武漢大學水電工程專業畢業實習報告

2021-08-19 04:09:26 字數 5314 閱讀 7347

姓名:曹繼學

學號:200631580068

班級:水電三班

院系:水利水電院

專業:水利水電工程

畢設方向:水電站方向

清江是長江一級支流。她發源於利川與重慶市交界之齊岳山龍洞溝,流經利川、恩施、宣恩、建始、巴東、長陽,在宜都市所在地之陸城注入長江。全長423公里,有「八百里清江美如畫」「土家族的母親河」的盛譽。

 清江流域山明水秀,主要是土、漢、苗三族混居地。流經長陽的清江水域長約148公里,有「八百里清江美如畫,三百里長陽是畫廊」之說。

2.1 流域範圍

清江流域地處湖北省西南部,位於東經108°35′~111°35′,北緯29°33′~30°50′。流域東鄰江漢平原,南與澧水流域相接,西與烏江流域接界,北與長江三峽地區相鄰。流域形狀南北窄而東西長。

流域面積16700平方千公尺。根據2023年行政區劃,清江流域地跨恩施土家族自治州的利川、咸豐、恩施、宣恩、建始、巴東、鶴峰與宜昌市境內的五峰、長陽、宜都等10個縣(市)。

2.2 河流水系

清江幹流發源於利川縣西部都亭山西麓,自上而下流經利川、恩施、宣恩、建始、巴東、長陽、至宜都市陸城鎮注入長江。全河幾與長江平行,曲折東流,河長423千公尺,總落差1430公尺。按河谷地形及河道特性,劃分為上游、中游、下游三段:

①上游段從河源至恩施城,長約153千公尺,屬高山河型,總落差1070公尺,佔幹流總落差的75%,平均比降6.5‰,一般枯水面寬約50~70公尺。集水面積約3700平方千公尺。

②中游段從恩施城至長陽縣資丘鎮,長約160千公尺,總落差約280公尺,平均比降為1.8‰。河道絕大部分流經深山峽谷,兩岸陡坡達60°~80°。

屬山地河型。河床一般為岩石,覆蓋層多為卵石,枯水期河寬一般為10~60公尺,水深一般為1.5公尺左右。

集水面積約9800平方千公尺。③下游段從資丘鎮至宜都市入長江口,長約110千公尺,屬半山地河型。總落差約80公尺,河床平均比降0.

73‰。磨市(距河口21千公尺)以下受長江回水頂托的影響。集水面積3500平方千公尺。

枯水水面寬度,隔河岩以上一般為60~80公尺,隔河岩以下一般為80~100公尺。

2.3  水文氣候

降水清江流域內多年平均降水量約1460公釐。降水量分布特點是上、下游大,中游小。雨季一般自4月開始,9月底或10月結束。

4~9月雨量佔年雨量的75%~78%,其中5~8月雨量佔年雨量的50%~55%。流域多年平均水面蒸發量600~800公釐間。

暴雨清江流域屬鄂西暴雨區,每至汛期暴雨頻繁,且遍及全流域。主要暴雨中心有五峰、恩施兩個。暴雨多出現在6~9月,以7月出現機率較多,暴雨強度也最大。

暴雨形成洪水,最大洪峰流量多出現在6、7、9月,實測最大洪峰流量18900立方公尺/秒(2023年7月12日)。8月份清江雨量較少,洪水頻次亦少。

徑流清江徑流產自流域內降水,多年平均徑流量141.1億立方公尺,徑流深838.9公釐,上游略大於中下游,以下游為最小。

最大年徑流量211億立方公尺(2023年),最小年徑流量82.4億立方公尺(2023年)。徑流的年內分配不均,雨季(4~9月)水量佔年水量的75%~78%,旱季(10—3月)佔24%左右,以7月為最大,佔全年16.

8%。地貌地質清江流域處於我國第二級階梯向第**階梯過渡地帶,屬雲貴高原區的東北端中低山區,地勢自西向東傾斜,山勢逐步降低。西部山嶺高程1000~2000公尺,東部由1000公尺降至河口的數十公尺。流域內除上游利川、恩施、建始及河口附近有少數丘陵平原外,其餘均為高山,山區佔80%以上,構成「八山半水分半田」的格局,且「分半田」以山坡田為主。

流域山勢陡峻,河谷深切,河道狹窄,比降大,具有山區河流特徵。河道以灘多而著稱於世。

2.4水資源及開發

清江流域多年平均徑流量141億立方公尺。全流域水能資源理論蘊藏量功率245.9萬千瓦,年電量215.

4億千瓦時;技術可開量裝機容量409.6萬千瓦,年發電量117.9億千瓦時;經濟可開發量裝機容量402.

3萬千瓦,年發電量115.7億千瓦時。82%分布在幹流上。

至2023年12月,本流域已、正建水電站共68座,裝機容量350.66萬千瓦,年發電量97.65億千瓦時,分別佔技術可開發量的85.

6%和82.8%,其中幹流已、正開發量佔幹流技術可開發量的92.9%,支流佔51.

6%。水利建設至2023年,已建成中小型水庫134座,總庫容3.9萬億立方公尺。

其中中型水庫9座,總庫容3億立方公尺;塘堰16006座,總庫容0.24億立方公尺;小型引水工程104處,引水規模8.5立方公尺/秒;提水工程66處,提水規模22.

9立方公尺。

擬參觀實習的水布埡、隔河岩、高壩洲三座電站屬於清江幹流上的梯級開發電站;

水布埡水布埡是清江梯級開發的龍頭樞紐,位於巴東境內,是混凝土面板堆石壩,最大壩高為233m。主體工程有混凝土面板堆壩、河岸式溢洪道、右岸地下式廠房和放空洞等。利用分割槽陡槽接窄縫式排坎消能方案,消能區保護採用防淘牆方案。

隔河岩隔河岩是清江梯級開發的啟動工程,位於清江下游湖北省長陽土家族自治縣境內。樞紐工程由大壩、發電廠房和公升船機三大建築物組成。大壩為雙曲重力拱壩,  最大壩高151公尺,壩頂長653.5公尺,壩頂高程206公尺,正常蓄水位為200公尺,總庫容34億立方公尺。

發電廠房有引水式地面廠房,西寺坪廠房和地下廠房。

高壩洲高壩洲是清江口的最下游乙個發電梯級,位於湖北省宜都市境內,也是隔河岩梯級的航運反調節梯級,主要任務是發電和航運。樞紐布置自左至右為左岸非溢流壩,河床式電站廠房,深孔洩洪壩段,表孔溢流壩段,公升船機壩段及右岸非溢流壩段。壩頂長419.

5m,最大壩高57m。正常蓄水位80m,水庫庫容4.3億m3,壩區回水長50km,與隔河岩電站尾水相接。

2010/04/06下午到隔河岩渡假村。

2010/04/07上午參觀隔河岩水電站主廠房和壩頂;下午聽蔡工講隔河岩。

2010/04/08上午西寺坪一二級和曬穀平地下廠房。

隔河岩主廠房: 主廠房為引水式的右岸廠房,廠房內裝4臺單機容量30萬kw水輪發電機組,**機容量120萬kw,保證出力18.7萬kw,年發電量30.4億kwh。當正常蓄水位200m時,庫容34億立方公尺,死水位160m時,庫容12.2億立方公尺,調節庫容21.8億立方公尺,具備年調節效能。

電站建成後將成為華中電網的調峰、調頻骨幹電站之一,與系統內葛洲壩、丹江口及其他水電站補償調節,可發揮更大的效益。副廠房緊靠主廠房上游側,4台主變壓器布置在廠房上游側高程100m的平台上。出線為220kv和500kv各2回,高壓側均採用六氟化硫全封閉組合電器。

第一次觀察水電站廠房的內部布置,水輪機為混流式,轉輪直徑5.74m,設計水頭103m,最大水頭121.5m,最小水頭80.

7m,額定轉數136.4r/min,額定出力31萬kw,最高效率95.3%,單機最大引用流量328立方公尺/s。

發電機為立軸三相同步半傘式,額定容量340mva,額定功率因數0.9,額定電壓18kv,採用單元供水方式。並對安裝場的位置有了乙個清晰的認識,在書上學到的安裝場要與對外交通同高,但是在實際中卻又受到地形、地貌的限制不滿足此要求。

隔河岩的主廠房的安裝就不和對外交通同高,它採用的雙層安裝場解決這個問題。第二層與對外交通同高,安裝裝置進入第二層,然後吊到第一層也就發電機層進行安裝。吊車的規模也與相像中的相差非常大。

接下來是進入副廠房參觀中控室,以前只知道有中控室這個東西,卻不知其中有什麼,原來中控室有幾台主機(監控機組發電和主線)和乙個大的木面板(上面有主線、發電機級、斷路器和隔離開關的布置及運**況)。對中控室的大小有了乙個感性的認識。然後參觀了主變,書上介紹主變和安裝場應有軌道,以便推入安裝場檢修。

但是在這個水電站廠房卻沒有,因為現在的變壓器如果壞了就直接返廠,這又是一處實際和書本的差別。廠房旁邊的高邊坡真的是令人嘆為觀止,非常陡峭,施工之難技術的複雜程度可想而知。挖填土石方567萬立方公尺,澆築混凝土328萬立方公尺(其中大壩混凝土265萬立方公尺),金屬結構總重25300t。

我們沿樓梯登上高邊坡上的馬道,真是一覽眾山小!在這上面俯看了沒能看到的gis室,還看到了壓力管道的伸縮節,壓力管道直徑9.5m,如此之大的壓力管道還是第一次的見到,對其的外壓和內壓破壞也有了乙個感性的認識。

最後**了尾水平臺,以前對尾水平臺完全沒有概念,以為水輪機的水直接流出來就完事了,往往忽略它,實際上對尾水的處理還有很需要技術的,有吊車和閘門,還需要乙個平台布置這些裝置。

隔河岩大壩:大壩為河床混凝土重力拱壩,這是我在書本上沒有學過的壩型,採用這種壩型的有的原因是:水電站位置底部比較狹窄,上部比較開闊,選用上重下拱可以充分發揮兩種壩型的長處,節約資金,並可以有效地保證大壩的穩定性。

大壩壩頂高程206m,壩頂全長653.5m,壩型為"上重下拱"的重力拱壩,其封拱高程左岸為150m,河床為180m,右岸為160m,上游壩面採用鉛直圓弧面,外半徑為312m。下游壩坡:

上部重力壩為1∶07;下部重力拱壩為1∶05,其間用鉛直線聯結。共設7個表孔,4個深孔和2個放空兼導流底孔。消能方式採用寬尾墩消能方式,同時我們也遠觀了進水口和公升船機,公升船機基本廢棄不用。

西寺坪水電站:西寺坪水電站分為兩級,每級都有3臺機組,採用一管3機引水系統,西寺坪一級的尾水為二級的進水和生活用水。機組為臥式的,雖然很小但我們可以從中看到很多的部件比如蝸殼、發電機,進出水管、軸承等以及各部件的相對位置。

曬穀平地下廠房:有兩台臥式機組,功率都比較小,用蓄電池代替了酸室和通風室,自動化程度相當高,無人值班。但是空氣太潮濕,流通性差。

2010/04/08下午到水布埡鎮。

2010/04/09上午參觀水布埡溢洪道、大壩、溢洪道下游放空洞。

2010/04/10上午參觀水布埡主廠房和主變。

2010/04/11上午參觀水布埡駐地。

壩址位於巴東縣境內,上距恩施市117km,下距隔河岩水利樞紐92km,是清江梯級開發的龍頭樞紐。水庫正常蓄水位400m,相應庫容43.12億m3,總庫容45.

8億m3,裝機容量1600mw,是以發電、防洪、航運為主,並兼顧其他的水利樞紐工程。據初步測算,水布埡水電站投產後,將顯著增加清江下游已建隔河岩和高壩洲兩座電站的調峰調頻能力,屆時清江流域的3座電站(水布埡、隔河岩、高壩洲)將可承擔華中電網10%左右的調峰任務,清江流域成為華中電網清潔、可靠的調峰調頻電源基地。其水庫是長江中下游防洪體系的重要組成部分,水布埡水庫預留的5億m3防洪庫容與隔河岩水庫已預留的5億m3防洪庫容聯合排程執行,可有效減輕荊江河段的防洪壓力,提高長江中下游地區的防洪標準。

水布埡大壩:工程大壩為混凝土面板堆石壩,最大壩高233公尺,第一次看到如此巨集偉的工**令人感嘆。水布埡水利樞紐混凝土面板堆石壩為目前世界上最高的面板壩,壩頂高程409m,壩軸線長660m,最大壩高233m,壩頂寬12m。

大壩上游壩坡1:1.4,下游平均壩坡1:

1.4。大壩填築量包括上游鋪蓋在內共1526萬m3。

面板厚0.3m-1.1m,受壓區面板寬16.

0m,受拉區寬8.0m,面板面積13.84萬m2。

趾板採用壩前設標準板,下接防滲板的結構型式,標準板寬6m-8m,厚0.6m-1.2m。

防滲板寬4m-12m,趾板與基岩間設有錨筋聯接。周邊縫結構在高程275m以下採用底、中、頂三道止水,高程275m以上取消中部止水,設底、頂兩道止水;面板垂直縫設有底、頂兩道止水。

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