水准测量。(3)竖直传高。
(4)竖向多点位移计:测量岩体不同深度的垂直位移。3.挠度与倾斜/转动监测
(1)挠度监测:正垂线,采用一线多测站式,目的是便于实现自动化观测。(2)倾斜/转动监测:精密几何水准与静力水准、倾角计(用在高边坡坡面)4.裂缝和接缝监测
主要应用测缝仪,埋设于混凝土内部。5.其他测量方法:
现阶段主要采用一些稳定可靠的成熟技术或手段。对于GPS、测量机器人等新技术、新方法的应用,处研究尝试阶段。
3.2.2 监测仪器与数据采集
1.主要测量仪器(1)大地测量仪器:
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- 如:测距仪,.经纬仪,水准仪及水准尺。
(2)专用测量仪器: 如:垂线坐标仪,引张线读数仪:EX-TT型引张线仪,.静力水准仪,竖直传高仪。
(3)数据采集控制器 2.数据采集(1)人工采集(2)半自动采集:(3)自动采集 3.测量成果处理
(1)大地测量数据预处理与平差:三峡工程的监测数据采用两套软件进行预处理与平差。
(2)位移量计算:按照DL/T 5178-2003《混凝土坝安全监测技术规范》中有关变形量正负号的规定要求,各实施单位自行编制程序,计算当次位移,累次位移,成果数据报表。
(3)工作基点位移修正:三峡一年一次的水平、垂直位移监测全/简网的观测结果,计算相邻两次简网点的坐标差或高程差,对其按时间进行线性内插,得出一年中简网点的坐标或高程在每个月的内插值,再以内插值为起算数据,重新算出监测点的坐标、高程,最后得到监测点的位移量即为修正后的位移量。
第四章
葛洲坝工程及其变形监测系统
4.1 工程概况
葛洲坝工程是长江干流上修建的第一个综合利用工程,位于湖北省宜昌市,距在建的三峡水利枢纽37公里,位于长江上游与中游交际的地方,距三峡出口南津关3公里,在此长江由向东流改为向南流,流向转了90度,江中两个小岛,一为葛洲坝,一为西坝。葛洲坝工程在当时为国内最大的工程,装机270万Kw,为当时世界上低水头、大流量、无发电库容的径流式电站中的规模最大的。
葛洲坝工程是三峡工程的配套工程,既可调节三峡水库的泄水,又可改善三峡到下游之间的险滩、窄航道,成为三峡工程的反调节工程。
4.2葛洲坝水利枢纽安全监测简介
1.设计要点:
(1)合理确定安全监测系统的结构
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-(2)重视目视检查(3)应量基准值(4)效应量的原始值
2.作用与建筑物及基础的主要原因量:
如:库水位、降水(降雪)、气温、水温、大气状态、建筑物及基础材料温度、冰厚、建筑物自重、地震、洪水等。
3.主要效应量:(1)基岩绝对水平位移(2)基础渗流变化(3)基础岩体的不均匀沉陷(4)某些接缝的压缩变化
(5)岩体中剪切带岩石物理、化学和力学性能的演变
4.3葛洲坝水利枢纽工程变形监测系统
1.整体联系监测网
(1)大地测量法:水平位移和垂直位移组成水平网和高程网(2)全网:基准点和工作基点
(3)简网:最重要的工作基点(包括基准点)2.平面网
目的:监测工作基点的稳定状态,建立全工程的整体联系 方案:
(1)基点检验网:检测基左,基右稳定性
(2)直伸边角网:以基左,基右检测挡水前沿倒垂点的稳定性
(3)连续引张线:检测倒垂组(9个)之间的相对位移,判断其稳定性(已取消)3.高程检测网
方案:在大坝的下面采用一等水准环线(36Km)(1)基础岩体水平位移:绝对水平位移, 相对水平位移
(2)基础岩体垂直位移: 绝对垂直位移(钢管标型), 相对垂直位移(基岩变形计)4.基础岩体变形量测系统
(1)基础岩体水平位移:绝对水平位移,相对水平位移
(2)基础岩体垂直位移:绝对垂直位移(钢管标型),相对垂直位移(基岩变形计)5.主要建筑物变形测量系统
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-(1)水平位移
工作基点采用倒垂。方法:主要采用引张线,也可以采用视准线和大气激光准直,因为采用激光准直时,大气改正误差改正较大,因而很少采用此中方法。
(2)垂直位移:精密水准测量 6.建筑物挠度量测系统 主要正垂线量测
7.建筑物接缝张合变形量测系统 采用差动电阻式测缝计 8.基础,渗流,渗压量测系统(1)产生渗流渗压的因素:
基础岩体水文地质情况,工程地质条件,和建筑物底部变形形状及工程处理措施。(2)监测项目:渗流量,挤压力(渗压力)(3)设施:基础排水管,渗压管,渗压计 9.温度应力状态应力量测系统
设施:电阻式温度计,应变计,无应力计,钢筋计等。
4.4数据处理与采集
数据采集后要进行定性和定量分析,作出过程线(分布线和相关线),并进行数理统计分析(剔除粗差,消除误差,特征值统计)。还有整编原因量资料。
4.5安全监测自动化:
大坝监测自动化的三种方式:(1)数据采集和整理自动化(2)资料分析自动化
(3)全自动化,即综合完成前两种方式的功能,实现在线监控。
第五章 隔河岩电站工程概况及其GPS自动化监测系统
5.1隔河岩工程的概况
清江隔河岩枢纽位于湖北省西部长阳县境内,是一个以发电为主兼有防洪,航运效益的综合利用的水
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1- 利枢纽工程。隔河岩工程于1987年1月开工,1994年12月4台机组全部投产发电。大坝为重力拱坝,高151m,坝顶长653.5m,主体工程浇钢筋混凝土212万m3,库容34亿m3,其中调度库容22亿m3,防洪库容8.7亿m3,在汛期6、7月份预留5亿m3库容作为长江荆江河段的防洪库容。右岸厂房为引水式厂房,装机120万kw,设计水头103m,设计年发电能力30.4亿度,是华中电网骨干调峰调频厂。左岸为300吨级的垂直升船机,年通过能力(单向)为300万吨。
5.2 隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统简介
1.点位布设:
共有7个点,其中坝面5个,左右岸一个 2.数据传输流程:
坝面接收机——坝面工控机——光纤——HUB(集线器)——服务器——总控计算机——UNIX工作站
3.变形监测流程:
GPS1号点(GPS2)——定向天线——生产管理楼顶的全向天线——HUB(集线器)——服务器——总控计算机——UNIX工作站
4.数据处理流程:
原始数据(数据采集模块)——总控(总控模块)——数据库(数据库模块)——数据处理(解算模块)——结果数据——数据库(数据库模块)
5.隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统的精度:
利用改进和广播星历或精密预报星历及6小时的双频GPS观测值求得的监测点的水平位移及垂直位移(相对于基准点)的精度均优于1.0mm,汛期可提供1小时解或2小时解,其水平位移及垂直位移的精度均优于1.5mm。
该监测系统利用卫星定位技术、数字通讯和计算机网络技术、自动控制技术、精密工程测量技术及现代数据处理技术等高新技术的集成,首次成功地将GPS定位技术用于大坝外部变形的长期连续实时监测.系统稳定可靠,从1997年初GPS接收机设备到货即开机使用至今,未出现过任何故障.1998年抗御长江特大洪水期间所提供的快速而准确的资料对隔河岩水库超蓄调度提供了科学决策的依据,为长江防洪发挥了重要作用。
第六章
结语
首先跟感谢测绘学院给我们这么好的一个机会到享誉世界的工程去实习参观,短短的8天时间里,学到了很多在课本中没有学到的知识,也为我们即将毕业走向工作岗位的测绘学子一个锻炼的机会。
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- 我们实习的地点有三个,都是是世界著名的水利工程——三峡大坝,葛洲坝,隔河岩电站,第一次看到如此霸气的工程,的的确确被震撼到了,听着工程师与老师们的讲解,对工程的规划设计施工建设运营管理方面有了更深层次的了解,同时也感叹人类智慧与能量之伟大,竟然可以构想与建造出如此复杂而浩大的工程。
8天的时间里,很想感谢很多人,感谢学院给我们这次实习的机会,感谢梅文胜老师,他对我们这次实习全全负起责任,大事小事都一手抓,并且做得很到位。还有张正禄教授,给我们实习帮了很多的忙,也为我们增添了很多欢乐,还有三个司机师傅和三个研究生学长,他们也为实习付出很多,还要感谢各实习单位的武测校友们,他们真的是很关照我们这些师弟,给我们很多建议和帮助。
最后,以我自己想出的打油诗来总结这次宜昌的实习。三峡雄伟,葛洲霸气,水电之都,宜人昌盛。
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姓名:
学号:
专业:机械设计制造及其自动化
指导老师:夏大勇、雷金
一、实习要求及考核
1. 要求每天写实习日记,实习完成后写写实习报告,实习完成后将实习日记及实习报告均上交给实习指导教师。2. 考核
实习成绩由实习报告、实习日记和实习期间的表现综合评定,成绩按百分制判分。
二、实习纪律
1. 讲文明、有礼貌、一切行动听指挥,树立大学生的形象; 2. 遵守“安全规定”要求,上工地时必须戴安全帽(各班2月21日前在学校借好安全帽),保证人身安全;
3. 遵守劳动纪律,按时乘车、出发及返回,实习过程中不得从事与实习无关的事情,并只能在指定区域活动,不得损坏实习处的设备和设施; 4. 因故不能参加实习活动应请假,否则以旷课论处; 5. 相互照应,不得影响他人的学习和休息;休息外出时至少两人以上结伴而行,并在晚9:00前必须返回住地;
6. 实习阶段学生只能在建设工区围墙(围栏)内活动; 7. 注意保密,不得进入禁止入内的部位,实习证不得丢失; 8. 遵守住地关灯等作息时间规定。
违纪者视情节轻重予以处理(包括:批评、警告、停止实习、报请学校给予行政处分)。
三、实习内容 三峡大坝掠影——
在到达宜昌的第三天我们就在老师的带队下来到了三峡大坝进行参观。首先参观的地方是双线五级船闸。双线五级船闸布置在大坝左侧的山凹内,船闸线路总长6442米,船闸上下游最大水头为113米,设5级闸室分担水头。其规模是设计之最,两侧高陡边坡最大开挖深度达170米,其下部为高约60米的直立墙。两线船闸间保留宽60米的岩石中隔墩,船闸闸室采用薄混凝土衬砌结构。我们达到的时间比较幸运 正好赶上了一艘运煤的货船正在通过五级船闸的第四个闸,而且是由上游像下游通行。在上面我们亲眼看到了水一点一点的降下来,最后下降有数十米,直到与第五个闸的水位保持向平的时候,闸门缓慢打开,船便慢慢的驶向了第五个闸室。在工程师的耐心讲解之下,我们明白了三峡大坝船闸两个闸室之间的水不是通过闸门而相互流通的。在两个闸室的底部都有管道相同,平时管道式关闭的,在需要两个闸室的水面相平时,管道打开,水通过管道在闸室之间流通,从闸室底部灌入,从而减小了对闸门的冲击和压力。在两个闸室的水位相平之后,闸门再打开,船就可以通过闸门了。
参观当天的天气雾蒙蒙的,站在三峡大坝上,放眼望去,都是烟雾缭绕的山峰和清澈的水面,真的是仿佛进了一个世外桃源,与山为伴,与水为友。站在坝顶,放眼江面,大雾蒙蒙,水波不兴,不禁让我回想起了毛主席在三峡游览的豪情:更立西江石璧,截断巫山云雨,高峡出平湖。神女应无恙,当惊世界殊。兴建三峡工程,是中华民族几代人的夙愿。
三峡大坝展览馆纪实——
三峡大坝展览馆运用照片、图表、模型、实物、动画、字画和影视等诸多形式简要介绍三峡工程的历史,记录三峡工程十七年建设的过程,展示三峡工程的综合效益。彰显三峡建设者的精神风貌,反映三峡工程体制创新、管理创新和科技创新的成果。从最开始国民党领导人孙中山到后来新中国几代领导人对长江三峡附近经常发生洪水的痛心到开始论证建设三峡大坝的可行性,再到最后三峡大坝工程的竣工运行,经历了一个漫长的痛苦过程,也承载了几代人的心血,经过无数的人的付出和几代人的努力才有了今天这样宏伟的建筑。在工作人员的细心讲解下,我们加深了对三峡工程的认识。三峡大坝不仅仅是一座建筑,一个工程,更是一个国家建造大坝技术和能力的体现和反应,是一个民族凝聚力的彰显和表达,是一代代中华儿女治水防洪、为国利民的心血杰作。
在三峡大坝展览馆,我们还参观了很多三峡工程的建设模型,其中包括起重机、花岗岩的模型,发电组的水轮机的模型,升降梯的模型和整个三峡的全景模型。在这里,工作人员一一向我们介绍了三峡工程从施工到最后竣工发电的全过程,让我们一睹三峡全貌,更是对三峡的了解更上一层楼。
三峡大坝工程分为三个阶段:第一阶段(1993-1997年)为施工准备及一期工程,施工需5年,以实现大江截流为标志。第二阶段(1998-2003年)为二期工程,施工需6年,以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和永久船闸通航为标志。第三阶段(2004-2009年)为三期工程,施工需6年,以实现全部机组发电和枢纽工程全部完建为标志。
三峡大坝具有多种效益,主要包括——“防洪效益”,“发电效益”,“航运效益”。兴建三峡工程的首要目标是防洪。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程。其地理位置优越,可有效地控制长江上游洪水。经三峡水库调蓄,可使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇或类似于1870年曾发生过的特大洪水,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。另外发电的效益更是方便了中国大部分人。三峡水电站总装机容量1820万千瓦,年平均发电量846.8亿千瓦时。它将为经济发达、能源不足的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。最后是航运,三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道,万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨,运输成本可降低35-37%。经水库调节,宜昌下游枯水季最小流量,可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上,使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。
三峡大坝基本结构和布置——
三峡枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等3大部分组成。其中泄洪坝段位于河床中部,即原主河槽部位,两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段后,另在右岸留有后期扩机的地下厂房位置。永久通航建筑物均布置于左岸。
1、坝址。三峡工程大坝坝址选定在宜昌市三斗坪,在已建成的葛洲坝水利枢纽上游约40公里处。长江水运可直达坝区。工程开工后,修建了宜昌至工地长约28 公里的准一级专用公路及坝下游4公里处的跨江大桥——西陵长江大桥。还修建了一批坝区码头。坝区已具备良好的交通条件。坝址区河谷开阔,两岸岸坡较平缓,江中有一小岛(中堡岛),具备良好的分期施工导流条件。枢纽建筑物基础为坚硬完整的花岗岩体,岩石抗压强度约100兆帕;岩体内断层、裂隙不发育,且大多胶结良好、透水性微弱。这些因素构成了修建混凝土高坝的优良地质条件。
2、枢纽布置。枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等3大部分组成。主要建筑物的型式及总体布置,经对各种可行性方案的多年比较和研究,并通过水力学、结构材料和泥沙等模型试验研究验证,均已确定。选定的枢纽总体布置方案为:泄洪坝段位于河床中部,即原主河槽部位,两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段后,另在右岸留有后期扩机的地下厂房位置。永久通航建筑物均布置于左岸。
3、主要水工建筑物。
大坝:拦河大坝为混凝土重力坝,坝轴线全长2309.47米,坝顶高程185米,最大坝高181米。泄洪坝段位于河床中部,前缘总长483米,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90米,孔口尺寸为7×9米;表孔孔口宽8米,溢流堰顶高程158米,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。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108米。压力输水管道为背管式,内直径12.40米,采用钢衬钢筋混凝土联合受力的结构型式。校核洪水时坝址最大下泄流量102500立方米/秒。
水电站:水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房。共安装26台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台。水轮机为混流式,机组单机额定容量70万千瓦。右岸山体内留有为后期扩机(6台,总容量 420万千瓦)的地下电站位置。其进水口已经建成。
通航建筑物:通航建筑物包括永久船闸和升船机,均位于左岸山体内。永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5米(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,承船厢有效尺寸为120×18×3.5米,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢运行时总重量为11800吨,总提升力为6000牛顿。在靠左岸岸坡设有一条单线一级临时船闸,满足施工期通航的需要。其闸室有效尺寸为240×24×4米。
吊车实地参观——
吊车是在本次实习过程中与我们机械专业相关性最大。所以在参观吊车的时候老师也给我们进行了非常详尽的讲解。我们参观的是三峡大坝在建设过程中使用的吊车,主要是德国生产的克虏伯吊车。当时师傅带着我们,在这台起重机下面进行了很详细的讲解。这是一台德国生产的吊车,使用至今,没有出现过任何大的故障毛病,无故障运行10几年。这台吊车使用液压减震,时速最高可达100多公里每小时。当时师傅还说笑道:“这台吊车坐起来可比你们的大巴舒服多了呀!”这不得不让我们对德国机械工业的技术感到佩服,而国内较好的吊车如三一重工,徐州重工生产的吊车却仍然比德国,美国生产的吊车差了几个档次。不仅仅是使用寿命上不如外国的吊车,在性能和可靠性上相对外国吊车也差了不少。机械工业一直是我国的一个弱项,要实现国家的工业化,实现生产的机械化,机械制造技术起到了举足轻重的作用。作为一个机械专业的大学生,更是应该学好知识,打牢基础,即使不一定能为国家做出大的贡献,也能在这个行业贡献出自己的力量。
葛洲坝二江水电站学习——
葛洲坝二江水电站是我们实习的最后一站。在葛洲坝二江电厂,我们是每个班级组队,一个师傅带一队。这样人少一些,能听的更为真切一二。我们分别去参观了输电线、变压器,汽轮机厂房和葛洲坝。在三峡展览馆参观的时候有工作人员讲解说,葛洲坝在三峡的下游,这是当时国家为了建三峡大坝儿试建的一个大坝,如果成功的话,三峡大坝则可更为放心的建设。这次参观最为壮观的应该就是水轮机的参观了。厂房很高很大,保证一定的高度是为了方便设备的装拆,下面也有很深的高度,走下去估计有两层楼梯那么高才能看到汽轮机的整体。因为本身汽轮机就很大,在厂房的下面,可以看到直径有50米的汽轮机转子的外壳,设备大的同时,噪声也是非常的大。偌大的厂房里面干干净净的,没有一个工作人员,全部都是计算机控制作业。让我不禁感叹自动化集成及计算机技术的重要作用。对于葛洲坝二江水电站我倒是没有太多的体会,主要还是因为对电厂和发电方面知识的不了解,所以在参观的时候师傅说的一些东西也并不是很懂。隔行如隔山说的或许就是这种感觉吧~ 三峡实习总结——
4月3日至4月9日,我们学校(南昌工程学院)组织了第一批水利与生态工程学院2011级水利水电工程专业的1~2班的学生参与了其中,而我很荣幸的作为其中的一员,进行了一次全方位的实地考察,了解了三峡水利大坝的详细情况,为了对这次实习所学习到的东西进行一次更深层次的规划和总结,为以后的工作留下更深刻的印象和帮助,决定写下这一次有关于这一次的实习报告。
实习报告大致分为以下几个方面
一、实习目的1.了解在国家拉动内需的大政方针下的我国水利水电工程和农田水利工程建设以及水资源综合利用的方针、政策和发展趋势;
2.通过对三峡大坝,水电站,三峡展览馆等的参观和现场人员的讲解以及专家的讲座,增强对水利水电工程的感性认识,促进理论与实践的结合,增加工程概念,丰富生产知识,对将要从事的工作有比较全面深入的了解和切身感受,提高分析和解决实际问题的能力,为今后的工作和继续深造打下基础;
3.熟悉水利枢纽的组成与总体布置,各种水工建筑物的作用,水电站的典型布置方式,组成建筑物及运行管理;
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:这次实习为期一周; 第一天,听长江三峡高级工程师为我们讲解有关于三峡大坝的构成和功能,以及有关于参观三峡大坝的有关事项。
第二天,赶赴施工区近距离参观三峡大坝。
第三天,听蔡老师为我们讲解水工建筑物的几种类型,并介绍和参观了三江 的葛洲坝
第四天,赶赴宜都参观水利大坝
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,坝段、坝址、正常蓄水位、重庆至宜昌河段的一级开发与二级开发以及分期开发等多方面的比较,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,初期运用水位156m。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,2003年6月水库开 始蓄水,2009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)。
三峡工程分三期,总工期17年。一期5年(1992——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、升船机及左岸部分砼坝段的施工。
一期工程在1997年11月大江截流后完成,长江水位从原68m提高到88m。己建成的导流明渠,可承受最大水流量为20000m3/s,长江航运不会因此受到很大影响。可以保证第一期工程施工期间不断航。
二期工程6年(1988-2003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船闸、升船机的施工,2003年6月1~15日大坝蓄水至135m高,围水至长江万县市境内。张飞庙被淹没,长江三峡的激流险滩再也见不到,水面平缓,三峡内江段将无上、下水之分。永久通航建成启用,7月10日左岸首台机组发电。
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600km,最宽处达2000m,面积达10000km2,水面平静的峡谷型水库。水库平均水深将比现在增加10~100m。最终正常冬季蓄水水位为175米,夏季考虑防洪,可以控制在145m左右,每年将有近30m的升降变化,水库蓄水后,坝前水位提高近100m,其中有些风景和名胜古迹会受一些影响。
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
防洪是兴建三峡工程的首要出发点和目标。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,当水位达到海拔175米时,水库可拥有221.5亿立方米的防洪库容,可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,特别是对荆江河段的防洪具有决定性的作用,使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。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。因此,三峡工程是长江中下游防洪的关键工程。
2.发电
三峡工程最直接的经济效益是发电。三峡水电站左岸厂房安装14台水轮发电机组,右岸厂房安装12台,总共装机26台;单机容量70万千瓦,装机总容量为1820万千瓦,年发电量为846.8亿千瓦时。主管三峡发电的长江电力现已将三峡电能搭接上4条大电网,三峡水电站全部投入发电后,可以把华中、华东、华南电网联成跨区的大电力系统,可取得地区之间的错峰效益、水电站群的补偿调节效益和水火电厂容量交换效益。它将为经济发达、能源短缺的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。三峡工程所提供的电力资源,如果以火电来算,就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电站。
3.航运
三峡工程位于南津关上游38千米处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪至重庆江段,对下可以增加葛洲坝工程以下长江中游航道枯水季节流量和水深,能够较为充分地改善重庆至汉口间通航条件,满足长江上中游航运事业远期发展的需要。三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道,万吨级船队可以从重庆直达汉口和上海。扩大了重庆至汉口门航道通过能力,可满足长江上中游航运事业远景发展的需要。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨,运输成本可降低35%-37%。经水库调节,宜昌下游枯水季最小流量,可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上,使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。三峡工程与葛洲坝工程联合运行,对长江上中游的航运效益十分显著。大幅度降低运输成本,可充分发挥水运优势。三峡工程建成后,由于长江上中游航道和水域条件的改善,将促进船型、船队向标准化、大型化方向发展。有利于库区港口、航道建设和航标管理。此外,干流两岸遇有大型崩塌、滑坡时,不会再阻断干流航道。
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。
(四)三峡工程建设中存在的问题
三峡建设过程中,需要解决许多问题,其中既有技术方面,也有环境,生态等方面的问题。
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。闸墙顶以上开挖边坡:全风化带1∶1~1∶1.5,强风化带1∶1,弱风化带1∶0.5,微风化和新鲜岩体1∶0.3。船闸主体段最大开挖深度达170m,边坡高度,在第三闸首附近约400m长范围为120~160m,其余部位高50~100m。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。
五、实习总结
这是入大学以来第二次外出实习,而且是我十分向往的地点——三峡大坝!经过六个小时汽车的长途跋涉,我们来到了三峡大坝大学生培训中心,开始了我们为期四天的三峡大坝实习。一、三峡展览馆。三峡展览馆运用照片、图表、模型、实物、动画、字画和影视等诸多形式简要介绍三峡工程的历史,记录三峡工程十七年建设的过程,展示三峡工程的综合效益。彰显三峡建设者的精神风貌,反映三峡工程体制创新、管理创新和科技创新的成果。从最开始国民党领导人孙中山到后来新中国几代领导人对长江三峡附近经常发生洪水的痛心到开始论证建设三峡大坝的可行性,再到最后三峡大坝工程的竣工运行,真的是经历了一个漫长的痛苦过程,同时也是承载了几代人的心血才有了今天这样宏伟的建筑。在工作人员的细心讲解下,极大程度的加深了我们对三峡工程的认识。原来三峡工程中包括了多个“三”。其中包括“三期工程”、“三种效益”和“三组成部分”。
三期工程——第一阶段(1993-1997年)为施工准备及一期工程,施工需5年,以实现大江截流为标志。第二阶段(1998-2003年)为二期工程,施工需6年,以实现水库初期蓄水、第一批机组发电和永久船闸通航为标志。第三阶段(2004-2009年)为三期工程,施工需6年,以实现全部机组发电和枢纽工程全部完建为标志。
三种效益——“防洪效益”,“发电效益”,“航运效益”。其中防洪和发电是我们比较熟知的。兴建三峡工程的首要目标是防洪。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程。其地理位置优越,可有效地控制长江上游洪水。经三峡水库调蓄,可使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇或类似于1870年曾发生过的特大洪水,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。另外发电的效益更是方便了中国大部分人。三峡水电站总装机容量1820万千瓦,年平均发电量846.8亿千瓦时。它将为经济发达、能源不足的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。最后是航运,三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道,万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨,运输成本可降低35-37%。经水库调节,宜昌下游枯水季最小流量,可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上,使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。
三组成部分——三峡枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等3大部分组成。其中泄洪坝段位于河床中部,即原主河槽部位,两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段后,另在右岸留有后期扩机的地下厂房位置。永久通航建筑物均布置于左岸。
同时,我们还参观了很多三峡工程的建设模型,其中包括起重机、花岗岩的模型,发电组的水轮机的模型,升降梯的模型和整个三峡的全景模型。在这里,工作人员一一向我们介绍了三峡工程从施工到最后竣工发电的全过程,让我们一睹三峡全貌,更是对三峡的了解更上一层楼。二、三峡大坝。在了解了三峡工程的基本概况以后,接下来的第二天我们就亲自来到了三峡大坝进行参观。首先到的第一个地方是双线五级船闸。双线五级船闸布置在大坝左侧的山凹内,船闸线路总长6442米,船闸上下游最大水头为113米,设5级闸室分担水头。其规模是设计之最,两侧高陡边坡最大开挖深度达170米,其下部为高约60米的直立墙。两线船闸间保留宽60米的岩石中隔墩,船闸闸室采用薄混凝土衬砌结构。我们达到的时间比较幸运 正好赶上了一艘运煤的货船正在通过五级船闸的第四个闸,而且是由上游像下游通行。在上面我们亲眼看到了水一点一点的降下来,最后下降有数十米,直到与第五个闸的水位保持向平的时候,闸门缓慢打开,船便慢慢的驶向了第五个闸室。但是很好奇第四个闸室的水都跑到哪里去了,于是及时的向我们的领队老师——夏老师请教了一下。最后才知道,在每个闸室的地步都有相当粗的大管子,水就是通过这样的管子流到了下游,然后才使得两个闸室的水位慢慢的向平,船才可以稳稳的驶过去。
车子缓缓的在大坝上行驶,这不仅让我感叹我们人类科技的伟大,在如此宽阔的江面上,建造了这么大的一个枢纽工程。由于当天的天气雾蒙蒙,站在三峡大坝上,放眼望去,都是烟雾缭绕的山峰和清澈的水面,真的是仿佛进了一个世外桃源,与山为伴,与水为友。当然这不是我们本次实习的主要目的!兴建三峡工程,是中华民族几代人的夙愿。1992年4月3日,第七届全国人民代表大会第五次会议审议并通过了《关于兴建长江三峡工程决议》。从此,三峡工程由论证阶段走向实施阶段。1994年12月14日,三峡工程正式开工,目前已基本竣工!
1、坝址。三峡工程大坝坝址选定在宜昌市三斗坪,在已建成的葛洲坝水利枢纽上游约40公里处。长江水运可直达坝区。工程开工后,修建了宜昌至工地长约28 公里的准一级专用公路及坝下游4公里处的跨江大桥——西陵长江大桥。还修建了一批坝区码头。坝区已具备良好的交通条件。坝址区河谷开阔,两岸岸坡较平缓,江中有一小岛(中堡岛),具备良好的分期施工导流条件。枢纽建筑物基础为坚硬完整的花岗岩体,岩石抗压强度约100兆帕;岩体内断层、裂隙不发育,且大多胶结良好、透水性微弱。这些因素构成了修建混凝土高坝的优良地质条件。
2、枢纽布置。枢纽主要建筑物由大坝、水电站、通航建筑物等3大部分组成。主要建筑物的型式及总体布置,经对各种可行性方案的多年比较和研究,并通过水力学、结构材料和泥沙等模型试验研究验证,均已确定。选定的枢纽总体布置方案为:泄洪坝段位于河床中部,即原主河槽部位,两侧为电站坝段和非溢流坝段。水电站厂房位于两侧电站坝段后,另在右岸留有后期扩机的地下厂房位置。永久通航建筑物均布置于左岸。
3、主要水工建筑物。
大坝:拦河大坝为混凝土重力坝,坝轴线全长2309.47米,坝顶高程185米,最大坝高181米。泄洪坝段位于河床中部,前缘总长483米,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90米,孔口尺寸为7×9米;表孔孔口宽8米,溢流堰顶高程158米,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。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108米。压力输水管道为背管式,内直径12.40米,采用钢衬钢筋混凝土联合受力的结构型式。校核洪水时坝址最大下泄流量102500立方米/秒。
水电站。水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房。共安装26台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台。水轮机为混流式,机组单机额定容量70万千瓦。右岸山体内留有为后期扩机(6台,总容量 420万千瓦)的地下电站位置。其进水口已经建成。
通航建筑物。通航建筑物包括永久船闸和升船机,均位于左岸山体内。永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5米(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,承船厢有效尺寸为120×18×3.5米,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢运行时总重量为11800吨,总提升力为6000牛顿。在靠左岸岸坡设有一条单线一级临时船闸,满足施工期通航的需要。其闸室有效尺寸为240×24×4米。
三、扩机地下厂房和起重机。
1、扩机地下厂房。第三天我们参观了右岸山体内建设后期扩机的地下电站厂房。这个昨天下午的报告中老师有向我们提过,它位于三峡大坝右岸山体内,是三峡工程初步设计之外的新增项目。地下电站设计安装6台70万千瓦机组,投产后将成为大坝左、右岸26台机组的有效补充。届时,三峡电站总装机容量将达2250万千瓦,年最大发电能力约为1000亿千瓦时,规模也是世界上最大的地下电站。我们的车是在一个山洞门口停下的,带好了安全帽的我们一个个的走近了这个大大的山洞里,山洞很宽,大概有2、30米,里面有很嘈杂的作业声音,上面装有门式起重机,来回的运送施工用的原材料等,里面的灯管很暗,也很潮湿,工作的环境相对来说是比较恶劣的。我们进洞所处的位置是在水轮机的上方,从上往下看去,则可以看到施工人员正在紧张忙碌着电站的建设工作。由于没有专门的师傅给我们进行讲解,所以这一看也只能是走马观花的大致的了解一下施工的过程。当时张志强老师的一句话让我印象很深刻,他说,能在这样的大山里挖出这样的大洞,还要在里面进行这么复杂的工程作业,这就是奇迹。我对这句话的感触很深,对,这就是我们中国人创造的世界奇迹!接着我们又随车穿过秭归县来到了三峡大坝的上游,在上游观赏三峡大坝别具一番风味!
2、起重机。起重机是在本次实习过程中与我们机械设计专业相关性最大的一次参观。所以老师也给我们进行了非常详尽的讲解。我们参观的是三峡大坝在建设过程中使用的几种起重机,我对其中的DEMAG CC1800——德马格起重机印象比较深刻。当时师傅带着我们一组人,在这台起重机下面进行了很详细的讲解。这是一台德国生产的起重机,使用至今,没有出现过任何大的故障毛病,可谓是无故障运行10几年。这不得不让我对德国机械工业的精湛技术佩服的五体投地,但是相对于日本的起重机械来说,这台起重机的一个缺点就是所有的运行不见都暴露在外面,这样就很容易腐蚀和破坏,还好所有的加工工艺都是如此的精湛,才有了这么耐用的履带式起重机。
四、葛洲坝二江水电站。葛洲坝二江水电站是我们实习的最后一站。在来之前还有一个小小的插曲,就是离开培训基地的时候带队的老师没有准备好通行证,结果我们大家不能上新修的路,而是要从以前的老路即盘山路走„这样一来要多用2、3个小时不说,路面也是十分的险要。但是对于我来说,反倒觉得走老路更幸运一些,因为老路是盘山沿着三峡走,虽然多用了很多的时间,但是却多欣赏到了更多的三峡美景,沿着山涧向下看,还是一样的雾气缭绕,还是一样的美不胜收。在这里偷偷乐一下,并感谢一下带队的老师!
在葛洲坝二江电厂,我们是每个班级组队,一个师傅带一队。这样人少一些,能听的更为真切一二。我们分别去参观了输电线、变压器,汽轮机厂房和葛洲坝。在三峡展览馆参观的时候有挺工作人员讲说,葛洲坝在三峡的下游,这是当时国家为了建三峡大坝儿试建的一个大坝,如果成功的话,三峡大坝则可更为放心的建设,在这里这样的言辞得到了论证,让我心里小小的为葛洲坝电厂悲叹了一下!这次参观最为壮观的应该就是水轮机的参观了。厂房很高很大,保证一定的高度是为了方便设备的装拆,下面也有很深的高度,走下去估计有两层楼梯那么高才能看到汽轮机的整体。因为本身汽轮机就很大,在厂房的下面,可以看到直径有50米的汽轮机转子的外壳,设备大的同时,噪声也是非常的大。偌大的厂房里面干干净净的,没有一个工作人员,全部都是计算机控制作业。让我不禁感叹自动化集成及计算机技术的优越性。在这里还证实了一种说法,就是水电厂的生活工作环境真的是很不错。出了厂房里面有很大的噪声外,在厂房外面,听不到什么噪声,周围的空气的质量也很好,比火电厂真的是要干净很多,带领我们班的师傅在讲解设备工作原理、布置原理的同时也跟我们讲了很多他工作上的点滴,让人觉得在水电厂工作无论是在待遇上还是在工作环境上来说确实还是很不错的。
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