前言
车谷水库是中国省市武安市境的一座水库,位于子牙河系南茗河上,建于1973年。
水库正常库容为1300万立方米,集雨面积为124平方千米,海拔为696.8米。
口上水库建于1966至1969年,最大水面2500亩,库容量3200万立方米。
水工建筑物是本专业的基础知识。
课上学到的知识,若不能与实际结合起来,那么我们在工作中就不会运用。
实践出真知,只有通过观察水利枢纽,研究水利工程,深入其中,才能够比较好的了解水利工程,可以更加容易地让我们学好农业水利工程,打好基础。
实习总体进行地很成功,老师一直在认真地为我们讲解,给我们解惑,让我们对书本上没有的东西也有了深刻的认识,感两位老师的悉心教导,让我们得到了收获,也感同学们的认真好学,让我感受到了轻松快乐的学习氛围,感这次收获颇丰的实习之途。
一、实习目的
1)通过对水利工程的现场参观和老师的讲解,了解我国及省水利工程的历史;
2)了解水利在国民经济中的重要性;了解传统水利与现代水利、可持续发展水利的含义;了解已建和在建的著名的水利工程;了解水利工程的运用情况和除险加固情况;
3)熟悉土石坝、水闸、渡槽、渠道、倒虹吸、堤防等水工建筑物工程的作用、布置、组成及对当地经济发展的影响;了解工程施工及组织管理情况和招、投标的情况。
4)使同学们增加水利工程的感性认识,巩固学生的专业思想,让学生领会专业的培养目标,为下一步学习专业知识打下良好的基础。
通过实习,还培养学生热爱祖国水利事业、乐于从事水利工程建设的决心和信心。
二、实习时间
2017年5月16日
三、实习地点
武安市车谷水库
四、实习单位和部门
车谷水库维修与管理处
五、实习容
车谷水库,又称沟水库,位于武安市西北部馆乡车谷村北的南名河上游,是海河流域漳卫河系漳河上的一个控制工程。
自1969年11月始建,1974年8月竣工,。
水库设计总库容3799万m3,枢纽工程等级为Ⅲ等,主要建筑物为3级,次要建筑物为4级。
车谷水库大坝设计洪水标准为100年一遇,校核洪水标准为1000年一遇,20年一遇洪水标准河道控泄110立方米每秒。
1)车谷水库水利枢纽概况:
挡水建筑物:主要包括重力坝和堆石坝。
右侧堆石坝厚度大于左侧重力坝,且高度略大于重力坝,外层由石砌而成,且修有马道,部由岩石混凝土灌注而成。
重力坝全部由石砌而成,外部呈阶梯式。
溢洪道:位于两坝之间,基础以第三纪沙层为主,局部
为粘土或砾岩,为开敞式陡槽型溢洪道。
进口闸共2孔。
闸门为两扇平板钢闸门,启闭机为卷扬式启闭机
泄洪洞:由两个泄水管道组成,为坝下埋管式,位于溢洪道下面,位于第四纪胶结不良砾岩上。
纯粹的重力坝,或者纯粹的堆石坝,还是不多的,基本上都要混合着,因为各有各的优点各有各的缺点,可能以长补短,互相辅佐这样的要好些吧。
老师带我们从车谷水库右岸沿着坝顶徐徐向左岸走去,老师介绍从右岸到左岸距离约300多米,坝体由重力坝和堆石坝组成,右侧为堆石坝其厚度大于左侧重力坝,且高度略大于重力坝,外层由石砌而成,且修有马道,我们下去观察了马道,也对自己的认识有了体会。
部由岩石混凝土灌注而成。
左侧重力坝全部由石砌而成,外部呈阶梯式。
溢洪道位于两坝之间,基础以第三纪沙层为主,局部为粘土或砾岩,为开敞式陡槽型溢洪道。
进口闸共2孔。
闸门为两扇平板钢闸门,启闭机为卷扬式启闭机。
泄洪洞:由两个泄水管道组成,为坝下埋管式,位于溢洪道下面,位于第四纪胶结不良砾岩上。
接下来有老师分别带领进行参观,介绍了闸门的基本情况以及闸门的设计和闸门桥的横纵梁的设计,分析了梁的受力情况为点荷载。
在老师的带领下我们进入了启闭机房,最先看到的是水电站进水口的启闭机,上到二楼是两个闸门的启闭机,都是卷扬式启闭机。
随后我们沿着坝体的道路下到了廊道口,我们进入其中,廊道分为横纵,进入后首先看到的是一个又大又高的通气孔,接着看到的是两个泄洪洞的闸门,为螺杆式的闸门。
后来每位同学分别有下到了下面一层,参观了泄洪洞的整体构造。
最后我们进入了位于泄洪洞消力池左侧的电站,电站由两台卧式水轮发电机组成。
因为其主要包括重力坝和堆石坝,所以接下来对重力坝和堆石坝各自进行分析,了解其优缺点。
2)重力坝
重力坝是用混凝土或砌石建成的水坝,用材料本身的重量来抵抗水要往下流的水平压力。
重力坝的设计是使坝身的每一部分不需其他坝身的支持,本身即可稳定。
重力坝原理
重力坝是用坝体本身的重量去抵抗水因为重力要下游流动的力。
水坝中的水会产生往下游的横向压力,设法要让水坝沿着其坝堤底(水坝往下游处最底部的一点)旋转。
水坝结构的重量要和此力对抗,也就是产生往另一方向旋转的力。
水坝设计者需确保水坝重量够重,其产生力矩可以比水的横向压力产生的力矩要大。
在工程中,只要重力作用在坝体上的力及水压作用在坝体上的力,其合力作用在在坝堤底上游即可。
而且,设计者需要考虑坝体的造形,使得若坝体往上游那一面,不会受到往上的力,此原因是因为在实务上,最好是让坝体的材料堆积起来即可,不要考虑让坝体材料紧实,还需要考虑垂直的力。
上述消除坝体上游面力的外形,也避免了需平衡坝体下游面压缩力的需求,因此也较经济。
不过这类的重力坝,就需要有不渗透,且有高强度的坝基。
当设置在适当的地点,重力坝会比其他种类水坝要适合,若在一个仔细研究过的坝基上修筑,重力坝可能是水坝最好的例。
在许多地区对洪水的恐惧是很有力的诉求,可能有些地区其他种类水坝会比较适合且经济,但却因为对洪水的恐惧而修筑了重力坝。
优点
重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点:①相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;②设计、施工技术简单,易于机械化施工;③对不同的地形和地质条件适应性强,任何形状河谷都能修建重力坝,对地基条件要求相对来说不太高;④在坝体中可布置引水、泄水孔口,解决发电、泄洪和施工导流等问题。
缺点
重力坝的缺点是:①坝体应力较低,材料强度不能充分发挥;②坝体体积大,耗用水泥多;③施工期混凝土温度应力和收缩应力大,对温度控制要求高。
分类
重力坝可以依其结构高度分类:
1)低,最高到30米。
2)中等高度,30到100米。
3)高,超过100米。
重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝;③空腹重力坝。
重力坝按泄水条件可分为非溢流坝和溢流坝两种剖面。
实体重力坝因横缝处理的方式不同可分为三类。
①悬臂式重力坝:横缝不设键槽,不灌浆;②铰接式重力坝:横缝设键槽,但不灌浆;③整体式重力坝:横缝设键槽,并进行灌浆。
按照混凝土的施工方式,分为常态混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝。
其中碾压混凝土重力坝由于施工方便,技术经济指标优越,近年来得到了迅速的发展。
3)堆石坝
堆石坝的主体是用石料填筑,配以防渗体建成的坝。
它是土石坝的一种。
这种坝的优点是可充分利用当地天然材料,能适应不同的地质条件,施工方法比较简便,抗震性能好等。
其不足是一般需在坝外设置施工导流和泄洪建筑物。
分类
按防渗体设置的部位、施工方法及运用方式,堆石坝的形式主要有以下几种。
心墙堆石坝:防渗体位于坝轴线处,两侧为堆石体。
防渗体可以为土料、沥青混凝土、钢筋混凝土。
1978年地区建成的高岛(东)沥青混凝土心墙堆石坝,坝高107m。
钢筋混凝土心墙的受力条件比较复杂,容易产生裂缝,抗震性能也较差,现已很少采用。
如土心墙的位置稍偏向上游,且其上下游坡都倾向上游时,称为斜心墙堆石坝。
斜墙(或面板)堆石坝防渗体位于堆石体上游,材料有土料、钢筋混凝土、沥青混凝土、木材等。
防渗土体可以放在堆石体上游,也可在土斜墙上设置较厚的堆石层。
瑞士1967年建成的马特马克坝,高120m,防渗斜墙用砾质土填筑,上游坡较陡为1:1.7~1:2.1
钢筋混凝土斜墙(或面板)堆石坝,坝的上下游坡都接近堆石的自然坡。
早期的钢筋混凝土斜墙坝,在斜墙下部干砌一层片石做垫层,以防止面板出现裂缝漏水。
60年代以后发展的碾压钢筋混凝土面板堆石坝。
面板下一般设置一层垫层料和一层过渡层,靠近面板的垫层料要求渗透系数为10~10cm/s,当面板出现裂缝或止水破坏时,可防止大量漏水。
钢筋混凝土面板可以做成只设竖向缝或分设竖向缝和水平缝。
沥青混凝土可采用单层或双层。
1936年阿尔及利亚建成埃尔格里卜沥青混凝土面板堆石坝,坝高72m。
木材做防渗体,现已经很少采用。
定向爆破堆石坝:当河谷狭窄,山体较厚,岸坡高陡,地质条件比较简单时,在两岸或一岸的山体中预挖药室,放置炸药,一次或分次爆破,使岩体按照一定的方向抛掷到河谷中,堆积成坝。
然后再用一般方法填筑并修整到预定的断面和高度,并在上游设置防渗层。
重力墙式堆石坝坝上游用混凝土、浆砌石或干砌石筑一重力式墙,下游为堆石体。
在干砌石的上游用钢筋混凝土或沥青木板防渗。
地区坝高84m的新民坝,坝高51m 的狮子滩坝均采用这种坝型。