水利水电工程生产实习报告汇总.docx
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水利水电工程生产实习报告汇总
生产实习（报告）
题目：
专业年级
学号
姓名
指导教师
评阅人
2016年04月
中国马鞍山
前言
生产实习是水利水电工程专业学生在完成培养方案规定的所有专业课后的一个重要的综合性实践教学环节，是本科的精华。
对于我们来说，平常学到的都是书面上的知识，而毕业实习正好就给了我们一个投身社会工作之前把理论知识与实际设计联系起来的机会，毕业实习作为我们在校期间最后一次全面性、总结性的教学实践环节，它既让我们看到实际中的设计生产状况，也为我们在就业之前“实战预演”，我们可以从中看到的不仅仅是一项工程的生产运作过程，还有大量实际工程存在的各种问题，以及我们还十分缺乏的实际经验都包含在每个生产设计过程中，通过实习能够使我们更好的完善自己。
对于毕业实习来说，其中一个主要目的就是通过生产实习使学生进一步巩固和深化所学的专业知识，掌握专业工作的基本技能，从而更深刻的体会到水利工作者的艰辛，认识到水利事业对国民发展的重要意义，培养我们吃苦耐劳的精神和对水利事业的热情。
我们的毕业实习从2015年11月27日开始至2016年4月23日在安徽省合肥市宁夏水利水电勘测设计院有限公司安徽分院进行了为期五个月的毕业实习，.通过对灌区、水库、水电站等水利枢纽的参观和现场报告，以及后续领导的指导设计，增加对水利水电工程的感性认识，促进理论与实践的结合，增加工程的概念，丰富生产知识，对今后将要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，为今后的学习和工作打下基础。
在领导和工作人员的耐心讲解下，我们学习到了很多书本没有的知识，了解水利水电工程规划、设计、施工等基本建设程序以及运行管理。
毕业实习只有五个月，但无论是对我的毕业设计还是今后的工作，都带来了很大的帮助，打下了坚定的基础。
1实习的目的及任务
1.1实习目的
高素质的水利水电人才必须全面掌握基本理论知识墓础，有较强的全局观念和系统工程概念。
本次实习是为未来的工作打好基础，也是学生走向社会的必要准备，更是将基础理论与水利工程实践紧密结合的关键环节，对学生的长远发展有重大影响。
本次实习通过多类型的水利水电枢纽工程的设计实习要求学生对水利枢纽工程的基本组成从选型到功能设计以及建造施工方法均能积累宝贵的亲身感受，要求学生结合已经学到的专业知识对水利工程设计与施工的关键环节及步骤均有清晰的概念。
1.2实习任务
能够熟悉水利工程设计的每个步骤，并学习设计技巧。
1.3实习工程
正在设计的水利工程，要求预先掌握相关工程的背景资料。
1.4实习活动
由经验丰富的专业人员带领本人进行实地考察，跋山涉水，上大坝下基坑进厂房钻廊道现场了解该工程的各项数据，并且提出问题。
2吴珑水库实习设计
2.1吴珑水库工程介绍
2.1.1工程概况
吴垅水库位于宿松县二郎镇界岭村镜内，位于华阳河水系二郎河流域中上游。
宿松县地处大别山南麓、皖江之首，东与望江县共抱泊湖，西与湖北省黄梅县、蕲春县毗邻，东北与太湖县接壤，东南与望江县相连，南与江西省湖口县、彭泽县隔江相望，为皖西南门户，是安徽文明古老县份之一，是国家优质棉生产基地县，是传统农业大县，是安徽省水产重点县。
依据2009年统计资料，全县辖9镇13乡，总人口84.77万人，统计耕地5.48万公顷，人均耕地1.29亩；水库所在二郎镇，位于皖鄂两省四县的结合部。
北依大别山，南邻县城，东与太湖相望，西与黄梅相连。
地势以浅山、丘陵、平畈为梯次呈现，全镇辖8个行政村，现有人口3.1万，镇区面积58平方公里。
吴垅水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的重点小
（2）型水库。
水库于1962年动工兴建，1963年4月完工。
吴垅水库位于二郎河中上游，担负着下游宿松县城、二郎镇，涉及人口400人、耕地400亩，和合九铁路、沪溶高速公路等重要交通干线安全。
水库灌区为二郎镇，实际灌溉面积为750亩，灌区内田地主要是沿河道冲积小型田地，土地肥沃，土地利用率较高，常年种植水稻、小麦、油菜等农作物，养殖水面100亩。
水库于1962年10月动工建设，1963年4月完工。
经查水库档案资料，该库无设计资料，无施工记录，属典型“三边”工程。
水库实施时完全依靠人力建设，历时1年工程完工。
2.1.2主体结构
水库总库容13.87万m3，其中:
正常蓄水位63.20m（吴淞，下同），兴利库容9.83万m3，死水位55.94m，死库容3.2万m3，汛限水位63.20m。
水库枢纽工程由大坝、溢洪道（位于右岸）、放水涵洞（位于坝右侧）组成，枢纽工程现状为：
2.1.2.1大坝
大坝为均质土坝，坝顶长度68m左右，坝顶宽度1.2～2.4m，现有坝顶高程63.61～64.23m，最大坝高9.2m。
大坝迎水坡坡比1：
2.5～1：
2.8，无块石护坡；背水坡坡比1：
2.3～1：
2.5，无块石护坡。
坝顶宽2.3m，坝体单薄，在多次填筑施工时由当地群众土法施工，经过多次加高培厚而成，但未进行压实，开挖显示土体至今仍呈团块状，坝体填筑质量较差，填土成分主要为粉质壤土、粉质粘土为主，土体呈软可塑状态。
坝体渗透系数一般在5×10-4cm/s左右，具有中等透水性。
水库修建时清基不彻底，现场勘查发现，水库背水坡脚严重沼泽化。
2.1.2.2溢洪道
吴垅水库溢洪道位于大坝右侧，沿山坳开挖而成，为明渠，两侧及底部为硬塑状粉质粘土，无护砌，因年久失修，溢洪道边坡垮塌、大部分行洪断面淤堵、其内长满灌木，已不能泄洪。
2.1.2.3放水涵
放水涵洞为圬工结构，进口采用斜拉杆控制，已损坏，目前无控制，致使水库无法蓄水；同时圬工涵因年代久远，现状也无法检查，为水库枢纽工程的安全隐患。
2.1.3工程等级及洪水标准
吴垅水库总库容13.87万m3，最大坝高9.2m，根据《防洪标准》（GB50201—94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），吴垅水库工程规模为小
（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级；按20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。
2.2水库除险加固工程设计
2.2.1工程存在的问题
大坝主体工程兴建于1962年，大坝施工实施是在“边勘察、边设计、边施工”的状况下进行的，施工时采用人海战术，加之建库时社会经济水平有限，施工手段落后，施工质量控制不严，因而造成大坝遗留许多隐患，根据《吴垅水库安全性评估报告》，水库主要存在如下问题：
1．大坝为均质土坝，坝顶宽2.3m，坝体单薄，在多次填筑施工时由当地群众土法施工，经过多次加高培厚而成，但未进行压实，开挖显示土体至今仍呈团块状，坝体填筑质量较差，填土成分主要为粉质壤土、粉质粘土为主，土体呈软可塑状态。
坝体渗透系数一般在5×10-4cm/s左右，具有中等透水性。
水库修建时清基不彻底，现场勘查发现，水库背水坡脚严重沼泽化。
坝顶宽度太窄，不符合《碾压土石坝设计规范》要求。
2．溢洪道正常发挥作用时，坝顶高程刚好满足要求，由于现状溢洪道不能溢洪，汛期大坝随时可能出现漫顶。
3．放水涵建设年代远久，系圬工结构，进水口为老式斜拉杆控制，目前损毁。
因此水库处于长流水常态，但一旦蓄水，圬工结构的放水涵将成为大坝的安全隐患。
4．下游出逸比降超标，坝体和坝基结合部渗流量偏大。
5、上游坡无防浪设施，下游坡无排水设施。
2.2.2除险加固工程措施与建设内容针对本水库工程存在的问题，拟定本次除险加固主要内容有：
1、大坝加培整修达标，坝顶新建泥结石路面，迎水坡高程61.1～62.6m铺设干砌石护坡，背水坡草皮护坡。
2、原址新建溢洪道进出口护砌工程和钢筋砼明渠U型泄洪槽；新建消力池。
3、放水涵原址拆建成钢筋混凝土箱涵。
2.3大坝加固设计
2.3.1大坝加固方案
根据《吴垅水库工程安全评估报告》，大坝存在的主要问题：
一是坝体抗渗安全性不足，渗流量偏大，下游坡渗流出逸比降大于0.5。
二是坝顶狭窄、坝体单薄。
因此最合理的大坝加固方案是进行坝体培厚（上游优先），既解决了坝体达标问题，又解决了坝体抗渗、抗滑稳定问题。
2.3.1.1加培土方断面
加培土方设计断面具体见图2.3.1.1。
2.3.1.1
设计坝顶高程64.23米，宽度4米。
上游坡1:
2.5，上游坡脚地面高程55.94米。
下游坡设中间平台，高程61.23米，宽2米；其上坡比1:
2.5，其下坡比1:
2.5；下游坡脚设挡土墙，墙顶高程54.5米，挡土墙与坝体之间设1米宽排水沟，挡土墙底板下设0.3米厚砂垫层。
挡土墙下游地面高程53.0米。
2.3.1.2加培土方设计指标
加培土方设计指标见表2.3.1.2。
表2.3.1.2加培土方设计指标表
土名
压实度
K（cm/s）
C（KN/cm）
φ（o）
γ
γ干
上游坡
粘性土
0.95
≤10-5
≥20
≥20
20.00
16.0
下游坡
壤土
0.95
≥10-4
≥15
≥22
19.50
15.5
2.3.2坝面整治设计
（1）上游坡面设计
上游坝坡进行整坡，坡比1:
2.5，根据防浪需要，上游坡面高程62.60～61.10m设300mm厚干砌石护坡，下设100mm厚碎石垫层。
（2）下游坝坡整治
下游坝坡进行整坡，坡比1:
2.5，采用草皮护坡；为了增加坝体稳定性，在高程60.23m处增设2m宽平台。
（3）坝顶整治
坝顶进行粘土填筑整平，与坝体衔接形成综合防渗体；路面高程64.23m，宽4m，路面结构层为：
30mm厚砂石磨合层，100mm厚泥结石面层，150mm厚碎石基层。
2.3.3坝顶高程复核
如图2.3.3-1，坝顶在静水位以上超高，根据《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001），按式2.3.3-1计算：
2.3.3.1
y=R+e+A（2.3.3-1）
y——坝顶超高，m;
R——最大波浪在坝坡上的爬高，m;
E——最大风壅水面高度，m;
A——安全加高，m。
大坝为5级建筑物，根据规范SL274-2001，按表2.3.2-2取值。
表2.3.2-2安全加高A值表
水库运行工况
校核洪水位
设计洪水位
A值（m）
0.3
0.5
最大风壅水面高度、波浪爬高的计算方法和参数
（1）风浪要素（平均波高hm、平均波周期Tm和平均波长Lm）的确定
风浪要素采用莆田试验站公式计算，即下列公式：
式中：
hm——平均波高，m；
Tm——平均波周期，s；
Lm——平均波长，m；
D——风区长度，m，按照等效风区长度计算；
W——计算风速，m/s，根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001中规定：
正常运用条件下的3级、4级、5级坝，采用多年平均年最大风速的1.5倍，非常运用条件下，采用多年平均年最大风速。
则本设计中设计情况W=22.5m/s，校核情况W=15m/s；
g——重力加速度，取9.81m/s2；
Hm——水域平均水深，m，根据规范，水域平均水深Hm宜沿风向作出地形剖面图求得，计算水位应与相应设计状况下的静水位一致，H——坝迎水面前水深，m。
计算结果如下表。
表2.3-3风浪要素计算成果表
水位（m）
平均波高hm（m）
平均波长Lm（m）
平均波周期Tm（S）
正常蓄水位
0.14
4.36
1.67
设计洪水位
0.09
2.83
1.35
校核洪水位
0.06
1.82
1.08
（2）设计波浪爬高R的确定
本工程为5级坝，按规范A.1.11条，设计波浪爬高值应采用累积频率为5%的爬高值R5%。
根据规范A.1.13条，累积频率为5%的爬高值R5%由hm、H和平均波高Rm查规范表A.1.13计算得到。
波浪平均波高Rm按照规范公式计算：
Rm=
（m=1.5~5.0）
式中：
Rm——平均波浪爬高，m；
m——单坡的坡度系数，m=2.75；
KΔ——斜坡的糙率渗透性系数，根据护面类型由表A.1.12-1查得KΔ=0.9；
Kw------经验系数，按规范表A.1.12-2查得。
计算结果见下表：
表2.3.-4设计爬高R计算结果表
水位（m）
大坝级别
hm/H
平均爬高Rm
设计爬高R
正常蓄水位
5
0.015
0.273
0.503
设计洪水位
5
0.009
0.177
0.326
校核洪水位
5
0.006
0.103
0.189
（3）风壅水面高度e的确定
按规范A.1.10条，风壅水面高度按下式计算：
式中：
e--------最大风壅水面高度,m;
K------综合摩阻系数，K=3.6×10-6；
β------计算风向与坝轴线法线夹角，（°）。
计算结果如表。
表2.3-5风壅水面高度e计算结果表
水位（m）
K
D（m）
β（°）
W（m/s）
Hm（m）
e（m）
正常蓄水位
0.0000036
133.4
0
22.5
7.00
0.0017
设计洪水位
0.0000036
50.90
72
22.5
7.23
0.0002
校核洪水位
0.0000036
50.90
72
15.0
7.45
0.00009
（4）超高y的确定
计算结果见表2.3-6。
表2.3-6坝顶超高y计算成果表
水位（m）
R
e
A
y
正常蓄水位
0.503
0.0017
0.5
1.005
设计洪水位
0.326
0.0002
0.5
0.826
校核洪水位
0.189
0.00009
0.3
0.489
（5）坝顶高程的确定
按规范5.3.3条，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按下列运用条件，取其最大值：
1、设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；2、正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；3、校核洪水位加非常用条件的坝顶超高。
各个运用条件下，坝顶高程计算结果见表2.3-7。
表2.3-7坝顶高程计算成果表
计算情况
项目
水库静水位（m）
坝顶超高y（m）
坝顶高程（m）
取值（m）
正常蓄水位
61.60
1.005
62.61
62.71
设计洪水位
61.88
0.826
62.71
校核洪水位
62.04
0.489
62.53
坝顶超高计算结果
坝顶超高计算结果见表2.3-8。
表2.3-8坝顶超高计算结果表
静水位
波浪爬高
水面雍高
安全加高
理论坝顶高程
加固后坝顶高程
设计
61.88
0.326
0.0002
0.5
62.71
64.23
校核
62.04
0.189
0.00009
0.3
62.53
64.23
根据表2.3-8，计算坝顶高程为62.71m，而加固后设计坝高64.23m，所以设计坝顶高程能够达到设计标准，满足防洪要求。
2.3.4大坝加固断面抗渗、抗滑计算
大坝加固断面渗流计算
（1）渗流计算方法及计算剖面
主坝渗流采用河海大学编制的autobank软件进行计算，计算剖面如图。
（2）渗流计算参数
根据本次地质勘测资料，渗流计算所采用的参数为：
允许出渗比降为0.5。
老坝身:
k＝3.00×10-4cm/s，坝基:
k＝1.00×10-6cm/s。
上游新回填土:
k＝2.00×10-6cm/s，下游新回填土:
k＝5.00×10-4cm/s。
（3）渗流计算工况
考虑正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位三种工况，见表2.3-9。
（4）渗流计算成果:
计算成果见表。
工况一：
正常蓄水位
工况二：
设计洪水位
工况三：
校核洪水位
表2.3-9大坝渗流计算成果表
计算工况
上下游水位
浸润线出高程
渗流量（m3/天·m）
最大出逸坡降
工况一
H上＝61.60下游无水
53.56m
0.081
0.366
工况二
H上＝61.88m，
下游无水
53.58m
0.092
0.387
工况三
H上＝62.05m，
下游无水
53.75m
0.112
0.389
如上表所示，在各种工况下，不考虑挡土墙体的排水作用，坝体渗流量均较小，出逸比降小于0.5。
大坝渗流不存在问题。
大坝加固断面稳定分析
（1）计算断面
计算断面见图2.3.1.1。
（2）计算工况
计算工况见表2.3-10。
（3）计算参数
根据现有资料及地质报告大坝坝身及坝基填土物理性质如下：
老坝体：
固结快剪：
C=12Kpa，Φ＝200；湿容重γ＝19.5KN/m3，干容重γd＝15.5KN/m3。
坝基：
固结快剪：
C=15Kpa，Φ＝230；湿容重γ＝20KN/m3，干容重γd＝16.5KN/m3。
上游新填土：
固结快剪：
C=20Kpa，Φ＝200；湿容重γ＝20KN/m3，干容重γd＝16KN/m3。
下游新填土：
固结快剪：
C=15Kpa，Φ＝220；湿容重γ＝19.5KN/m3，干容重γd＝15.5KN/m3。
（4）计算方法及成果：
坝坡抗滑稳定分析采用计及条块间作用力的简化毕肖普法进行计算。
稳定计算采用河海大学编制的边坡稳定分析软件autobank，计算成果见表4.1-13。
表2.3-10设计坝坡稳定分析成果表
位置
运行情况
最小安全系数
允许安全系数（毕肖普法）
上游
坝坡
正常运行
正常蓄水位61.6m；
下游无水
2.20
1.25
1/3坝高水位63.56m；
下游无水
1.71
非常
运行
校核→正常；
下游无水
2.19
1.15
下游
坝坡
正常运行
正常蓄水位61.6m；
下游无水
1.57
1.25
设计洪水位61.88m;
下游无水
1.56
非常
运个行
校核洪水位62.05m;
下游无水
1.54
1.15
由表可见，在各种工况下,加固后大坝上、下游坝坡抗滑稳定最小安全系数均大于允许安全系数，满足规范要求。
2.4溢洪道加固设计
2.4.1溢洪道存在问题
溢洪道位于大坝右侧，沿山坳开挖而成，为明渠，两侧及底部为硬塑状粉质粘土，无护砌，因年久失修，溢洪道边坡垮塌、大部分行洪断面淤堵、其内长满灌木，已不能泄洪。
2.4.2溢洪道布置
溢洪道布置于大坝右侧，在原址上进行重建。
溢洪道由进水段、控制段、泄槽段以及消力池段组成。
溢洪道进水段
为保证溢洪道进水顺畅，进水段底高程定位为61.60m,断面底宽不小于2m,新建钢筋砼圆弧侧墙，墙高为0.4～1.0m,护底为0.3m厚钢筋混凝土,下设0.1m厚素混泥土垫层，侧墙上端为1：
1.5浆砌石护坡。
溢洪道控制段
溢洪道控制段于原址改建成2m宽钢筋U型槽结构，渠底高程为61.60～61.41，纵坡为1％，轴线长19.24m，U槽外侧回填粘性土压实，
U槽上端为1：
1.5浆砌石护坡。
溢洪道泄槽段
溢洪道泄槽段原址重建为钢筋砼U型槽，底高程为61.41～59.40m，纵坡为1：
12，轴线长26.70m，两侧挡墙高度为1.0m。
溢洪道消力池段
为防止下游泄洪渠冲刷，在出口新建钢筋砼消力池，消力池长2m，宽2m,深0.5m，出口接原排水沟。
2.4.3泄流能力复核
吴垅水库溢洪道控制段底高程61.60m，底宽2m，泄流采用明渠计算公式，计算公式为：
其中：
A──过水断面面积；
C──谢才系数；
R──湿周；
i──水力坡度。
水位达到溢洪道底高程，溢洪道自动溢洪。
经调洪演算，各频率设计调洪成果见下表。
表2.4-3泄流能力计算成果表
重现期（年）
库水位H（m）
水深h（m）
泄流量Q（m3/s）
10年
61.83
0.23
0.86
20年
61.88
0.28
1.23
300年
300年
62.04
0.45
2.39
2.4.4溢洪道水面线计算
泄槽水面线根据能量方程,用分段求和法计算,计算公式如下：
式中：
Δl1-2──分段长度,m；
h1,h2──分段始,末断面水深,m；
v1,v2──分段始,末断面平均流速,m/s；
σ1,σ2──流速分布不均匀系数,取1.05；
θ──泄槽底坡角度,（°）；
i──泄槽底坡,i＝tgθ；
──分段内平均摩阻坡降；
n──泄槽槽身糙率系数,查附录表A.7；
──分段平均流速,
＝（v1+v2）/2,m/s；
──分段平均水力半径,
＝（R1+R2）/2,m。
溢洪道300年一遇洪水水面线计算成果见表5.6-2。
表2.4-5300年一遇洪水水面线计算成果表
分段
底宽（m）
纵坡（%）
水深（m）
流速（m/s）
泄槽段
K0＋22.53
2
8
0.450
2.66
K0＋32.53
2
8
0.231
5.18
K0+42.53
2
8
0.222
5.38
K0+49.23
2
8
0.221
5.40
通过上表并结合设计地形，可知溢洪道两侧岸墙高度满足要求。
溢洪道10年一遇洪水水面线计算成果见表5.6-3。
2.5放水涵洞加固设计
2.5.1放水涵现状及存在的主要问题
放水涵建设年代远久，系圬工结构，进水口为老式斜拉杆控制，目前损毁。
因此水库处于长流水常态，但一旦蓄水，圬工结构的放水涵将成为大坝的安全隐患。
2.5.2放水涵洞设计
将放水涵拆除后在原址新建钢筋砼箱涵，并更换闸门和启闭控制设备、配套观测设施。
新建放水涵由引水渠、进口闸室、涵身、启闭机平台及便桥等部分组成，加固后放水涵底高程为55.94m,断面尺寸为0.8m（宽）×1.2m（高）。
2.5.3放水涵渗径长度计算
放水涵建于泥质粉砂岩层上，涵身填土主要以黄色，灰色或红褐色粉质粘土、重粉质壤土、粘土为主，按照《水闸设计规范》（SL265-2001）,基底防渗长度应大于下式计算值。
L`=C×△H
式中:
L`—基底防渗长度，m
△H—上下游水位差，上游水位为水库校核水位62.04m下游渠道无水。
C—渗径系数，C=3~5，取C=4。
渗径长度复核成果见表2.5-3:
表2.5-3放水涵渗径长度复核成果表
上游水位（m）
下游水位（m）
水位差（m）
渗径系数（m）
计算长度
（m）
实际长度（m）
62.04
55.94
6.1
4
24.40
37.00
计算结果表明;放水涵基底水平投影防渗长度大于计算所需基底防渗长度，满足要求。
2.6防汛道路设计
无。
2.7大坝观测
吴垅水库属小
（2）型水库，根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）的规定，小型土石坝的观测一般以现场巡检和外部观测为主。
为保证工程施工和运行安全，在库内布设水位尺2组，进行水位观测。
2.8除险加固主要工程量
除险加固主要工程项目为：
大坝加固工程、放水涵拆建工程、溢洪道原址改建工程，上坝公路工程、房屋建筑工程。
主要工程量
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