水工建筑物实训

           学校名称： 兵团电大第三师分校         

           专业名称： 11春水利水电工程与管理专科 

           姓    名：   马木江·吾普尔           

           学    号：    1165101401299           

           导师姓名：               职称          

           导师签名：                                                     

20##年10月12日

  水工建筑物实训设计

一、设计目的和要求

水工建筑物课程设计的目的，在于训练初步掌握水工建筑物的设计及计算方法，提高绘图及编写说明书技能，并通过设计巩固所学的理论知识，培养独立解决实际工程问题的能力。

本课程设计系在水库已完成水利规划的基础上，进行布置和建筑物设计工作。在设计中要求学生根据枢纽任务和枢纽的自然条件等，做出技术上可行、经济上合理、施工运用上安全可靠的布置方案和建筑物的初步设计。

二、设计内容与步骤

1、确定组成

根据流域规划对水库提出的任务，并根据地形、地质、水文、气象、建筑材料、交通运输、施工和运用条件等，确定枢纽中应包括的主要建筑物，以及各主要建筑物的型式和布置。

2、调洪演算

根据河道相应标准的设计洪水过程线和校核洪水过程线进行调洪演算，以确定泄洪建筑物尺寸和调洪库容（其相应的水位即为设计洪水位及校核洪水位）。

3、建筑物设计

（1）土坝

 ①坝型选择  根据土料的种类、储量和分布位置，并考虑施工条件、工程量等因素选择出最优坝型。

②拟定主要尺寸及构造  包括坝顶高程，坝顶宽，上、下游坝坡，防渗排水设施的型式及尺寸等。

③渗流及稳定计算  本次设计仅进行上游为正常蓄水位条件下的浸润线计算和渗流量计算，并于下游坝坡取一个滑弧进行稳定计算。

④细部设计  包括坝顶，上、下游护坡，坝面排水，防渗设施与坝体及坝基的连接，反滤层布置等。

（2）溢洪道

①溢洪道型式及主要尺寸拟定  根据地形地质条件、水流条件、工程量大小及下泄洪水安全归河等因素，确定溢洪道的型式及主要尺寸。

②泄水渠水面线计算及出口消能计算  确定边墙（或衬砌）高度及消能设施尺寸。

③构造设计  拟定边墙、护底防渗排水等各部分的构造尺寸。

（3）涵管

①型式选择  选择进口控制建筑物、管身断面及出口消能设施的型式，并确定涵管进出口高程。

②涵管水力计算  包括过水能力计算及出口水流衔接计算。

干支渠渠道防渗技术及其发展趋势

近年来我国随着经济的发展，国家对农业重视，农业用水量随之上升，水利技术水越来越的到人们的重视。本文将农三师四十四团中干渠渠道防渗技术的发展，结合小海子水库实际工程，对渠道防渗技术、防渗效果以及经济效益进行分析，并提出目前渠道防渗技术难点，以及可实施的解决方案。

渠道防渗是我国目前农田灌溉节水措施中最为经济而且易于实施的节水措施之一，是我国目前最优先使用的也是使用范围最为广泛的节水技术措施。渠道防渗的作用不仅可以显著减少水的渗漏，提高渠系水利用系数，而且可以提高输水、输沙能力，水在防渗渠道中的流速一般较土渠高30%左右，引水能力比土渠增加50%左右，同时渠道防渗还有调控地下水水位、防止土壤盐碱化、沼泽化，改良生态环境和降低渠道管理养护费用以及减小渠道尺寸等作用，正是由于渠道防渗有着如此经济且显著的使用效果才使得进一步发展和优化渠道防渗技术具有了重要的意义。

一、土料防渗    土料防渗就是将渠基土夯实或者在渠床表面铺筑一层夯实的土料防渗层，包括压实素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等。    （1)特点和适用条件    土料防渗具有一定的防渗效果［0.07～0.17m3/（m2 /天）］，能就地取材，造价低廉，技术简单，群众容易掌握，但允许流速小，抗冻耐久性差，故土料防渗适用于气候温和地区流速较小的中、小型渠道，当地应有丰富的土料资源。    若防渗要求高，当地砂石料缺乏，难以采用后述的衬砌方法时，可利用土壤固化剂（如GA剂）对土料进行固结处理。    (2)防渗结构和材料    土料防渗，一般由等厚的土料防渗层构成。如用于寒冷地区，则应根据冰冻情况，加设30～50厘米的保护层，土料防渗层的厚度可参考表1选用。为了防止三合土、四合土、灰土等混合土料防渗层由于温度变化等原因引起裂缝，可每隔3～5米设一条伸缩缝。为了提高土料防渗层的表面强度，可用水泥砂浆抹面1厘米，亦可在灰土、三合土和四合土防渗层表面，涂刷一层1：10～1：15的硫酸亚铁溶液。    素土的选用和混合土料的配合比，应通过试验确定最大干容重和最佳含水率，按照强度最大、渗透系数最小的原则选用防渗土料。

素土和粘砂混合土应进行泡水试验。若发现试件崩解，或呈浑浊液时，应改换素土和调整粘砂混合土的配合比。    (3)施工要点    土料防渗要做到“六防”即“防渗、防冻胀、防湿胀、防干缩、防滑坡和防冲刷”。除了必须有合理的设计外，施工质量直接影响其效果和寿命。因此，施工时必须掌握好削坡清淤、配料、拌和、铺料、锤实和养护等各个环节。主要应注意如下几点：    土料的原材料应粉碎、过筛，素土粒径不应大于2.0厘米，石灰不应大于0.5厘米。    施工中应严格控制配合比和含水率，拌和后含水率与最佳含水率的偏差值不大于1％。    混合土料宜先干拌后湿拌。    铺筑顺序是三合土、四合土、灰土先渠坡后渠底；素土、粘砂混合土先渠底后渠坡。防渗层厚度大于15厘米时，应分层铺筑。铺筑时应边铺筑，边夯实，夯实后土料的干容重不得小于设计容重。二、水泥土防渗

1、特点和适用条件。

水泥土防渗分为干硬性水泥土和塑性水泥土两种，北方多用前者，南方多用后者。水泥土具有较好的防渗效果［0.06～0.17m3/（m2 /天）］，能就地取材，造价低，技术简单，群众容易掌握，其水泥用量与低标号混凝土的水泥用量相当，允许流速小，抗冻性差。适用于温和地区，且附近有砂土和砂壤土而缺乏砂石料的渠道。   2、施工要点   （1）水泥土所用土料应风干、粉碎、过5毫米筛。   （2）水泥土铺筑应做到配料准确，拌和均匀、摊铺平整、浇捣密实。拌和水泥土时先干拌后湿拌，铺筑水泥土前，应洒水润湿渠基。半小时左右，将拌好的水泥土，按先渠坡后渠底的顺序均匀地铺筑。初步抹平后，宜在表面撒一层厚2毫米的水泥，随即揉压抹光。应连续铺筑，每次抹和料从加水至铺筑宜在1.5小时内完成。    （3）设置保护层的塑性水泥土，其保护层应在塑性水泥土初凝前铺设完毕。当保护层为水泥砂浆时，应在水泥砂浆上刷一层水泥浆，用钢板压光，并且养护两周以上。

三、混凝土防渗    1、特点和适用范围    混凝土衬砌渠道具有防渗抗冲效果好，输水能力大，经久耐用，便于管理等特点。因而，适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道，附近应有骨料来源。   2、施工技术    混凝土衬砌按施工方法分为现浇和预制两种。现浇混凝土防渗层时，除了有分块的两侧挡板和伸缩缝成型夹板外，还应有外模板，否则施工质量不易保证。为节约模板、提高质量、降低成本，可采用活动模板和分块跳仓法、滑模振捣器法施工。近十几年来使用衬砌机浇注U型混凝土渠道，在土基梯形和U形渠道上采用喷射混凝土以及对塑料养护剂的试验应用是混凝土衬砌施工技术的重要发展；现浇完毕后，应及时收面，及时养护。    混凝土预制板初凝后即可拆模；强度达到设计强度的70％方可运输；安砌应平稳、坚固；砌缝应用水泥砂浆填满、压平、抹光。四、膜料防渗    1、特点和适用条件    膜料防渗是用塑料薄膜或沥青玻璃纤维布油毡或者复合类膜料作防渗层，其上设保护层的防渗方法。膜料防渗性能好，适应变形能力强，南北方均可采用，特别是北方冻胀变形较大的地区，效果理想。   2、施工技术    膜料防渗的施工程序为渠道基槽开挖整平、薄膜加工及铺衬、保护层回填夯实三个步骤。膜料防渗施工质量的核心问题，是在施工过程中保持膜层的完整和土保护层的边坡稳定。 土渠层的铺膜基槽可采用梯形、台阶形、五边形和锯齿形等断面形式，当渠槽开挖整平后，首先进行灭草处理，然后根据渠道大小将膜料加工成大幅，自渠道下游向上游，由渠道一岸向另一岸铺设膜料，膜料应留有小褶，并平贴渠基。    保护层的回填夯实，直接影响保护层的稳定和衬砌的防渗效果。土保护层可用压实法或浸水泡实法填筑，刚性材料保护层的施工方法与相同材料防渗层施工方法相同。

塑料薄膜渠道防渗技术,顾名思义,就是在渠道内铺设塑料薄膜来防止渗漏的方法。与用混凝土、浆砌石、砖砌等渠道相比,塑料薄膜渠道有不少优点。它不但大大提高了渠道水的利用系数,而且造价低、运料方便、施工简单,防渗效果比较理想。另外这种渠道柔性好,有一定防冻胀能力,适合寒区采用。据有关资料表明,塑料薄膜防渗有效期,在南方可达10―15年,东北寒地也可在9―12年。经实际核算,用塑料薄膜防渗的费用仅为混凝土衬砌的1/8。五、沥青混凝土防渗

1、特点和适用条件    沥青混凝土衬砌属于柔性结构，其防渗能力强，适应变形性能好，造价与混凝土相近，适用于冻害地区，且附近有沥青料源的渠道。    2、沥青混凝土衬砌分有、无整平胶结层两种。    一般岩石地基的渠道才考虑使用整平胶结层。为提高沥青混凝土的防渗效果，防止沥青老化，在沥青混凝土表面涂刷沥青玛蹄脂封闭层。涂刷的沥青玛蹄脂，必须满足在高温下不流淌，在低温下不脆裂，具有较好的热稳定性和变形性能。沥青混凝土衬砌每隔4～6米应设置横向伸缩缝，以适应外界温度变化对衬砌的影响。    沥青混凝土防渗一般采用等厚断面，中小型渠道为5～6厘米，大型渠道为8～10厘米。整平胶结层应能填平岩石基面。沥青玛蹄脂的厚度一般为2～3毫米。冻脂性土基，渠坡采用楔形断面时，坡顶厚度一般为5～6厘米，坡度厚度8～10厘米。   3、施工技术    沥青混凝土衬砌正式施工前，必须首先进行试铺筑，以确定沥青混合料的配合比、摊铺厚度、施工温度、碾压遍数等工艺参数。    沥青混凝土衬砌施工工序是：铺筑整平胶结层→铺筑防渗层→涂刷封闭层。碾压是沥青混凝土衬砌施工的关键环节，按选定的摊铺厚度均匀摊铺后，先静压1～2遍，再振动压实。压实渠坡时，上行振动，下行静压。压实过程中应严格控制施工温度和碾压遍数。

六、我国渠道防渗发展趋势

进二十年来，我国渠道防渗技术得到很高的重视，发展也相当快，从最初简单的土料防渗到最新高分子防渗材料的使用，我国在渠道防渗工程方面走出了一条符合我国国情、逐步走向高效的经济技术发展路线。由于受到我国目前经济实力的限制，科研经费投入有限，一些深层次的问题还没有得到很好的解决，特别是成套的防渗技术方案和防渗施工的机械化、自动化还没有实现，目前主要还是简单的靠人力，使用简单的防渗技术进行防渗处理，致使一些防渗工程耐久性差、易损坏、返修多。要进一步提高防渗水平，节约成本、提高水利用率，这些都是需要解决的问题。

1、渠道防渗发展难点：

(1)在我国北方地区冬季寒冷，渠道防渗工程存在相当严重的冻胀问题。我国目前采取的渠道防渗防冻胀措施大致可归纳为两种：一是进行土的置换或是强夯处理；二是在衬砌的结构上选择合理的衬砌结构和断面形式。为减少基土冻胀作用对渠道防渗工程的破坏,标准冻深大于10cm的季节冻土地区衬砌渠道,必须进行防冻胀设计：做好渠道沿线土质、地下水位、冻深的调查，因地制宜，不同的冻胀情况做好不同的处理方法，并选择有代表性的区段进行试验观测和计算。

(2)特种土基渠道防渗技术。特种土基渠道,指渠床土是湿陷性黄土、盐渍土、软弱土、膨胀土、冻胀土的渠道。在这类渠道上修建防渗工程,应先采取措施,对渠床土进行处理,然后再根据当地条件,选用常用的防渗方法,并注意设置排水设施。

(3)施工机械化及施工工艺的改进。与发达国家机械化施工为主相比，我国目前仍然以人工施工为主，但也在逐步朝机械化方向发展。机械化施工能更加快速、高质量的完成渠道防渗施工，耐久性好、返修率低、水利用率高。

七、发展和推广防渗工程新技术的对策

(1)渠道防渗工程,虽然形式简单,但各项技术复杂,应加强设计与施技术培训,建立完善的工程设计审查和评议以及工程施工的监理和监测制度。

(2)增加科研投入力度,增加跨行业合作,在工程材料、设计方法、施工技术和施工机械、等方面增加创新进行深化研究。

(3)倡导就地材料的利用,以降低工程造价，减少周围生态环境的扰动，保护和改善生态环境。

(4)结合节水重点县建设,选择几个具有代表性的的地区,建立综合性高技术示范工程,以促进渠道防渗工程技术的发展。

近几十年以来，我国在干支渠渠道防渗技术以及其在工程应用上取得一定进展，无论是衬砌结构方面还是在防渗材料的开发方面，以及施工新技术方面都取得了长足的进展。伴随着我国灌区节水任务的开展，干支渠渠道防渗工程技术必将被大规模地应用。因此，在我国渠道防渗节水在农业方面起着相当重要的作用。然而在渠道防渗的应用过程中必将会发现跟多新的需要去研究的问题，渠道防渗工程技术技术复杂性使其必须加强跨领域合作，加大科研投入以提高渠道防渗抗冻和耐久性为重点以提高施工速度和降低工程造价为目的加大渠道防渗工程技术的研究力度。

水工建筑物实训报告

                     班级：11工管一班

                     姓名：李志斌

                     学号：110311117

 作为工管二年级的学生,学校安排了本次为期两周的实习。要求学生对水工建筑物有基本认识。通过实习让我们对水工建筑物的规模,作用及特点有了很大的了解。同时对电站的工作模式，灌溉系统及电站运行一段时间后所产生的问题与处理方法都有一定的了解。通过对水利工程的现场参观和技术人员的讲解，了解我国治水的历史；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；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。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。

实习的星期二，专业老师先参观了黄龙带水库，通过参观和现场工作人员的讲解，让我们了解了，黄龙带水客是一座集防洪、灌溉、发电为一体的中型水库，最大库容为9458万立方米，集雨面积为92.3平方公里。主要建筑物包括主坝一座，该坝为砌石重力坝，坝长183米，最大坝高61.3米，溢洪道一处，电站两座，总装机库容为8800千瓦，输水隧洞两条，引水明渠一条。水库按五十年一遇的洪水设计，千年一遇的洪水校核。死水位为140.5米，相应库容为240万立方米。正常水位为175.6米。相应库容8289万立方米，设计洪水位176.6米，相应库容8782万立方米，校核洪水位177.9米，相应库容9458，兴利库容8049万立方米，防洪库容1168万立方米。库容多年平均降雨量为1900毫米，多年平均来水量为1亿立方米，多年平均出库水量9530万立方米。

星期四我们去了天湖水库，天湖水库在广州市从化市城北12公里。1974年底建成。集水面积10.2平方公里，总库容1034万立方米。属于饮用水源水库，因其地势高而得名。我们从从化校区出发去往从化校区，安排好食宿等问题后，我们在老师的带领下来到了天湖水库，并给我们详细地介绍了天湖水库和提出了这次的实训要求。该水库是均质土坝，棱体排水，后有草坪护坡，是一个集灌溉、发电、防洪于一体的综合性水库。其溢洪道为正槽溢洪道，闸门为弧形闸门，能抵御百年一遇洪水。

天湖是一个人工湖，其实流溪河是一段河床，以往每当洪水泛滥时会淹没周围的农田村落。天湖之下，在翠绿的峰峦间，有著名的“温泉三瀑”。它是天然瀑布，分为五级，从上到下，第一次到第三次称为百丈飞涛瀑，第四级称为飞虹瀑，第五级称为香粉瀑。由于它建在“万丈飞瀑泻漏天”的瀑布之巅，故名“天湖”。

该水库是均质土坝，是碾压式土石坝的一种。该种坝的坝体剖面的全部或绝大部分有一种土料填筑，材料单一，施工简单。不过，在建坝的时候，坝身材料粘性较大，雨季和冬季施工困难。天湖水库的排水设施采用棱体排水，是在下游坝脚处用块石堆成棱体形成的排水体。棱体排水可以降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水掏刷且有支持坝体增加其稳定性的作用，是一种可靠的排水设施，但石料用量大，费用高，检修困难。护坡采用草坪护坡。闸门为弧形闸门，具有重量轻，受力条件好，启闭机运用灵活，不需要设置门槽，过闸水流顺畅等优点。两岸的溢洪道采用正槽溢洪道，由进水渠段、控制段、泄槽段、消能防冲设施和出水渠五个部分组成。     

为期一周的水工实习结束了，虽然时间短暂，但是收获的知识和经验使我受益匪浅。回首这次实习，首先要感谢老师的认真讲解和谆谆教导，并在此总结出如下的心得体会：

第一，要自主学习。作为一位即将走入的大学生，很多东西自己都是不会的，也有很多事情是自己要去学的，为了能使自己尽快融入社会和有所收获，有效的途径就是多学多看。实践学习的过程中，也许你会遇到很多困难，但是你会发现，老师和基地里的负责人都会很耐心地教导你，继而你会学到和认识到很多学校里学不到的知识，这样就为自己创造了一个良好的实习环境。

第二，要有积极、主动的工作态度。大学生实习后都会发现，一般情况下，大家都是自己处理自己的事情，不会假手他人。这样作为实习生，没明确学习方向的我们就很容易会堕入没事情做无所事事的局面。所以我们必须紧随老师的话步伐，认真观察和记录老师所讲的重点，这可能为你带来增加更过经验的东西。

第三，为了让自己尽可能地学会更多的东西，自己一直坚持“需要清楚自己的身份是什么、需要做的是什么以及怎么样做”的实习行动指南，以主动学习、完善做事的态度认真观察和做笔记。然而实习过程中也有很多的不足和一些问题并没有进行是说和研究。这些不足将作为我日后工作的借鉴，坚信它们能指导我在步入社会后能让我做得更好。

这次水利工程专业认识实习，认我们走出了课堂，走向了大自然，饱览了祖国大好河山的壮丽风光，探索了大自然的奥妙；领略了江河湖泊的波澜壮阔；丰富了生活，磨练了意志。为进一步我们学习本专业知识打下了坚实的基础。

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水工建筑物实训报告（16篇）