第一篇:长江水利枢纽三峡实习报告
第一章:三峡工程概况
第一节:长江流域简介
一、基本情况:
长江流域发源于“世界屋脊”——青藏高原的唐古拉山脉各拉丹冬峰西南侧,干流经青海、四川、云南、重庆、湖北、江西安徽江苏上海等11个省(市、自治区)于崇明岛以东注入东海,全长6300余公里,比黄河长800余公里,在世界大河中长度仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马孙河,居世界第三位。流域面积180万KM2,约占中国陆地总面积的1/5,多年平均入海量9600亿M3, 多年平均入海量9600亿M3, 水资源总量9616亿立方米,约占全国河流径流总量的36%,为黄河的20倍。与长江流域所处纬度带相似的南美洲巴拉那——拉普拉塔河和北美洲的密西西比河,流域面积虽然都超过长江,水量却远比长江少,前者约为长江的70%,后者约为长江的60%。所以,长江是中国第一大河,按长度和年径流量均占世界大河第三位。长江干流宜昌以上为上游,长4504公里,流域面积100万平方公里,其中直门达至宜宾称金沙江,长3464公里。宜宾至宜昌河段习称川江,长1040公里。宜昌至湖口为中游,长955公里,流域面积68万平方公里。湖口以下为下游,长938公里,流域面积12万平方公里。资源方面
A、水运资源:总通航程7万公里,占全国70%以上。长江干
支流航道与京杭运河共同组成我国最大的内河水运网。其中干流通航里程2713公里,上起四川宜宾,下至长江口(云南维西至宜宾825公里河段尚可分段通航)。支流航道700余条,主要支航50余条,以下游之太湖水系最为发达。干支流水运中心为重庆、武汉、长沙、南昌、芜湖和上海等6大港口。与世界各国比,长江水系通航里程居世界之首。
B、农业资源:流域大部分地处亚热带季风区,气候温暖湿润,四季分明,年积温高,农作物生长期长,许多地区雨热同季,农业生产的光、热、水、土条件优越。流域有耕地2460多万公顷,占全国耕地总面积的1/4,而农业生产值占全国农业总产值的40%,粮食产量也占全国的40%。流域西部辽阔草场,日照充足,温差较大,利于牧草生长,牧草营养丰富,是中国重要的牧区。
C、森林与野生动植物资源林木蓄积量占全国的1/4。主要林区在川西、滇北、鄂西、湘西和江西等地。用材林仅次于东北林区;经济林则居全国首位,以油桐、油菜、漆树、柑桔、竹林等最为著称。国家重点保护的野生动植物群落、物种和数量在我国七大流域中多占首位。流域内已建立了约100处多保护目标的自然保护区。古老珍稀的孑遗植物如水杉、银杉、珙桐;硕果仅存的珍禽异─-大熊猫、金丝猴、白鳍豚、扬子锷、朱缳等驰名中外,多属长江流域特有。
D、淡水鱼资源:长江流域湖泊众多,河川如网,鱼类的品种、产量均居全国首位,可占全国产量的60%以上。现有水面约1.3亿亩,接近全国淡水总面积的1/2,其中可供养殖的约5000万亩。长江水系淡水鱼已知274种,为全国淡水鱼种的39%,其中鲤科占半数以上,主要经济鱼类60多种。产区主要在中下游水域,目前渔业以淡水人工养殖为主,天然捕捞量不高。E矿产资源:在全国已探明的130种矿产中,长江流域有110余种,占全国的80%。各类矿产中储量80%以上的有钒、钛、汞、磷、萤石、芒硝、石棉等;占50%以上的有铜、钨、锑、铋、锰、高岭土、天然气等。全国11个大型锰矿、8大铜矿,长江流域分别占有5处、3处;湖南、江西的钨矿,湖南的锑矿,湖北的磷矿,均居全国之首。流域内煤矿储量少,仅占全国的7.7%,主要集中于黔、川、滇三省,其中黔北六盘水煤矿居全国第三位。
E、旅游资源:长江流域幅员广大,历史悠久,景观纷呈,旅游资源富甲全国。昆明、成都、重庆、汉中、南京、杨州、镇江、苏州、江陵、武汉、上海、杭州、南昌、长沙等历史文化名城,以及风景名胜峨眉山、九寨沟、三峡、张家界、九华山、黄山、庐山、太湖等都是全国著名的游览胜地。
三、长江治理与开发
长江流域的治理开发有着相当悠久的历史。据考古发现,早在七千多年前,华夏先民就在长江流域的广大范围创造了人类早期的辉
煌文化。新中国成立以后,毛泽东从长江中下游广大人民群众的利益出发,以防洪为主要目的,重新提出修建三峡水库。周恩来则走出700里三峡,放眼于整个长江流域,提出了治标与治本兼顾、干流与支流相济、综合利用、全面发展、“五利俱全”等一系列思想、理论、计划和方案,使长江流域的治理开发,从理论和实践的结合上,达到了一个新的高度,这在长江流域开发史上是前所未有的。周恩来在担任共和国总理的漫长岁月里,在治理开发长江,发展长江流域经济的过程中,形成了一系列思想、理论、计划和方案,在长江流域开发史和毛泽东思想发展史上具有重要的历史地位。新中国成立前夕,正当全国解放战争胜利之际,长江洪水泛滥,给中下游人民群众造成了深重的灾难。此时根治长江水患已成当务之急。为寻求治本之策,在长江水利委员会的基础上,成立了长江流域规划办公室,开始了对三峡水利工程和长江流域的勘测,并请求苏联政府派专家来华帮助进行长江流域规划工作。就规划的内容来说,要做好长江防洪、发电、航运、灌溉、水产等全面的综合利用的整体规划,要和防洪、水土保持、排涝结合起来搞,并且要涉及到工业、农业、交通运输等各行各业、周恩来认为,治理长江洪水,加高加固现有堤防,分洪蓄洪,是一种应急措施,是治标;只有从全流域出发,兴建三峡水利枢纽,对水力资源进行综合利用,全面发展。三峡水利枢纽是长江流域规划的主体。对于三峡工程是不是长江流域规划的主体这个问题,中外专家有着不同的认识。
周恩来认真听取和分析了各方面的意见,从以下几个方面确立了三峡水利枢纽的主体地位
1、肯定三峡工程对上调蓄、对下补偿的独特作用:长江上游约100万平方公里山区的暴雨洪水,经三峡奔腾而下,进入中、下游约12万平方公里的冲积平原,在东汉以前,有云梦泽调蓄,此后形成了洞庭湖自然分流。苍桑巨变,云梦泽消失了,洞庭湖萎缩了,它们的调蓄功能,唯有兴建人工水库代替。三峡水利枢纽既可调蓄上游洪水,又可发电、改善航运,从多方面进行补偿。
2、三峡水利枢纽是治理开发长江流域的远大目标。
3、三峡工程是千年大计,政治上、经济上具有伟大意义此外,长江流域总体战略体现了周恩来关于长江流域规划的基本原则,在注重长江中、下游及两湖(洞庭湖、鄱阳湖)间的防洪区域的同时,把受洪水威胁不大的上海、南京、重庆等大城市也包括进去,由干、支流的结合发展到东西部的优势互补,这对于开发长江中、上游的经济资源、强化基础工业,提高国民经济的高效化程度,意义十分重大。长江流域总体发展战略以浦东为龙头,以上海带动长江三角洲和整个长江流域的经济发展,必然改变长江流域东、西部经济分布和资源分布的失衡状态,使东西部由相互制肘走向优势互补,形成同步发展的经济合力。长江的治理开发对中国社会经济发展具有重大的影响。长江流域是中华民族的发祥地之一,流域内资源丰富,土地肥沃,特别是中下游地区,是中国社会和经济最发达的地区之一。但由于河道行洪能力不足,洪水高出两岸地面数米至十几米,这一地区也是洪水灾害频繁而严重的地区。据历史记载,自汉初至清末2000年间(公元前185年——1911
年),长江曾发生大小洪灾214次,平均约十年一次。本世纪以来,长江发生过1931年、1935年、1954年三次严重的洪水灾害,每次洪灾都造成了极其惨重的损失。1998年长江遭遇了百年以来仅次于1954年的特大洪水,国家动用了大量人力物力,进行了近三个月的抗洪抢险,全国各地调用130多亿元的抢险物资,高峰期有670万群众和数十万军队参加抗洪抢险,才避免了长江中下游人民生命财产的巨大损失。1918年,孙中山先生在《建国方略之二——实业计划》“改良现存水路及运河”一节中提出:“自宜昌而上入峡行,„„急流与滩石沿流皆是,改良此上流一段,当以水闸堰其水,使舟得溯流以行,而又可资其水力。其滩石应行爆开除去,于是水深十尺之航路,下起汉口,上达重庆,可得而致。” 1924年8月,孙中山先生在广州国立高等师范学校礼堂作《民生主义》演讲时又讲道:“像扬子江上游夔峡的水力,更是很大。有人考察由宜昌至万县一带的水力,可以发生三千余万匹马力的电力,像这样大的电力,比现在各国所发生的电力都要大得多„„”这是我国最早提出梯级开发三峡、改善川江航道、结合水力发电的设想。
第二节:三峡水利枢纽工程概况
一、枢纽位置及坝址自然条件
1、枢纽位置长江三峡水利枢纽工程,位于西陵峡中的湖北省宜昌市三斗坪镇,控制流域面积100万km2。
2、坝址自然条件地形地质:地质河谷宽阔,谷底宽约1100m,河床右侧有中堡岛顺江分布,岛顶面高程70-78m,按高程65m计,中堡岛长570m,宽90-160m,葛洲坝水利枢纽蓄水后,中堡岛左侧主河槽枯水期河长宽约600m,右侧面友一后河,宽约300m,两岸为底山丘陵,左岸坛子岭和右岸白岩尖为临江最高山脊,高程分别为263m和243m.主要山脊呈北东向。坝址基岩为前震旦纪闪云斜长花岗岩,闪云斜长花岗岩岩性均
一、完整、力学强度高,微风化和新鲜岩石和抗压强度达100MPA,变形模量30-40GPA.坝区主要有两组断裂构造,一组走向北北西,一组走向北北东,倾角多在60以上,断层规模不大,且胶结良好。通过坝基规模较大的断层有F7和F23。出露在左漫滩上,缓倾角裂隙不甚发育,仅占裂隙总数13%。其中北北东组占缓倾角裂隙总数的68.5%。倾向东南为主,倾角15-30。是坝址区缓倾角结构面优势面,缓倾角裂隙程度不均一,F7及F23两条打断层之间,左厂房1#-5#机组坝段,为相对发育区。花岗岩的风化层分为全强微弱4个风化带,风化壳厚度(指全强弱3个风化带),以山脊部位最厚,可达20-40M,山坡一级阶地次之,沟谷、漫滩较薄,主河床中一般无风化层或风化层很小,平均厚度21.5M,坝基除利用微风化岩体外,部分弱风化小岩体亦可用作建基岩体。坝址水文地质条件简单,微风化和新鲜岩体的透水性微弱,有18%以上的压水试验段的岩体单位透水率小于1,其他试验段主要为若中等透水性坝址区域地壳稳定条件好,不具备发生强烈地震的背景,为典型的弱构造环境,基本烈度为6度。经过多年的勘测研究,三峡工程坝址地质条件甚为优越,是一个难得的坝址。
二、水文特征
坝址至宜昌间无大支流汇入,宜昌流量资料可以作为坝址的代表,长江宜昌站的平均流量14300M3/S,年径流流量4510亿M3/S。宜昌以上的干支流主要测站汛期水量占年来水量70%-75%。根据调抽洪水计算。
三.工程枢纽布置与主要水工建筑物
三峡工程大坝坝址选定在湖北省宜昌市三斗坪,坝址控制流域面积100万平方公里,年平均径流量4510亿立方米。坝址区河谷开阔,两岸岸坡较平缓,江中有一小岛(中堡岛)顺江分布,具备良好的分期施工导流条件。对外交通有铁路至宜昌市,长江水运可直达坝区。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,具有修建混凝土高坝的优良地质条件,两岸山体岩石风化壳较厚,一般在20-40米,主河槽则几无风化层。坝址上下游15公里范围内,无大的不良地质构造。坝址区及水库区地震活动强度小、频度低,属弱地震环境,经国家权威部门多次鉴定,坝址区地震基本烈度为VI度,枢纽主要建筑物按VIl度设防。1.枢纽布置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。主要建筑物的型式及总体布置,经各种可能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坝后,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。
大坝:拦河大坝为混凝土重力坝,坝轴线全长2309.47米,坝定高程185米,最大坝高l81米,泄洪坝段位于河床中部,前沿总长483米,设有23个深孔和22个表孔,深孔尺寸7*9米,进口孔底高程90米,表孔净宽8米,溢流堰顶高程158米,下游采用鼻坎挑流方式消能。电站坝段位于泄洪坝段两侧,设有电站进水口,其底高程为108.0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。枢纽最大泄洪能力可达102,500立方米/秒,可宣泄可能出现的最大洪水。
水电站:水电站采用坝后式,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(法兰西斯式),机组单机额定容量70万千瓦,电站厂房每台机组段长度为38.3米,厂房总高度93.8米,水下宽度68米,水上宽度38米。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,其进水口将与工程同步建成,水
电站以500千伏交流输电线路向华中、川东送电,以500千伏直流输电线路向华东送电。电站出线共15回。
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x宽x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120*18*3.5米,一次可通过一条3,000吨级的客货轮。承船厢运行时总重量为11,800吨,采用全平衡钢丝绳卷扬提升,总提升力为6000千牛顿。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。
茅坪溪防护坝:位于三峡坝址上游,保护区8000多人口,6000多亩地。三峡水库建成以后,回水将淹没茅坪溪丰富的人文、自然资源。另外三峡工程巨大,利用三峡工程废弃开挖料可建成堆石坝,另外用沥青作为防渗墙,所以茅坪溪为沥青面板堆石坝。四、三峡工程效益
三峡水利枢纽是具有防洪、发电、航运等综合效益的水资源多目标开发工程。防洪:三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系申的关键性骨干工程,其地理位置优越,可有效地控制长江上游洪水。水库有防洪库容221.5亿立方米,建成后可使荆江河段防洪标准由现状的的十年一遇提高到百年一遇,配合荆江分洪等分蓄
洪工程的运用,可防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害;可极大地提高长江中下游防洪调度的机动性和可靠性,减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁,并可为洞庭湖区的根治创造条件。发电: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,主要供电华东、华中地区。小部分送川东,与同规模的燃煤火电站相比,每年均可替代消耗原煤4000万吨,它将为经济发达、能源不足的华东、华中地区提供可靠、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。航运:三峡水库将显著改善长江宜昌至重庆660公里的航道,万吨级船队可直达重庆港,航道单向年通过能力可由现状的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,可从现状的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有较大改善。
第二章:施工导流计划
由于三峡工程是在长江上修筑大坝和发电厂房,为解决江水过流和保持长江航运畅通,三峡工程在17年建设期间必须进行两次截流。三峡工程在1997年11月8日完成的第一次截流,由于是在长江主河床上进行的,称之为“大江截流”。这次截流的目的是要通过拦腰截断长江主河床,用截流围堰形成机坑,在抽干江水、清除淤泥后,在机坑内修筑三峡大坝的第一段———左岸大
坝和电站厂房,目前已接近达到坝顶高程。三峡工程将在明年年底开始发电的4台机组就安装在这里。导流明渠是为解决大江截流之后长江过流和通航而开挖的。同大江截流一样,在截流完成后形成的基坑内,抽干江水、清除淤泥,完成整个三峡大坝建设。导流明渠截流的作用还在于,截流后将修筑三期碾压混凝土围堰,这道围堰不仅会保护大坝施工,还将起到挡水作用,使三峡水库蓄水至海拔135米水位,为左岸电站发电和永久船闸通航创造条件。三峡开工前,江水经1100米宽的河道自然流淌。大江截流后,长江主河床被围堰截断,二期大坝在围堰中修筑。这时,江水经人工开挖的导流明渠通过。经过几年建设,三峡二期大坝在今年初已具备挡水条件,布置在大坝上的导流底孔已能够过流。今年9月,导流底孔开始启动分流。据介绍,导流明渠截流后,三峡坝址长江过流全部依靠大坝上的过流和泄洪设施。在刚刚建成的二期大坝上,布置有22个长6米、宽8.5米的导流底孔,22个净宽8米的表孔和23个宽7米、高9米的泄洪深孔。明渠截流后到明年6月前,江水全部经导流底孔下泄。在大坝下闸蓄水后,泄洪深孔和表孔逐步投入运行。表孔主要用于泄洪,深孔既可泄洪,又能排沙。三峡大坝上众多泄流量巨大的孔洞,总泄水能力最大可达每秒11万立方米,大体相当于有记载的长江最大洪峰1870年的洪峰流量。
1、工 程 概 况
三峡工程施工采用三期导流、明渠通航、碾压混凝土围堰挡水发电方案。第一期围河床右侧,在一期土石围堰保护下开挖导流明渠,修筑明渠左侧的混凝土纵向围堰;同时在左岸修建临时船闸及其左岸非溢流坝段,并开始施工永久双线五级船闸及升船机挡水部位(上闸首)的土建工程;长江水流仍从主河床宣泄,主河床照常通航。第二期截断主河床围其左侧,修建二期上下游土石围堰与混凝土纵向围堰形成二期基坑、施工大坝泄洪坝段、左岸厂房坝段及电站厂房;继续施工升船机挡水部位(上闸首)及双线五级船闸;江水从导流明渠宣泄,船舶从明渠及左岸临时船闸通行。第三期截断导流明渠,修建三期上下游土石围堰及碾压混凝土围堰,在三期基坑内施工右岸厂房坝段及电站厂房;三期碾压混凝土围堰和纵向围堰及其以左大坝挡水,水库蓄水至135m水位;江水从大坝泄洪坝段导流底孔及泄洪深孔宣泄,船舶从双线五级船闸通行,左岸电站发电。三期上、下游土石围堰分别为3级、4级临时建筑物,围堰顶高程分别为83.0m、81.5m,围堰轴线全长分别为441.28m、447.45m,顶宽15m。围堰主要由风化砂、反滤料、石渣、石渣混合料和块石填筑而成,上、下游围堰填筑工程量分别为154.59万m3、169.94万m3,其中上、下游截流戗堤分别为42.17万m3、46.88万m3。上、下游围堰典型断面形式见图
1、图2,上游围堰高程72m以上考虑三期RCC围堰施工提前,且上升速度较快,在
防渗工程施工完后没有进行加高施工。围堰防渗采用高压旋喷灌浆上接土石合成材料心墙形式,高压旋喷墙上游为单排,下游双排,上、下游墙厚分别为0.8m、1.0m,上、下游高压旋喷墙面积分别为1.02m2、0.99m2,高压旋喷防渗墙下部设帷幕灌浆钻灌至岩体透水率q≤501u止。导流明渠截流,采用双戗双向立堵截流方式,上戗堤采用双向进占合龙,但以右岸进占为主;下戗堤采用右岸单向进占合龙。截流合龙时段原设计选在2002年11月下半月(实施时为11月6日),截流设计流量为10300m3/s,相应截流总落差为4.11m。上、下游截流龙口宽分别为150m和125m,上、下游龙口部位均设置垫底加糙拦石坎。
2、导流明渠截流与三期土石围堰工程主要工程项目
龙口垫底加糙、截流戗堤及围堰堰体填筑、围堰防渗、围堰料源复核及开采、安全监测、基坑排水及临时工程。导流明渠截流与三期土石围堰工程合同控制性工期为:2002年8月开始准备工作;2002年11月1日,三期上、下游土石围堰截流戗堤进占填筑,导流明渠断航,11月12日形成截流龙口;2002年11月15~25日,龙口合龙,导流明渠截流;2002年12月20日,上、下游土石围堰闭气;2003年1月15日,基坑抽干;2003年1月31日三期上、下游土石围堰完工。2 导流明渠截流特点(1)工程规模大,工期紧。导
流明渠截流与三期土石围堰填筑总量324.53万m3,高压旋喷墙防渗墙2.01万m2。从导流明渠封堵截流到土石围堰具备挡水条件,基坑抽水,仅一个多月时间,上、下游围堰防渗施工仅一个月工期,工期非常紧张。2)合龙工程量大,强度高。施工组织设计要求导流明渠截流合龙时段最大日抛投强度11.46万m3(上游戗堤5.44万m3、下游戗堤6.02万m3,含流失量),高于葛洲坝工程大江截流。(3)截流水力学指标高,难度大。导流明渠截流最大落差达4.11m(截流流量10300 m3/s时),龙口最大垂线平均流速为:上戗6.58m/s,下戗5.55m/s。截流水力学指标高于三峡二期截流,也高于葛洲坝大江截流。与国内外同类截流工程相比,三峡右岸导流明渠为人工河道,基面平整光滑,不利于抛投材料稳定。(4)双戗立堵截流,上游双向进占,下游单向右岸进占,上、下游戗堤各承担2/3和1/3落差,上、下戗协调配合要求高。(5)截流准备工作受通航条件制约,尤其是垫底加糙拦石坎的钢架石笼和合金钢网石兜施工与通航干扰较大。综合三峡工程导流明渠截流流量大、落差大、水深大、流速高等特点,综合世界上已进行的高难度截流工程来分析,其综合难度是世界截流工程中罕见的。
3、施 工 准 备
截流备料2002年8月9日开始截流备料,截至10月15日,上游围堰完成石渣料、石渣混合料、风化砂、特大块
石备料,备料量分别为19.4万m3、49.6万m3、2.7万m3、0.91万m3,加上业主备料数量,上游备料总量已达到245.13万m3,与水下填筑设计工程量133.04万m3比较,实际备料系数达到1.84。
下游围堰业主备料总量188.6万m3,与水下填筑设计工程量131万m3比较,实际备料系数达到1.44。
同时,为能有效地加大大块体抛投强度,将下游5号、6号料场1400块四面体转运1044块至上游7号备料场,并浇筑52块30t四面体(3.25t/m3)。3.2 道路码头准备 上、下游料场布置环形通道,取料工作面布置避免相互干扰。上、下游截流大道于2002年9月16日开始施工,10月8日完工,路面宽33~35m.,满足截流运输车辆四车道通行要求。用于上游左侧截流基地及左堤头施工车辆、人员过渡的临时码头于9月初形成并投入运行,共投入1台汽渡船和1台登陆艇,满足施工要求,并保证了截流期间水文及其水情、水下地形测量船舶的停靠。3.3 混凝土纵向围堰拆除为满足上游围堰双向进占要求,将混凝土纵向围堰上纵头部由高程83.5m爆破拆除至高程72m。2002年9月14日爆破试验成功(端部15m)。9月25日正式爆破(55m),爆破效果良好,保留体完整,爆破残渣约1.5万m3基本未落入江中,并作为截流左侧戗堤非龙口段进占用料。爆破监测结果表明,对大坝安全未造成影响。3.5 设备准备为保证截流抛投强度,上、下游围堰共准备各类土石方设备399台套,上游206台套(其中自卸汽车155台、装载容量5673m3);下游193台套(其中自卸汽车140台、装载容量4840m3)。
4、工 程 实 施
导流明渠截流进占与堰体跟进填筑,在上、下游分别于2002年10月10日、8日形成截流大道后,结合堰体防渗设备安装平台施工,开始非龙口段进占。上游围堰10月22日,组织进行了高强度进占演习,实测右侧单堤头抛投强度为2400m3/h,左侧单堤头抛投强度为900m3/h,基本满足龙口段施工要求。10月28日形成144m龙口(设计龙口宽度150m),非龙口段进占过程中,未出现堤头塌滑现象。
下游围堰10月21日,组织进行了高强度进占演习,实测堤头抛投强度为1400m3/h。10月30日形成100m龙口(设计龙口125m)。非龙口段进占过程中,共出现6次堤头塌滑现象,上游侧2次、下游侧4次(其中3次为沿边线塌滑),塌滑长度2~5m、宽度1~3m(沿边线塌滑最长达15m)。导流明渠截流实际施工过程中,10月上旬末及中旬长江上游来水较小,为百年一遇,坝址流量为11000m3/s左右,至10月底,坝址流量为10000m3/s左右,与设计截流流量相符,大大低于10月多年月平均流量19800m3/s,且预报11月上旬来水进一步偏小,为此三峡总公司建议并经国务院三峡建设委员会研究
决定:明渠截流时间定在2002年11月6日,在长江上游来水流量小于12000m3/s情况相机确定截流龙口合龙。从2002年10月31日8时开始,上、下游戗堤分别从144m、100m口门同时开始高强度、不间断进占施工,上、下戗堤统一协调进占,至11月5日形成上游20m、下游18m的小龙口。采用特大块石、混凝土四面体等进行了堤头防护。11月6日9时10分,随着吴邦国副总理一声令下,上下游戗堤三个堤头及跟进堰体同时启动,上游戗堤在38min内安全合龙,下游戗堤亦在随后7min内合龙。导流明渠截流宣告成功!龙口段进占过程中,大块石、混凝土四面体、钢筋石笼等特种抛投材料用于最困难段,形成上挑角,有效减少了堤头坍塌及抛投材料的流失。龙口段上戗堤堤头坍塌仅7次(左堤头6次,右堤头仅1次),下戗堤12次(大型坍塌7次),远低于大江截流中大型坍塌达40多次的情况。截流戗堤开始进占填筑后堰体水下部分尾随截流戗堤进行抛填,并滞后于截流戗堤30~40m。导流明渠截流后,为加快堰体填筑进度,尽早提供左岸防渗墙施工平台,上下游围堰堰体从左右岸双向进占抛填。11月11日,上游围堰水下填筑全部完成,11月13日下游围堰水下填筑全部完成。4.1 防渗工程施工
三期上游土石围堰高喷墙最大深度35.5m,需穿过0.5~15m的全风化层,入强风化层0.5m,根据现场防渗试验专家评审
意见,采用“自凝灰浆+常规高喷(二管法)+钻喷一体化(二管法)”的施工方法,其中自凝灰浆墙占36%,高喷墙占64%。下游围堰防渗为双排高喷墙,为充分发挥振孔高喷施工速度快的优点,结合振孔高喷施工深度有限(最深24.5m)的特点,三期下游围堰桩号0+203以右为振孔高喷,以左为常规高喷,振孔高喷和常规高喷所占比例分别为47%、53%。2002年10月25日,上下游围堰防渗墙开始施工,11月30日全部完成,12月10日上下游墙下帷幕全部完成。第三章:三峡工程土石方开挖(双线五级船闸,高边坡支护)第四章:混凝土大坝施工第一节:砂石料系统,第二节:混凝土拌合系统第三节:混凝土浇筑
二、乌江银盘工程第五章、乌江银盘工程概况第一节、乌江开发、治理、第二节、银盘位置、作用、效益(概况)
第六章、乌江银盘工程施工
第一节:乌江开发与治理
乌江,贵州第一大江、长江上游右岸最大支流,全长1037公里,集中落差2124米,水量与黄河相当,是名副其实的水电“富矿”。1989年国家批准的乌江干流规划报告,可兴建11座大中型水电站,依次为北源六冲河上的洪家渡水电站,南源三岔河上的普定、引子渡水电站,干流上的东风、索风营、乌江渡、构皮滩、思林、沙沱、彭水、大溪口等水电站。除大溪口水电站(三峡电站兴建后取消)、彭水外,其余电站均在贵州境内。乌江水电资源丰富,早开发早见效益。但由于投资大、周期长,一直成为制约其开发的重要因素。
面对“一江春水向东流”,国家提出借鉴国际水电开发成功经验,推行水电流域梯级滚动综合开发。1992年,贵州省与原能源部(后为国家电力公司)共同组建了我国第一家流域水电开发公司——乌江水电开发公司,明确将已建的乌江渡水电站作初始资本,把全部利润作为公司扩大再生产,按照“流域、梯级、滚动、综合”的方针,经营和开发乌江干流贵州境内河段梯级电站。乌江是我国长江上游南岸最大的支流,是贵州人民的母亲河,流域内蕴藏着十分丰富的能源、矿产、生物、旅游资源,是西部地区自然资源最为富集的区域之一,发展潜力巨大.乌江流域水能可开发量达1000万千瓦以上,是我国十大水电基地之一;煤炭保有储量达400亿吨,居我国南方第一位,锰、磷、钾、铝、石灰石等矿产资源的储量均居全国前三位.乌江流域的旅游资源也十分丰富,“乌江画廊”旅游区已被国务院列入长江三峡旅游总体规划。加速开发乌江流域水能资源,带动矿产、旅游、航运等资源的综合开发,对振兴贵州经济具有重大的战略意义。进一步开发乌江,把乌江建设成为中国的美丽富裕的“田纳西河”,这是贵州人民的梦想。田纳西河是美国东南部俄亥俄河的第一大支流,长约1450公里,流域面积10.6万平方公里,河口多年平均流量1800立方米每秒。20世纪30年代前的田纳西流域由于长期缺乏治理,经常暴雨成灾,洪水为患,是美国最贫穷落后的地区之一。
美国政府1933年组建田纳西流域管理局,对田纳西流域进行综合开发和管理,使其成为一个具有防洪、航运、发电、供水、旅游等综合效益的水利网,由贫穷落后地区变成了环境优美的中等发达地区。早在上世纪八十年代,乌江流域综合开发就牵动着时任贵州省委书记胡锦涛同志的目光.他于1985年、1986年、1987年三次到思南县考察工作,先后视察了思南中学、乌江酒厂、乌江大桥建设工地、农村改革和发展、县域工业和环境保护等方面的情况.特别是胡锦涛同志在思南乘船顺江考察乌江河道和两岸生态环境,他与船工亲切交谈,探讨怎样科学治理险滩的路子,怎样才能让大吨位的船舶能畅行乌江。一路上他对随行干部一再叮嘱:“乌
江两岸的生态环境必须要保护好、利用好、治理好。特别是要考虑到思林、沙沱水电站的修建,修建后它将对两岸的生态环境和经济发展带来新的变化。对此我们要有超前意识和长远发展规划.“正是在胡锦涛同志的倾力支持下,国家有关部门于1988年审查批准了《乌江干流规划报告》,乌江干流拟建11座梯级水电站,总装机容量879.5万千瓦其中,贵州境内将修建9个梯级水电站,装机容量655.5万千瓦。1989年5月,原国家计委以计国土[1989]502号文对乌江干流规划报告进行了批复,批复指出:“乌江干流梯级开发方案可按普定、引子渡及洪家渡、东风、索风营、乌江渡、构皮滩、思林、沙沱、彭水十个梯级考虑”.历经二十多年的开发建设,《乌江干流规划报告》推荐的11级开发方案中的普定、洪家渡、引子渡、索风营、东风、乌江渡等6座电站已先后建成发电,构皮滩、思林、沙沱、彭水等4座水电站已开工建设.在乌江开发的关键时刻,胡锦涛总书记再次来到了贵州.2005年2月10日,胡锦涛总书记来到乌江索风营电站建设工地视察,在听取了乌江水电开发规划和索风营水电工程建设情况汇报后,他十分高兴地说:“我在贵州当省委书记时,就考虑整
个乌江要综合开发。现在贵州境内八个点都已开发、开工了,最后不就剩下思林、沙沱。思林、沙沱后,到2010年几个点基本开发结束了,但是你们乌江的事业没结束,将来下一步怎么做,怎么围绕贵州能源优势,怎么把这篇文章做大做好,这就是你们的下篇了。”
胡锦涛总书记高瞻远瞩,提出了做好”乌江开发事业下篇文章“的重要指示,为乌江流域的综合开发指明了方向。乌江流域的11座梯级电站竣工后,乌江的开发事业并没有结束,更加辉煌的乌江开发下篇事业正在等待着贵州人民去创造,波澜壮阔的乌江开发宏伟蓝图正在等待着贵州人民去变为现实。我们要牢记胡锦涛总书记”做好乌江开发事业下篇文章“的重要指示精神,继续深入推进改革开发,贯彻落实科学发展观,大力建设乌江特色产业经济带,以水电开发为龙头,以水、陆交通建设为突破口,以生态文明建设为主线,以乌江流域独特的旅游资源、文化资源、矿产资源、生物资源为依托,进行立体开发,把丰富的资源优势转化为经济优势,促进特色优势产业的兴起,把乌江经济带建设成为我省乃至我国南方重要能源、原材料和特色农产品生产基地,建成乌江生态长廊,建成集11座梯级电站
库区湖泊、乌江山峡、石林、温泉、清代民居多彩组合的乌江千里画廊,形成贵阳-乌江画廊-长江三峡、重庆-乌江画廊-遵义-贵阳旅游黄金环线.大力加强生态文明建设,营造”两岸青山、一江绿水“的乌江生态长廊.进一步大力实施退耕还林、荒山造林、封山育林工程,确保乌江流域森林覆盖率每年净增一个百分点以上.创新生态建设思路,把生态建设与产业建设结合起来,加快集体林权制度改革,推动乌江流域林业产业发展,提高农民群众造林护林的积极性.同步推进乌江流域各县的经果林产业工程、生态茶产业工程、种草养畜工程,以农业产业化建设促进生态建设,使农民群众从生态建设中得到实惠,逐步走上致富道路。把石漠化治理项目与生态建设结合起来,通过项目实施,解决乌江流域部分地区石漠化严重的问题,保住青山绿水,保护生态环境。同时,在发展乌江流域的工业时要突出生态环境保护,妥善处理发展工业与生态建设的关系,以科学发展观为指导,遵照循环经济理念,采用先进科学技术和符合国家环保要求的生产工艺,应用于工业生产,大力节能减排,淘汰落后产能,推广清洁生产,坚决取缔高能耗、高污染、低效益的工业企业,在工业化和生态环
境之间找到一条绿色通道,走出一条”工业发展,资源节约,环境友好,科技含量高,人与自然和谐相处“的新型工业化道路,着力形成以11座梯级电站为核心的水电清洁能源工业、以煤及煤化工、磷及磷化工为核心的化工工业、以铝及铝加工、锰及锰加工为核心的有色金属工业、以石灰石深加工为核心的新型干法回转窑水泥建材工业、以粮油、白酒、肉食品、烤烟、茶叶为代表的农副产品加工业等五大工业产业集群.加快乌江流域的水陆交通建设,从根本上解除制约经济社会发展的”瓶颈“问题.确保杭瑞高速公路铜仁至六盘水段在十二五期间建成通车,力争”十二五“期间开工建设黔北高速公路、重庆酉阳-思南-镇远-三穗高速公路和威宁-吉首铁路。抓住国家在2009年开工建设乌江高等级航运工程的机遇,加快乌江航道治理,使大乌江至重庆航线达到4级航道标准,可通行500吨级轮船,年吞吐货运量达到800万吨以上,相当于一条电气化铁路的年货运量,使千吨级船队可以从上海直达贵州,以乌江航运带动流域内各县的经济发展和旅游繁荣。要高标准建设好开阳港,使其成为贵阳市通江达海的主要港口。
培育文化旅游支柱产业。乌江流域各县应进一步解放思想,打破行政区划的限制,统一联合起来,整合优势旅游资源,以建设“千里乌江画廊”旅游黄金区域为共同目标,结合11座梯级电站库区高峡平湖的壮美景观,打造独具特色的旅游品牌。建成集11座梯级电站库区湖泊、乌江山峡、遵义会议遗址、红军突破乌江战斗遗址、思南石林、温泉、清代民居多彩组合的乌江千里画廊,形成贵阳-乌江画廊-长江三峡、重庆-乌江画廊-遵义-贵阳旅游黄金环线.要多方协作,争取思南县“乌江喀斯特国家地质公园”和“中国温泉之乡”申报成功。
围绕”吃、住、行、游、购、娱"六大文化旅游产业链,在乌江流域各县县城高标准建设好宾馆、商店、购物中心、休闲步行街、旅游商品一条街、风味小吃一条街、乌江水上游乐园、民族歌舞表演厅、乌江文化展览厅,带动第三产业和城市建设的全面发展。以民族民间工艺品、特色食品、乌江奇石为依托大力发展旅游商品开发制造业。加大旅游推介力度,力争将“乌江千里画廊”旅游融入云南、广西、广州、湖南、重庆大旅游圈,成为全国知名的旅游品牌。第二节:银盘工程概况
一、工程概况
银盘水电站为乌江干流开发的第十一个梯级,坝址位于重庆市武隆县境内,坝址控制流域面积74910km2,上游接彭水水电站,下游为规划的乌江干流最下游梯级白马枢纽,是兼顾彭水水电站的反调节任务和渠化航道的水电枢纽工程。银盘水电站的开发任务为:以发电为主、其次为航运。工程建成后和彭水水电站联合运行,供电范围为重庆电网。银盘水库正常蓄水位215m,相应库容1.83亿m3,水库调节库容0.371亿m3,水库具有日调节性能。银盘水电站装机容量600MW,保证出力161.7MW,装机年利用小时数为4513h,多年平均发电量27.08亿kW•h。工程静态投资69.75亿元。枢纽由大坝、泄洪建筑物、电站厂房、通航建筑物等组成。河床左侧布置电站建筑物、河床右侧布置泄洪建筑物、右岸布置通航建筑物。拦河坝为混凝土重力坝,坝顶高程227.5m,最大坝高78.5m,坝顶总长600.1m。电站为河床式电站,布置在坝址左岸,整个电站建筑物包括主厂房、安装场、尾水渠等。电站安装4台单机容量为150MW的水轮发电机组,装机高程为175.8m,机组间距34.7m。安装场总长55m,4个机组段总长142.1m,整个厂房长197.1m。通航建筑物由上游引航道、船闸主体段及下游引航道组成。船闸最大工作水头为35.12m,闸室有效尺寸为120.0m×12.0m×3.0m~4.0m。
二、工程技术特点
页岩高边坡:由于左岸挡水坝段和厂房开挖需要,左岸坝肩页岩边坡高达180余m,且为顺向坡~斜交顺向坡,岩体质量多数较差,为为Ⅳ类,面对如此高的页岩边坡,其稳定性是制约地下厂房及坝肩能否成型的关键。经过设计单位反复演算和分析,采取了适当的工程措施,确保了边坡的顺利开挖和边坡稳定。具体措施是在坝顶以下边坡为1#~3#挡水坝段混凝土大坝支撑,在高程197m和187m设置了二层阻滑键;坝顶以上开挖边坡坡高仍达99m,边坡采用混凝土贴坡支护并设置预应力锚索加排水处理。处理后经近期变形观测,变形量甚小,边坡整体处理稳定状态
三、工程进展情况
2003年4月,长江勘测规划设计研究院乌江干流彭水至河口段的规划修订工作。推荐该河段由大溪口一级开发改为银盘(215m)+白马(185m)两级开发方案。2005年6月长江设计院修改完成《重庆市乌江干流彭水至河口梯级开发方案研究报告》。2007年国家发展改革委员会以发改办能源[2007]2723号文同意乌江干流彭水至河口河段按银盘和白马两级开发。2005年4月,启动乌江银盘水电站可行性研究。工程于2007年12月3日实现大江截流,2008年1月3日左坝肩二期工程开始施工,同年8月20日厂房及泄洪坝段开挖全部结束。2008年5月8日开始浇筑大坝混凝土,同年9
月6日始浇筑厂房混凝土,2009年4月18日5#~8#表孔溢流面混凝土浇筑完成,同年5月5日纵向围堰坝身段浇筑至顶高程,同年9月9日左非1#溢流坝段浇筑至坝顶高程,2010年3月5日尾水交通桥主体结构混凝土浇筑全部完成。计划2010年7月底二期工程具备挡水条件、二期围开始拆除、基坑进水,2010年12月初三期堰截流,2011年4月中旬首台机组发电。
第六章:银盘工程施工
乌江银盘水电站坝址建基岩体主要由软岩和硬岩互层组成,其中软岩类岩层约占大坝长度的52%。坝基岩层倾向右岸偏下游,河流流向与岩层走向夹角25°,岩层向下游视倾角22°,岩体中发育多条层间剪切带,是影响大坝深层抗滑稳定、左岸开挖高边坡稳定的主要工程地质因素。通过对层间剪切带的物质组成、空间分布进行分析,对层间剪切带进行了分类,并对剪切带的化学矿物成分组成、物理力学性质、水理性质进行了试验、研究,为对层间剪切带的治理提供了可靠的物理力学参数。自导流明渠开挖至现在左岸一期边坡开挖完成,所有施工地质编录资料都说明,勘察期间对层间剪切带的定位、定性及工程地质评价都是准确的。第二节:混凝土施工 按照工程总体施工计划安排,导流明渠混凝土纵向围堰在2007年8月底完工,该围堰需从高程172m浇至堰顶217m,共上升45m,其中高程184m以下为常态混凝土,高程184m以上为碾压混凝土,本工程各类混凝土38.08万m3,混凝土月高峰期强度9.2万m3/月,混凝土小时高峰期强度280m3/h,由于各种客观原因,工期滞后,为了确保该工程按期完成,黄河勘测规划设计有限公司项目监理部、重庆大唐国际武隆水电开发有限公司、以及中国水电十四局项目部针对碾压混凝土纵向围堰快速施工方案作了深入细致的研究,并组织技术人员到外地考察学习,提出了采用大仓面斜层铺筑法并取得了良好的效果。该技术将碾压层由平层改为1∶10~1∶20的斜层,斜层铺筑法的具体做法是:开仓段先平层铺筑,且铺筑层自下而上依次递加,使新浇筑的混凝土表面形成一个斜面,至收仓端大部分混凝土按此斜面铺筑,收仓段通过几个依次加长的平层收仓,即平层段、斜层段、平层段三部分组成。避免在坡脚部位形成薄层尖脚和严格处理二次污染是保证斜层铺筑法施工质量的两个主要问题,因薄层尖脚部位骨料易被压碎,在坡脚部位应由人工清理骨料,清除坡脚处厚度小于10~20cm尖脚部位。其施工工艺流程同平层铺筑法一致。高温条件下的碾压混凝土施工高温天气施工,保证施工质量最根本的途径是大幅度削减层间间隔时间,同时采用控制和补偿表面水分蒸发散失的措施。斜层铺筑法,人为缩小浇筑面积,大幅度削减层间间隔时间,对混凝土的层面结合质量和抗剪能力都有可靠保证。
1)施工仓面覆盖高温条件下,采用保温被对仓面及时进行覆盖,不仅可以起到保温保湿的作用,还可以延缓碾压混凝土的初凝时间,减小VC值的增加,同时对运输车辆设置遮阳遮雨棚,以降低暴雨对混凝土拌和物含水量的影响。
(2)施工仓面喷雾喷雾降温是夏季高温施工的重要质量保证措施之一。本工程仓面安设4台喷雾机,同时配有冲毛枪,对摊铺的混凝土表面不断喷雾,效果较好,未发现失水变白,结硬现象。若喷雾效果良好,可降低仓面温度3℃左右,减小了温度倒灌,营造了适宜浇筑的仓面小气候。国内外资料证明:VC值的大小与压实度及强度有密切关系。VC值损失在1~2h内影响不大,大于2h后VC值损失成倍增长。通过气温在29℃时,对仓面喷雾和未喷雾两种工况下VC值观测结果可知,做好仓面喷雾降温工作,减小VC值损失,必须引起高度重视雨天施工在降雨强度小于3mm/h的条件下,可覆盖防雨布继续施工,当降雨强度达到或超过3mm/h时,应停止拌和,迅速完成尚未进行的卸料、平仓和碾压作业,并采取防雨和排水措施。当雨停时,适当调大VC值,这样有利于提高碾压层面结合质量。斜层铺筑法的优越性在仓面较小,混凝土浇筑能力满足仓面要求时采用平层铺筑法;在仓面较大时,为缩短层间间隔时间,宜采用斜层铺筑法。由于斜层铺筑法的作业面积可以比较小,覆盖时间较短,对高温季节施工的制冷混凝土,可以减少温度倒灌,喷雾等设施也
易于实施。若遇降雨,由于斜坡面的存在,也可以降低雨水对新浇碾压混凝土的侵害。国内外碾压混凝土施工基本上采用平层铺筑法施工,即每个摊铺层碾压合格后,再铺上一层混凝土,而碾压层间结合时间则有一定的控制时间,斜层铺筑法是增加浇筑面积而不增加层间结合时间,反而缩短层间结合时间,使结合质量更好,技术具有创造性和先进性。(3)缩短层间间隔时间及改善层面结合
碾压混凝土施工特点是通仓、薄层、连续铺筑碾压,碾压混凝土的施工速度快是广泛认可的,但由于分层碾压施工层面出现薄弱环节的几率比常态混凝土大,这些薄弱环节对抗剪强度和渗透性影响是相当大的,因此,层间间隔时间对混凝土层面结合质量和抗剪强度有重要意义,层间间隔时间缩短,可有效改善层面结合质量。不难发现,平层铺筑法为了追求效率,不得不尽量挖潜混凝土初凝时间,甚至是初凝时间的上限,以争取更大的浇筑面积,而斜层铺筑法从工艺改变入手,追求效率的同时,通过改变坡比,人为控制层间间隔时间,使层间结合达到更好的效果。本工程浇筑过程中,平层铺筑法层间间隔时间为5~6h,而斜层铺筑法层间间隔时间缩短为3~4h,效果是明显的。有效降低浇筑温度碾压混凝土发展至今,进入夏季高温季节,施工基本处于停工状态,这一问题一定程度上束缚着碾压混凝土的生命力。银盘电站因客观原因错过冬季施工的黄金季节,仓面气温超过30℃,按惯例面临停工可能,在参考其他工程经验的基础上,结合本工程的特点,充分发挥碾压混凝土水泥用量小,水泥水化热低,混凝土收缩小,徐变度小等优点,在优化混凝土原料、配合比及外加剂的同时,通过合理的浇筑方法降低浇筑温度和减小温度倒灌对碾压混凝土质量的影响。为了更好的了解不同的浇筑方法对混凝土温度的影响,对温度做了大量的观测。现选择同一仓面4月30日平仓铺筑法与5月17日斜层铺筑法实测资料进行比较见表2和图2。这两天气温和入仓温度相近,可以更直观的反映平层铺筑法与斜层铺筑法对混凝土浇筑温度的影响。当气温、入仓温度相近的工况下,斜层铺筑法的浇筑温度明显低于平层铺筑法,说明斜层铺筑法可有效降低浇筑温度和温度倒灌,因此,在高温季节施工,此法是非常适合大仓面通仓浇筑的。
另外,通过对埋设在纵向围堰温度计实测混凝土温度资料与设计混凝土温度比较分析,最高温度在34.6℃,没有超过设计温度36.0℃。且温度均经历了升温、降温、升温又降温的过程,且呈现上部温度依次高于下部温度,同时上部温度变幅大于下部温度变幅的现象,配合冷却水管通水降温,斜层铺筑法施工工艺在温度控制上是满足设计要求的。提高效率、降低成本碾压混凝土平层铺筑过程中,不可避免遇到大仓面,受层间间隔时间的限制,人为将大仓面划分几个小仓面,增加了模板的安拆费用,同时也增加了模板边缘变态
混凝土。而斜层铺筑法可以不受仓面面积的控制,无需将较大仓面划分成几个较小仓面,把多个分仓合并成一仓,封仓口数量由多个变成一个,取消分仓模板,使碾压混凝土以大方量、长时间连续进行。另外,与拌和楼拌和能力相适应,更具有灵活性。本工程将纵向围堰分成上纵段C0~C3(堰头)、上纵段C3~C9、坝身段C9~C10、下纵段C10~C16、下纵段C16~堰尾,待浇筑至高程191.5m后,通仓采用斜层铺筑法,每仓方量最大可达1万多m3,大大提高了人员施工、设备利用效率,降低了生产成本。明显提高施工进度碾压混凝土筑坝简化施工工艺,实现快速、大仓面碾压施工,达到速度快、成本低、质量易保证、安全可靠,正在被越来越多的水利枢纽工程采用。江垭水利枢纽是治理洞庭湖浑涝灾害的重要工程,装机容量300MW,年发电量7.56亿kW/h,1号机组计划1999年发电。大坝提前具备蓄水条件,1、2号机组于1999年5月8日提前发电,工程提前发挥效益与采用斜层铺筑法使大坝提前达到计划高程是分不开的。云南戈兰滩水电站利用翻身悬臂式模板将溢流面常态(抗冲磨)混凝土与碾压混凝土同时上升浇筑,坝体优化设计,利用结构缝铺路,自卸车直接入仓,通仓采用斜层铺筑法,每仓浇筑方量可达3万m3,目前,大坝共浇筑40多万m3,其中,碾压混凝土浇筑36万m3左右。本工程采用斜层铺筑法浇筑,最大日浇筑强度可达2800m3/d,平均月浇筑强度5万m3左右,截止6月,已累计完成18.7559万m为工程按期完成创造了有利条件。第二节:混凝土拌合系统
三峡大坝浇筑块体尺寸大,电站厂房、永久船闸、升船机等建筑物结构型式复杂,多为钢筋混凝土结构,加之三峡地区夏季气候炎热,气温骤降频繁,从而,三峡工程温控防裂任务极为艰巨。拌和系统作为混凝土温度控制的第一道防线,其制冷的主要目的是控制混凝土出机口温度,如何成功地控制混凝土出机口温度,是整个混凝土温控成败的关键。三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干工程,大坝坝址位于湖北省宜昌市三斗坪,在已建的葛洲坝水利枢纽上游约40 km。三峡工程是中国,也是世界最大的水利枢纽工程,水库正常蓄水位175m,总库容393亿m3,水电站装机容量1 820万kW。
三峡工程混凝土总量2 800万m3,年高峰浇筑混凝土量达400~500万m3,月高峰强度可达55~60万m3,其混凝土总量及浇筑强度均居世界之冠。三峡大坝浇筑块体尺寸大,泄洪坝段布置有导流底孔、深孔和表孔等3层孔口;电站厂房、永久船闸、升船机等建筑物结构型式复杂,多为钢筋混凝土结构。加之三峡地区夏季气候炎热,气温骤降频繁。从而,三峡工程温控防裂任务极为艰巨。三峡工程规模巨大,影响深远,关系中国经济和社会发展全局,是全国人民关心,全世界瞩目的跨世 纪工程,必须确保第一流的工程质量。朱总理对三峡工程质量提出了“千年大计,国运所系” 的严格要求。三峡工程温控防裂的主要目标是:尽可能地减少一般性表面裂缝,力求避免产生危害性的裂缝,特别是迎水面的劈头缝和基础贯穿性裂缝。早在工程可行性研究和初步设计、技术设计阶段,经过长江水利委员会的多年研究和国内外专家的反复审议,已经确定了严格和合理的各项温控标准。
工程正式开工后,在大量试验和研究的基础上,优化了混凝土的设计指标和配合比;各混凝土拌和系统都配备了2次风冷和制冰系统,能够确保高温季节生产出≤7℃的低温混凝土;购置了一大批先进、高效的特大型浇筑设备,保证了混凝土快速入仓的需要等。国内外实际工程的经验教训表明,混凝土温控防裂是一项涉及诸多方面和因素的系统工程。三峡月采用自然入仓外,其它季节出机口温度要求按≤7℃进行控制,浇筑温度控制在12℃~14℃;脱离约束区混凝土除11月~次年3月采用自然入仓外,其它季节拌和楼出机口温度要求按≤14℃进行控制,浇筑温度控制在16℃~18℃。由郑州水工厂生产的高程120 m、高程82 m拌和楼主要分别供应三峡工程左岸厂房坝段及左岸电站厂房混凝土,在三峡工程中使用的拌和系统中郑州楼占绝大多数,具有代表性。拌和系统作为混凝土温度控制的第一道防线,其制冷的主要目的是控制混凝土出机口温度,如何成功地控制混凝土出机口温度,是整个混凝土温控成败的关键。下面分别介绍该两混凝
土拌和系统温控的一些具体工艺、资源配置和控制方法。拌和系统制冷资源配置1.1 一、二次风冷系统一次风冷系统由一次风冷制冷车间及骨料调节料仓冷风循环系统组成。制冷主、辅机集中布置在一次风冷车间内,末端设备为高效空气冷却器。调节料仓设4个仓,每个仓内分别装特大石、大石、中石、小石4种级配骨料,骨料采用连续冷却,料仓内骨料流向由上而下,冷风为闭式循环,其热交换方式为逆流式。二次风冷虽然在具体布置及设备选型上与一次风冷有一定的区别,但其冷却运行原理与一次风冷是一样的。
1、制冰及冷水系统
由设置在制冰楼内的片冰机、贮冰库、输冰螺旋机、输冰皮带(气力螺冰装置)、拌和楼小冰仓、片冰称量设备组成,其冷源由制冷系统提供。水先由螺旋管蒸发器制成0.5℃~4℃的冷水,冷水一部分泵入拌和楼箱做拌和冷水,另一部分泵送至片冰机。制成-9℃左右片冰,片冰机筒壁上冰被刮刀刮入贮冰库存贮,贮冰库温度在-15℃左右。拌和楼生产温控混凝土时,片冰由冰耙耙入螺旋输送机,转入输冰皮带或气力输送装置,运送至拌和楼小冰仓暂存。开始拌温控混凝土时,片冰从小冰仓定量卸入冰称量斗,卸入拌和楼集料斗与骨料、胶凝材料和外加剂等掺和搅拌,利用片冰的融解降低混凝土的出机口温度。
生产出机口温度≤7℃混凝土时,需一、二次风冷和加冰系统联合运行。生产出机口温度高于7℃混凝土时,可根据气温及混凝土标号级配情况,选择停开一次或二次风冷以及不加冰的运行方式。拌和系统制冷工艺
2、三峡工程温控措施
三峡工程混凝土温度控制要求严,骨料降温幅度大,因此采用了最先进的二次风冷骨料与加片冰及加冷水拌和混凝土的施工工艺。经过二次冲洗筛分后的骨料,进入调节料仓,并进行一次风冷,一次风冷后的骨料再进入拌和楼料仓,进行二次风冷,然后按温控要求加入冰及冷水拌和混凝土。应该提到粗骨料在二次筛分中进行的冲洗,也有利于粗骨料在一冷中的温控。具体要求如下:(1)地面骨料调节料仓的一次风冷。风冷的冷源由专门设置的制冷系统提供,将冷却后的空气通过高效冷风机进行循环,对调节料仓中的骨料进行了冷却。预冷各级骨料的进风温度设计要求在-1℃~+1℃,实际运行中的进风温度特大石、大石和中石在-4℃~-6℃,小石实际运行温度在+1℃~-1℃;各级骨料冷却终温设计要求均为8℃,实际运行中特大石、大石和中石控制在≤4℃,小石控制在4℃左右。一次风冷冷却时间较长,对粗骨料的降温起关键作用。(2)拌和楼料仓骨料经过二次风冷。与一次风冷相同,对拌和楼的料仓内的骨料进一步冷却。预冷各级骨料的进风温度设计要求在-8℃~-12℃,实际运
行温度特大石、大石和中石在-12℃,小石实际运行温度在-8℃;骨料冷却终温设计要求特大石和大石-1℃~-1.5℃,中石0℃~0.5℃,小石1℃~1.5℃,实际运行中特大石控制在-6℃~-9℃,大石控制在-4℃~-8℃,中石控制在-2℃~-6℃,小石控制在0℃~6℃。二次风冷冷却时间较短,主要降低骨料表面温度,为一次风冷的补充,因拌和楼料仓容量有限,混凝土生产量较大时,料仓中的粗骨料消耗也较快,此时会影响二次风冷的效果,可采取控制混凝土生产强度等方法进行粗骨料温度的控制。(3)拌和楼集料加片冰及加冷水拌和混凝土,生产出预冷混凝土。此时需根据混凝土出机口温度的变化,调整混凝土的实际用水量中的冰水比,以使出机口温度满足控制要求。各种原材料的温控都是混凝土出机口温度的有效控制手段,粗骨料的预冷对混凝土出机口温度起着至关重要的作用,如果粗骨料没有冷却好,即使加大用冰量控制混凝土出机口温度达到要求,混凝土温度的回升也比较快,这样将增大混凝土入仓
温度和浇筑温度的控制难度,所以如何控制好粗骨料温度是拌和系统混凝土温控的关键。
小结
通过13天的施工实习,我们对于水工建筑物的构造及作用、水力枢纽工程的基本原理和运行方式等有了较为全面的认识,为我们今后进行相关专业课程的继续学习打下了
良好的基础,促进理论与实践的结合,增强工程概念,丰富生产知识,对将来从事的工作有比较全面深入的了解和亲身感受,提高分析和解决实际问题的能力,在为今后的工作打下基础。通过实习了解了水利工程规划、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。
这次实习我们不仅看到了一些工程存在的不合理问题,我们更看到一个水利工程所带来的经济效益和生态效益。我们在实习的时候感受了三峡沿岸的美好风光,还有银盘电站的优美景色。更重要的是这些水利工程保护着中部人民免受洪灾之苦和解决了人们的吃水问题,这一切都是水利工程的建设目的。我国人口众多,水资源极度匮乏,众多城市的缺水已经愈演愈烈,缺水所带来的社会矛盾已经越发凸显,今年的华中大旱和目前很多地方的水灾又一次给我们敲响了警钟。怎么样杜绝大旱大涝?只有兴修水利,合理利用水资源,保护水资源,杜绝污染,保护生态平衡防止水土流失,其实这条路还很长。作为一名学习水利专业的大学生,我们更应该发挥自己的所长,好好学习,用自己的所学为国家和人民做出贡献。
虽然我们这次实习见到的工程主要起调洪灌溉的作用,其次是发电和航运,但做为我们水利水电工程的学生必须知道水电站才是水利工程中的重中之重,水电做为一种绿
色能源、无污染、不耗能,是国家大力发展的一个项目。我要感谢带领我们实习的老师,他们不辞辛劳,带着我们在每个实习地点跑。在我们有疑难的时候,为我们解惑。让我们了解到水利枢纽的结构、用途,水利试验物理模型等一些我们平时学不到,看不到的东西,为我们以后在工作中快速的容入到工作环境中打下了坚实的基础。每次上车,老师都要不厌其烦的点名,不落下一个学生,让我们在实习期间良好安定的环境,保证了实习的顺利完成。
实习期间,面对天气等不利要素,我们充分发扬了不怕吃苦及良好的团队协作精神,增强了对于今后成为一名祖国水利水电事业合格的建设者和接班人的决心和信心。尽管我知道作为一名合格的水工人是很辛苦的,但我会一直坚持下去,也会好好努力,用自己的力量为国家和人民做出贡献!通过这次实习使我对工程方面的有关知识在实际上有了更深一些的了解。应该说在学校学校再多的专业知识也只是理论的,与实际还是有点差别。
第二篇:葛洲坝水利枢纽及三峡水利枢纽实习报告
葛洲坝水利枢纽及三峡水利枢纽实习报告
姚春桂
2010年3月1日至3月6日,我们南京理工大学动力工程学院电气工程及其自动化专业的全体同学来到了葛洲坝水利枢纽进行了为期6天的生产实习。
实习内容包括以下几个方面:
一、安全教育
来到这里上的第一堂课就是安全教育,电力生产企业在安全上遵循的原则是安全第一、预防为主。作为实习人员,对于这里的电气设备基本不熟悉,所以更应该注意安全,大家听得十分认真。
实习安全包括两个方面:人身安全和设备安全。人身安全包括以下几个方面:(1)进入生产现场必须戴安全帽;
(2)进入生产现场必须与导电体保持足够的安全距离;
(3)所有水工建筑物的栏杆、护栏(包括临时设置的遮拦或围栏)严禁任何实习人员翻越、攀爬、骑坐,楼梯禁止上下等。设备安全包括以下几个方面:
(1)在生产现场,严禁任何人动任何设备;(2)生产现场严禁吸烟、携带火种;
(3)禁止实习人员动用生产场所的电话机等。
从以上老师对于我们实习人员的安全要求中我明白了安全是电力生产企业永恒的主题的意义。
二、葛洲坝及三峡水利枢纽总体介绍
此后,杨诗源老师还向我们介绍了葛洲坝水利枢纽工程。大坝型式:闸坝(直线坝);厂房型式:河床式电站厂房;大坝全长:2606.5m;大坝高度:40m;坝顶(坝面)高程:70m;设计上游蓄水水位: 66m;校核水位:67m;实际运行水位:64-66.5m;水库总库容:15.8亿立方米;设计落差(水头):18.6m;最大落差:27m;葛洲坝水利枢纽工程示意图如图1。
图1 葛洲坝水利枢纽工程示意图
二江电厂:17万kW2+12.5万kW 5=96.5万kW,大江电厂:12.5万kW 14=175万kW。总装机容量:271.5万kW,总装机台数:21台,全部机组过负荷运行总容量:288万kW。设计年发电量:140.9亿kWh,实际年发电量:152亿kWh-162亿kWh;对社会累积贡献:截至2004年5月29日,总发电量突破3000亿kWh。
三峡水利枢纽工程介绍。大坝型式:混凝土重力坝(直线坝);厂房型式:坝后式(全封闭);大坝全长:2309.47m;最大坝高:183m(高坝);坝顶(坝面)高程:185m;设计上游蓄水水位: 175m(枯水期)、145m(丰水期);水库总库容:393亿立方米(对应175m水位),其中预留防洪库容221.5亿立方米(对应145m水位),可削减洪峰流量:2700立方米/s-33000立方米/s;
最大落差:113m。单机容量:70万kW,左岸电站:70万kW 14=980万kW,右岸电站:70万kW 12=840万kW,总装机容量:1820万kW,总装机台数:26台,设计年发电量:847亿kWh。负荷分配:华东700万kW,广东300万kW,华中820万kW。
以上是对葛洲坝水利枢纽和三峡水利枢纽的总体介绍,通过这些数据让我认识到了大型水利枢纽工程的三大效益:通航效益、发电效益、灌溉效益。
三、葛洲坝水利枢纽电气一次部分
发电厂、变电所(站)的电气设备,按照其功能可分为两类。第一类是直接与生产或输送电能(电力)有关的设备(例如:发电机、变压器、高压母线、断路器、隔离开关等),称为一次设备。第二类设备是对一次设备进行监测、控制、操作或保护的设备,我们称为二次设备(例如:继电保护装置、励磁调节系统、断路器操作系统、电气仪表等)。一次、二次设备互相配合,保证电力生产与输送安全可靠进行。
二江电厂电气一次部分
1.220kV开关站的接线方式及有关配置
1)接线方式:双母线带旁路,旁路母线分段,如图2所示。
图2 220kV开关站电气主接线
2)接线特点:旁路母线分段。
双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍,但旁路母线分段却不多见,教科书也很少介绍,这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上的进、出线回数多,且均是重要电源或重要线路,有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况,在这种情况发生时旁路母线分段运行、旁路断路器分别代替所要检修的两台断路器工作,保证了发供电的可靠性。同时两台旁路断路器也不可能总是处于完好状态,也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态,这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。
3)开关站的主要配置: 出线8回 :1-8E(其中7E备用);
进线7回 :1-7FB(FB:发电机-变压器组); 大江、二江开关站联络变压器联络线2回;
上述各线路各设置断路器一台、加上母联及2台旁路断路器,共19台断路器。
母线:圆形管状空心铝合金硬母线。主母线分别设置电压互感器(CVT)及避雷器(ZnO)一组。
4)开关站布置型式:分相中型单列布置(户外式)。2.发电机与主变压器连接方式:单元接线
3.厂用6kV系统与发电机组的配接方式:分支接线
分支接线是机组与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式下获得厂用电的一种常用方法。在有厂用分支的情况下,为保证对厂用分支供电可靠性,必须作到:
1)发电机出口母线上设置隔离开关; 2)隔离开关安装位置应正确。
葛洲坝二江电厂的厂用分支就是按照上述原则进行配置的,因此,具有所要求的可靠性。
4.厂用6kV系统的接线方式及有关配置 1)厂用6kV系统的接线方式:单母线分段
二江电厂厂用 6kV母线共4段,各段编号分别为3、4、5、6,与各自供电变压器(公用变压器)所连接的发电机编号对应。如图3所示
图3 2)有关配置
单母线分段方式用作厂用电接线,基本是一种固定模式。因为厂用电电压等级相对较低、送电距离很近、输送容量小,单母线分段接线结构简单、操作方便、同时也具备良好经济性,所以只要不设置机压母 线的电厂,几乎都采用该接线方式。对发电厂来讲,厂用电就是“生命线”,必须具有足够高可靠性。然而,单母线分段接线方式可靠性并不高,为解决这一技术上矛盾,一般的、普遍采用的配置原则是:
(1)电源配置原则
各分段的电源必须相互独立,且获得电源方向不得单一。二江电厂厂用6kV系统4段母线的电源分别取自3-6F分支,4台机组同时故障停电的概率几乎为零,满足各分段供电电源独立的原则。
(2)负荷配置原则
同名负荷的双回路或多回路必须连接于母线的不同分段上。二江电厂400V 配电室1P、2P、3P配电盘、220 kV 开关站31P配电室的电源分别通过两台降压变压器(51B与52B、53B与54B、55B与56B、71B与72B)作为双回路由6 kV母线供电,两台降压变压器按照上述负荷配置原则分别连接于6kV母线4、5两分段上。
(3)段间配置原则
分段与分段间应具备相互备用功能或设置专门备用段。二江电厂采用的是分段互为备用方式。
5.发电机中性点的接地方式:经消弧线圈接地 6.主变压器绝缘防护措施
1)分别在主变压器高、低压侧装设避雷器,防大气(雷击)过电压。高压侧避雷器动作值是:340-390kV; 低压侧避雷器动作值是:33-39kV。
2)在主变压器中性点装设避雷器与放电保护间隙。避雷器的动作值是:170-190kV;
放电保护间隙动作值(击穿电压)按照额定电压(220kV)一半整定,既可以防止大气过电压,也可以防范当主变压器中性点不接地运行方式下高压侧发生单相接地而引起的中性点位移过电压(零序过电压)。
大江电厂电气一次部分
1.500kV开关站接线方式及有关设备配置 1)接线方式:3/2接线,如图4
图4 选择3/2 接线方式,是基于开关站重要性考虑的。因为开关站进出线回数多,且均是重要电源与重要负荷,电压等级高、输送容量大、距离远,母线穿越功率大(最大2820 MVA),并通过葛洲坝500kV换流站与华东电网并网,既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉,又是华中电网重要枢纽变电站。
2)布置型式:分相中型三列布置(户外式)。3)开关站有关配置
开关站共6串,每串均作交叉配置。(交叉配置:一串的2回线路中,一回是电源或进线,另一回是负荷或出线。)
交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则,作交叉配置时,3/2接线可靠性达到最高。因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接,(在系统处于稳定条件下)仍能够正常工作。
1-6串的出线分别是:葛凤线、葛双1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。
其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器(DK)。因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大,“电容效应”的影响严重,装设并联电抗器后,可以有效防止过电压的产生(过电压现象最严重的情况是线路空载)、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。
1-6串的进线分别是:
8B 与10B 并联引线、12B 与14B并联引线、16B与18B并联引线、20B引线(上述各变压器共连接大江电厂14台发电机组)。
例外两条进线是二江电厂220kV开关站与大江电厂 500kV 开关站两台联络变压器(251B、252B)的高压侧引出线。
251B、252B 为三绕组变压器,为使系统潮流分布合理、经济,251B、252B设计为有载调压方式。由于高压额定电压等级为500kV、中压绕组额定电压等级为220kV,变比很小,故将二二者选为自耦式。
2.发电机与主变压器的连接方式及有关设备的型号参数 1)连接方式:扩大单元接线。
由于主变压器连接 2台发电机,且1-3串进线由二台主变压器并联,所以在发电机出口母线上设置了断路器。这样当一台发电机故障时,仅切除故障发电机,本串上其他发电机仍能正常工作,最大限度保证了对系统供电的可靠性。
3.发电机组制动电阻的设置 1)设置制动电阻的原因
大江电厂外送有功功率很大,当系统故障或出线跳闸时,原动机(水轮机)的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小,此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和,机组转子的制动力矩小于拖动力矩,转子在原有旋转速度基础上加速,从而导致机组与系统不同步,造成振荡或失步,机组被迫解列,甚至引起整个系统瓦解。设置制动电阻后,制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分,因而对转子加速起制动作用,保证机组与系统正常运行。
2)制动电阻投入的时间:2S。3)制动电阻安装部位
制动电阻共 2组,分别通过断路器与隔离开关连接于10F、18F的出口母线上。
应该指出的是,虽然不是每台发电机均设置制动电阻,但由于全部发电机组皆通过主变压器及500 kV开关站并联在一起,所以制动电阻对全部发电机组均起制动作用。
4.厂用6kV系统与发电机的配接方式 1)配接方式:分支接线
由于发电机与主变压器采用扩大单元接线方式,且发电机、主变压器容量较大,因此厂用分支或 6kV母线短路时短路电流很大,从保护有关设备、选用轻型分支断路器等技术、经济原因出发,在厂用分支(变压器高压侧)串入了电抗器,以限制短路电流。
5.厂用6kV系统接线方式及有关设备型号参数 1)接线方式:单母线分段。如图5所示
图5 2)有关配置
为保证对厂用负荷供电可靠性,分别在分段断路器60708、60910设置BZT。25B与26B、27B与28B分别工作在互为“暗备用”运行方式下。
6.500kV开关站站用6kV系统的接线方式及有关配置 1)接线方式:单母线分段,如图6
图6 2)有关配置
分别在61211与61213分段断路器设置BZT。
变压器35B、36B分别从251B、252B获得电源,且为有载调压方式,这样既可以保证供电可靠性,又可以确保在不同运行方式下6kV母线电压合格。
四、实习小结
这次为期六天的实习,是我们第一次真正进入电力生产企业进行细致系统的参观实习,第一次亲自见到书本上介绍的各种电力设备,加深了对于书本知识的理解,原来一些似懂非懂的知识也得到了解决。同时通过这次实习了解了葛洲坝水利枢纽及三峡水利枢纽工程在我国电力工业及水利航运工业的重要地位,为我的祖国能够建设成世界上最大的水利枢纽工程——三峡水利枢纽而感到骄傲和自豪。这份自豪感会陪伴我的一生,激励我在学习的道路上更加努力拼搏,实现自己的人生理想。
在此我要特别感谢带领我们大家学习参观的杨诗源老师,他参观前细致生动的讲解对于到现场参观实习非常有帮助。同时也要感谢我们此次实习的带队老师杨伟老师和李斌老师,他们对我们在葛洲坝实习时的生活安排的井井有条,保证了大家有充足的精力放在实习上。
第三篇:三峡水利枢纽
三峡大坝实习报告
1.大坝简介:
2008年6月6日《中国工业发展报告——中国工业改革开放30年》过程中,中国社会科学院院工业经济研究所专家和学者评选出了“中国工业改革开放30年最具影响力的30件大事”,三峡工程名列其中。1994年12月14日,当今世界第一大的水电工程--三峡大坝工程正式动工,它位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪,距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分,工程总投资为954.6亿元人民币(按1993年5月末价格计算),其中枢纽工程500.9亿元;113万移民的安置费300.7亿元;输变电工程153亿元。工程施工总工期自1993年到2009年共17年,分三期进行,到2009年工程全部完工。大坝为混凝土重力坝,坝顶总长3035米,坝顶高程185米,正常蓄水位175米,总库容393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米,能够抵御百年一遇的特大洪水。配有26台发电机的两个电站年均发电量849亿度。航运能力将从现有的1000万吨提高到5000万吨,万吨级船队可直达重庆,同时运输成本也将降低35%。
三峡大坝建成后,将会形成长达600公里的巨型水库,成为世界罕见的新景观。三峡大坝采取分期蓄水。1997年11月8日大江截流后,水位提高到10-75米,三峡一切景观不受影响;2003年6月,第二期工程结束后,水位提高到135米,三峡旅游景区除张飞庙被淹将搬迁外,其余景区基本保存;2006年,长江水位提高到156米,仅屈原祠的山门被淹而将重建;2009年整个三峡工程竣工后,水位提高到175米,届时将有少数石刻将搬迁,石宝寨的山门将被淹1.5米,目前正计划修筑堤坝围护,那时石宝寨所在的玉印山将成为一座四面环水的孤峰,更别致传奇。而其它各景点的雄姿依然不变。随着沿江山脉间人造湖泊的形成和通航条件的改善,原本分散在三峡周围的许多景点将更容易到达,如小三峡、神农溪等千姿百态的仙境画廊。
另外,三峡大坝和葛洲坝这两座现代奇观也将成为长江三峡的新景点,为其添姿增色。集自然美景、古代遗址和现代奇迹于一身的未来长江三峡将一如既往地吸引和陶醉来自全世界各地的游客。
2.双线五级船闸:
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。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。
三峡船闸为什么要分五级 三峡船闸为五级船闸,这样船只通过最快也要大约2小时35分钟,为什么要这样设计呢? 上下游水位落差在几米、十几米左右的一般修筑单级船闸就可以了。落差在20米以上的,以至于像三峡大坝 113米的落差,就要考虑多级船闸。三峡船闸所选定的方案,是根据技术和施工难易、投资多少、运行与管理是否方便等诸多因素,作多种方案的比较后,确定将总设计水头分为五级。
2.为什么说兴建三峡工程首要目标是防洪?
长江是中国第一大河流,是世界第三大河流。长江流域水系庞大,水量丰沛,它流经中国11个省市,流域总面积180万平方公里,占中国大陆面积的18.8%。湖北宜昌以上地区为长江上游,宜昌至江西湖口的地区为长江中游,江西湖口以下地区为长江下游。
长江流域是中华民族的发祥地之一。流域内资源丰富,土地肥沃,特别是中下游地区,是中国城市和人口最为密集、社会和经济最为发达的地区之一。但在公元前185年至1911年的2000多年间,长江曾发生大小洪灾214次,平均约十年一次,给长江中下游地区的经济发展和人民生命财产造成了极其惨重的损失。因此,治理和开发长江,对中国社会经济发展具有重大影响。
造成长江中下游洪水灾害的洪水主要有以下三种类型:一是全流域型洪水,由全流域范围内持续暴雨而形成,如1931年、1954年洪水。二是上游型洪水,由金沙江、岷江、沱江、嘉陵江、乌江及三峡区间上段的持续暴雨而形成,如1870年洪水。三是中下游型洪水,由三峡区间下段、清江、汉江、澧水的持续暴雨而形成,如1935年洪水。多年的实测资料表明,无论哪种类型的洪水,其洪水主要来自宜昌以上即长江上游,而中游的防洪重点是荆江河段。
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。因此,三峡工程是长江中下游防洪的关键工程,防洪是兴建三峡工程的首要出发点和目标。
附:长江部分历史洪灾情况
1931年洪灾,受灾面积达13万平方公里,淹没农田339万公顷,被淹房屋180万间,受灾民众2855万人,被淹死亡者达14.5万人,估计损失13.45亿银元。
1935年洪灾,长江中下游洪水灾区8.9万平方公里,湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江六省份均受灾,淹没农田151万公顷,受灾人口1000万人,被淹死亡者14.2万人,估计损失3.55亿银元。
1949年洪灾,长江中下游地区受灾农田181万公顷,受灾人口810万人,被淹死亡者5699人。
1954年灾情,长江中下游共淹农田318万公顷,受灾人口1888.4万人,被淹房屋427.66万间,被淹死亡者33169人,受灾县市123个,京广铁路不能通车达100天。
1998年全流域性洪水,国家动用大量人力、物力,进行了近3个月的抗洪抢险,全国各地调用130多亿元的抢险物资,高峰期有670万群众和数十万军队参加抗洪抢险,但仍有重大的损失。湘鄂赣皖四省共淹没耕地23.9万公顷,受灾人口231.6万人,死亡1526人。
第四篇:三峡水利枢纽工程参观实习有感
[三峡水利枢纽工程参观实习有感]
摘要:水工认识实习是学习水工建筑物等水工专业课程的重要环节,我于xx年3月21日至xx年3月30日参加了对三峡水利枢纽工程等伟大的水利枢纽进行了认识实习,收获很大,三峡水利枢纽工程参观实习有感。对在建的中国最大水利枢纽工程——三峡工程感触颇深。结合实习实际和本人认识对三峡工程发表不成熟的看法。
关键词:三峡 水利枢纽 参观 实习
水工认知实习是学习水工建筑物等水工专业课程的重要环节,我们于xx年3月21日至xx年3月30日对葛洲坝、三峡等伟大的水利枢纽工程进行了认知实习,收获很大。尤其对在建的中国最大水利枢纽工程——三峡工程感触颇深。结合实习实际和本人认识对三峡工程发表不成熟的看法。
一.坝址及基本枢纽布置
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。坝址区河谷开阔,两岸岸坡较平缓,江中原有一小岛(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。修建了宜昌至工地长约28 公里的专用高速公路及坝下游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。坝区具备良好的交通条件。
二.重要水工建筑物 1 大坝
拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309米,坝顶高程185米,最大坝高181米,心得体会《三峡水利枢纽工程参观实习有感》。
泄洪坝段位于河床中部,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,采用钢筋混凝土受力结构。
校核洪水时坝址最大下泄流量102500立方米/秒。2 水电站
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,机组单机额定容量70万千瓦。3 通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(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280×34×5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设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5米,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000牛顿。三. 枢纽工程量及工期安排 工程主体建筑物及导流工程的主要工程量为:土石方开挖10283万立方米,土石方填筑3198万立方米,混凝土浇筑2794万立方米,钢筋46.30万吨,水轮发电机组制安32台套。全部工程施工任务分三个阶段完成,全部工期为17年。
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-xx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(xx-xx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。一、二工程均已如期完成,三期工程也在计划内施工,升船机攻关在紧张进行中。四.三峡工程的巨大效益
三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。三峡工程水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米;水库全长600余公里,平均宽度1.1公里;水库面积1084平方公里。它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。
第五篇:三峡水利枢纽工程参观实习有感
你正在浏览的实习报告是三峡水利枢纽工程参观实习有感三峡水利枢纽工程参观实习有感
简介:水工认识实习是学习水工建筑物等水工专业课程的重要环节,我于2005年3月21日至2005年3月30日参加了对三峡水利枢纽工程等伟大的水利枢纽进行了认识实习,收获很大。对在建的中国最大水利枢纽工程——三峡工程感触颇深。结合实习实际和本人认识对三峡工程发表不成熟的看法。
关键字:三峡水利枢纽参观实习
水工认知实习是学习水工建筑物等水工专业课程的重要环节,我们于2005年3月21日至2005年3月30日对葛洲坝、三峡等伟大的水利枢纽工程进行了认知实习,收获很大。尤其对在建的中国最大水利枢纽工程——三峡工程感触颇深。结合实习实际和本人认识对三峡工程发表不成熟的看法。
一.坝址及基本枢纽布置
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。坝址区河谷开阔,两岸岸坡较平缓,江中原有一小岛(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。修建了宜昌至工地长约28公里的专用高速公路及坝下游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。坝区具备良好的交通条件。
二.重要水工建筑物
1大坝
拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309米,坝顶高程185米,最大坝高181米。
泄洪坝段位于河床中部,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,采用钢筋混凝土受力结构。
校核洪水时坝址最大下泄流量102500立方米/秒。
2水电站
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,机组单机额定容量70万千瓦。
3通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(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280×34×5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设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5米,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000牛顿。
三.枢纽工程量及工期安排
工程主体建筑物及导流工程的主要工程量为:土石方开挖10283万立方米,土石方填筑3198万立方米,混凝土浇筑2794万立方米,钢筋46.30万吨,水轮发电机组制安32台套。全部工程施工任务分三个阶段完成,全部工期为17年。
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。一、二工程均已如期完成,三期工程也在计划内施工,升船机攻关在紧张进行中。
四.三峡工程的巨大效益
三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。三峡工程水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米;水库全长600余公里,平均宽度1.1公里;水库面积1084平方公里。它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。
1防洪
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。经三峡水库调蓄,在上游形成库容为393亿立方米的河道型水库,可调节防洪库容达221.5亿立方米,能有效地拦截宜昌以上来的洪水,大大削减洪峰流量,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。
2发电
三峡工程最直接的经济效益就是发电。平衡当代中国高速发展经济与严重能源短缺的矛盾,清洁的可以再生的水电资源无疑是最优的选择。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。
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180万千瓦级的火电厂,平均每年多采掘原煤5000万吨。除废渣影响环境外,每年还将排放大量形成全球温室效应的二氧化碳,造成酸雨的二氧化硫,有毒气体一氧化碳和氮氧化物,还会产生大量的飘尘、降尘等;火电厂和弃渣场大规模的占地将从华东、华中这本来就人多地少的地区夺去更多的土地。这不仅使中国今后将承受更大的环境所带来的压力,也对全球环境造成不利的影响。
3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。
五.兴建三峡工程中的问题
1泥沙问题
长江宜昌段年输沙量5.3亿吨,将淤塞三峡水库。水库正常挡水位175m高程,总库容393亿m3,死水位145m高程,死库容172亿m3,防洪库容221亿m3,蓄水调节库容165亿m3。水库运行方案为:汛期限制水位145m高程,3年一遇洪水56700m3/s以下不调洪,经泄深孔和水电站畅泄,可减少水库沙淤积。来大洪水,水库调洪,仍下泄56700m3/s;汛后冲水库淤积。九月水库开始蓄水,约两个月到正常蓄水位175m高程。次年汛前库水位降至155m高程,利用蓄水发电。在155m水位,可保持川江航运。到汛期,水位又降至145m水位,由于当时流量大,仍可保持川江航运。这是创新的水库运行方案。
2库区岸边边坡滑坡问题
经详细地质调查,三峡水库库岸有若干潜在滑坡,大的可达数百万m3。但是离坝址最近的潜在滑坡,也远于26km,如发生滑坡,激起的冲击波到坝前消减到2~3m高,不影响大坝安全。此外,库岸如发生滑波,由于水库宽深,不会影响航运。
3枢纽工程技术问题
三峡枢纽185m高混凝土重力坝和1820万kW·h发电厂房,工程量大,但毕竟都是常规工程,我国有较多经验。局部地基稳定问题经过处理,能满足安全要求。70万kW水轮发电机组,首批从国外进口,后来由国内自制。较复杂的是两线五级船闸,在岩岸内深挖,最高边坡达170m,下部闸室垂直60m,高岩坡稳定性是担心的。但工程师和施工人员的精心研究设计、爆破和锚固、开挖,岩坡长期稳定。还有3000t客轮的升船机,是世界上最
你正在浏览的实习报告是三峡水利枢纽工程参观实习有感大的,正在设计研究中,并先修试验用升船机。6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,水库可养鱼等。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,影响野生动物的繁殖等。所以有利有弊,不妨碍修建三峡工程。应该把不利减少到最低程度,主要是水库移民要植树种草,修建梯田,保护生态环境,不要求粮食自给。做到这些,要化大力气和资金。控制重庆、涪陵、万县等城市排污,进行污水处理,保护水库水质,保护野生动物,设立保护区。保护生态环境虽有难度,但必须解决也可以解决。至于三峡风景,由于岩岸高近千米,而三峡坝只高出原来江面110m。风景基本依旧,高峡出平湖,更增加了秀丽。
六.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。任务艰巨,但必须要安置好移民,使其生活有所改善,并帮助移民创造生产条件,经过20年艰苦奋斗,富裕起来。多数移民退至高地,一部分移民到外地。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(含柑桔地)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。
1三峡移民的开发性和开放性
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。开发性移民方针,是我国水库移民的一项重大改革。这一方针,是在总结新中国建立以来移民工作的经验教训和三峡库区八年移民试点的基础上提出来的。三峡水库移民一开始,就贯彻了开发性移民的方针政策,坚持国家扶持、政策优惠、各方支援、自力更生的原则,由政府出面,有计划地开发本地资源,拓展安置容量,并帮助提供配套服务,广辟生产生活门路,使之达到“搬得出,稳得住,逐步能致富”的目标。同时,国家批准三峡库区为“三峡经济开放区”,享受沿海地区对外开放的某些特殊政策,并号召发达省、市对口支援三峡移民,把移民企业和相关生产要素推向了更为广阔的大市场。三峡库区各级政府也出台了一些开展对口支援、招商引资的优惠措施。库区移民呈现出了以开放促开发、以开发促安置的良性局面。
2三峡移民的重组性和扩张性
三峡移民是一项涉及库区社会重构、资源重组的事业,重组性是三峡移民的显著特征之一,也是与传统的单纯补偿性移民、原样搬迁复制的根本区别。实行开发性移民方针,必然要求结合移民搬迁,对生产要素进行重新组合,从而提高资源的配置效率,形成新的生产力。所谓扩张,既是规模的拓展,更是结构的改善,功能的强化和质量的提高。用发展经济学的观点看,实施开发性移民的过程,就是库区经济扩张的过程。开发性移民从实施扩张开始,到实现扩张为止,整个移民搬迁和重建家园的过程贯穿着经济的扩张,充满着对未来扩张的向往。当然,在实际运作中,要注重一切从移民实际出发,坚持理性扩张。
七.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,葛洲坝水电站电费收入,三峡水电站发电后的电费收入等,国家是有此财力保证投资到位的。
关于效益,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。由上可见,三峡工程的效益是很大的,即使投资稍有增加,偿还年限稍有延长,也是十分合理的。