水利水電工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告

水利水電工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是水電本科專業(yè)了解和認(rèn)識(shí)水工、施工、水電站樞紐組成、各建筑物的功能及布置要求，是學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)前，增加感性認(rèn)識(shí)的一個(gè)必不可少的學(xué)習(xí)階段。通過實(shí)習(xí)明確今后的學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)增進(jìn)對(duì)從事水電建設(shè)事業(yè)的自豪感和責(zé)任感。做為水利水電工程二年級(jí)的學(xué)生,學(xué)校安排了本次為期三天的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，要求學(xué)生對(duì)水工建筑物有基本認(rèn)識(shí)。通過實(shí)習(xí)讓我們認(rèn)識(shí)和了解水工樞紐總體布置要求，分清水工樞紐五大建筑物：擋水建筑物、泄水建筑物、發(fā)電建筑物、引水建筑物、過壩建筑物的型式、布置要求和組成部分的作用；了解大壩的結(jié)構(gòu)型式，壩身廊道布置、大壩的交通和觀測(cè)設(shè)備布置及壩身止水、排水要求以及認(rèn)識(shí)大壩防洪要求和泄水閘門結(jié)構(gòu)型式和布置要求。同時(shí)對(duì)電站的工作模式,關(guān)中地帶的灌溉系統(tǒng)及電站運(yùn)行一段時(shí)間后所產(chǎn)生的問題與處理方法都有一定的了解。從十月十五號(hào)開始我們先后參觀了平陰縣xx電灌站、xx縣堽城壩和蒙陰岸堤水庫、泰安抽水蓄能電站等水利工程。一、xx電灌站xx引黃電灌工程是由省、地共同勘測(cè)設(shè)計(jì)，報(bào)請(qǐng)水利水電部轉(zhuǎn)報(bào)黃委會(huì)批準(zhǔn)興建的。主體工程位于黃河下游平陰縣境內(nèi)，屬黃河下游山東境內(nèi)最大的電力提水灌溉工程。工程于一九六八年十一月動(dòng)工，經(jīng)10萬人三年苦戰(zhàn)，于一九七一年十一月竣工，一九七二年初開始運(yùn)行發(fā)揮效益。1、主體工程主體工程主要包括：一級(jí)泵站、一級(jí)總干渠（含沉沙渠）、二級(jí)泵站、二級(jí)總干渠及31公里高壓輸電線路。灌區(qū)設(shè)計(jì)效益平陰縣、肥城市丘陵山區(qū)的12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，292個(gè)行政村的31.7萬畝土地，解決81個(gè)村莊6.2萬人的吃水困難，并擔(dān)負(fù)排澇面積1.6萬畝及55平方公里的匯水排澇任務(wù)。（1）xx一級(jí)泵站是灌、排生產(chǎn)兩用站，主要承擔(dān)著抗旱、防洪、除澇、灌溉、供水多方面的任務(wù)。一級(jí)泵站位于平陰城北、xx腳下黃河右岸彎道頂點(diǎn)下游300米處，取水位置優(yōu)越，受環(huán)境影響含沙量少，引水保證率高。設(shè)計(jì)揚(yáng)程8米，配有36寸軸流泵12臺(tái)，裝機(jī)容量2520千瓦，設(shè)計(jì)提水流量24立方米/秒，排水能力為12立方米/秒。經(jīng)五期節(jié)水改造后使電氣部分達(dá)到國(guó)內(nèi)同類泵站的先進(jìn)水平。目前實(shí)際提水能力已達(dá)30立方米/秒，排水15立方米/秒。全年提水能力近9.5億立米，除滿足農(nóng)業(yè)用水外，還具有多功能向城市、工業(yè)及生態(tài)供水的潛力和能力，成為了多功能一體的花園式泵站。（2）一級(jí)總干渠及沉沙渠全長(zhǎng)6450米，全部為地上渠，中間連接長(zhǎng)4000米的梭形沉沙條渠。現(xiàn)有2702畝沉沙渠，還有5700畝備用沉沙池，利用天然洼地沉沙，沉沙條件得天獨(dú)厚。2006年度節(jié)水改造工程對(duì)一級(jí)總干渠下游段及沉沙條渠上游段進(jìn)行了襯砌及護(hù)坡，大大提高了輸水能力及安全運(yùn)行的可靠性。高1.8m渠道兩側(cè)防護(hù)網(wǎng)已成為平陰一道風(fēng)景線。（3）二級(jí)站位于平陰城南青龍山下，設(shè)計(jì)揚(yáng)程59.5米，配有24寸離心泵20臺(tái)，裝機(jī)容量13000千瓦，設(shè)計(jì)流量為18立方米/秒。節(jié)水改造更換了部分機(jī)電設(shè)備，并對(duì)泵站進(jìn)行了技術(shù)改造。目前提水能力達(dá)20立方米/秒。（4）二級(jí)總干渠全長(zhǎng)8445米，其中隧洞2445米，全部為漿砌石渠。經(jīng)過高標(biāo)準(zhǔn)防滲處理，為常年蓄水滿足灌區(qū)用水打下了良好的基礎(chǔ)。（5）一、二級(jí)站配有35千伏變電站兩座，總?cè)萘繛?3600千伏安，專用35千伏雙回路高壓輸電線路31公里，直接從石橫發(fā)電廠引至一、二級(jí)泵站。經(jīng)節(jié)水改造對(duì)其中19KM高壓輸電線路進(jìn)行部分更新及大修，對(duì)變電設(shè)備也進(jìn)行了部分改造，目前運(yùn)行狀況良好。2、灌區(qū)工程灌區(qū)工程包括六條分干渠，131條支渠，平陰、肥城各設(shè)一座中型三級(jí)泵站和27處小型泵站以及所有支渠、斗渠工程，各類建筑物520座。經(jīng)技術(shù)改造各干渠及部分支渠都進(jìn)行防滲處理，大大提高了水的利用系數(shù)。3、灌區(qū)效益xx工程的興建對(duì)促進(jìn)灌區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，解決山區(qū)人畜用水、防洪、除澇、補(bǔ)充地下水源，對(duì)灌區(qū)的農(nóng)、牧、漁、林業(yè)綜合發(fā)展及生態(tài)平衡發(fā)揮了重要作用，從根本上改變了灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。自72年運(yùn)行以來，提引黃河客水資源近10億立方米。灌區(qū)內(nèi)糧食產(chǎn)量由建站前平均100公斤提高到600公斤，增長(zhǎng)近6倍，棉花增長(zhǎng)近5倍。4、節(jié)水改造自1999年開始進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造以來，基本完成了五期工程的改造任務(wù)，共投資4825萬元，完成了二級(jí)總干渠渠道防滲、一級(jí)泵站改造、二級(jí)泵站改造、一級(jí)總干渠改造、35千伏高壓輸電線路改造、管理設(shè)施的建設(shè)、測(cè)水量水信息化管理等工程項(xiàng)目的實(shí)施，通過對(duì)35千伏線路的更新、機(jī)組的更換、輸水渠防滲、泵站環(huán)境的整治，使整個(gè)泵站面貌煥然一新，泵站由原來的只見石頭不見綠到現(xiàn)在路旁、房前、屋后植樹種草，結(jié)合地勢(shì)做錯(cuò)臺(tái)式花池，整個(gè)環(huán)境三季有花，四季常綠，成為花園式泵站，尤其是采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，對(duì)泵站的運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)管理，提高了泵站安全運(yùn)行效益，使灌區(qū)內(nèi)供水更加可靠。5、灌區(qū)管理灌區(qū)實(shí)行按畝配水、按方收費(fèi)、分級(jí)管理、輪灌和續(xù)灌相結(jié)合的管理方式。主體工程是由xx電灌管理處管理，屬縣級(jí)事業(yè)單位，現(xiàn)有管理人員142人。灌區(qū)工程內(nèi)的分干渠和部分泵站分別由平陰、肥城管理所管理。支渠以下工程由12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理站分別管理。有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)成立了灌區(qū)用水者協(xié)會(huì)，部分村組成了管理服務(wù)組織，對(duì)節(jié)約用水，合理配水發(fā)揮良好的作用。通過xx工程節(jié)水改造，渠系水利用系數(shù)達(dá)到0.95，除保證農(nóng)業(yè)供水外，余富水量大大滿足濟(jì)南平陰縣城、肥城用水及泰安用水的要求。實(shí)踐證明，xx引黃工程的興建是成功的，設(shè)計(jì)是合理的，社會(huì)效益也是顯著的，隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，地下水源的缺乏，人們對(duì)xx引黃工程、黃河客水資源的利用也有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，重視程度也不斷提高。xx灌區(qū)結(jié)合新型農(nóng)村建設(shè)將成為防洪、除澇、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城市生活用水、生態(tài)平衡用水、濟(jì)南保泉用水為一體的新型的供水格局，使之在不久的將來成為全國(guó)一流的、能發(fā)揮綜合效益的現(xiàn)代化水利工程。二、xx堽城壩xx縣堽城壩引汶灌溉工程是大汶河引汶灌溉的骨干工程之一。該工程于1958年5月建成引水，工程由樞紐和灌區(qū)組成，設(shè)計(jì)引水流量12m3/s，設(shè)計(jì)自流灌溉面積30.152萬畝。1989年省水利廳以魯水勘字（89）46號(hào)文對(duì)灌區(qū)工程的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行了批復(fù)，總投資4100萬元。工程主要內(nèi)容為引水樞紐改建和灌區(qū)干支渠及建筑物的改建。至1995年基本完成了引水樞紐的改建，引水樞紐由進(jìn)水閘、沖沙閘、翻板閘、橡膠壩等組成，攔河水位由1958年68.1m，提高到現(xiàn)在的69.0m，設(shè)計(jì)引水流量12m3/s，加大引水流量18m3/s。灌區(qū)由總干渠、東干渠、西干渠和31條支渠組成，總長(zhǎng)205.07km，共有橋、涵、閘等建筑物983座。我們抓住“十五”大型灌區(qū)節(jié)水改造這一大好機(jī)遇，以渠道防滲、解決卡脖子工程為重點(diǎn)，以改造促進(jìn)改革，以改革推動(dòng)發(fā)展，已完成干支渠襯砌23.14km，改造配套建筑物51座，恢復(fù)灌溉面積3.5萬畝，改善灌溉面積7.0萬畝，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。“十一五”期間繼續(xù)對(duì)干、支渠節(jié)水和渠系建筑物改造，估算總投資2980萬元，實(shí)現(xiàn)向城區(qū)河濱公園供水，將新增節(jié)水能力187萬方；渠系水利用系數(shù)由0.5提高到0.6；灌溉保證率50%；改善灌溉面積3萬畝，恢復(fù)灌溉面積5萬畝；年新增糧食生產(chǎn)能力308萬公斤，年新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值442萬元。xx縣堽城壩灌區(qū)自1958年建成開灌以來,對(duì)促進(jìn)xx經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定起到了舉足輕重的作用.隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立和水利改革的不斷深化,縣水務(wù)局對(duì)灌區(qū)體制改革進(jìn)行了大膽的探索,積極穩(wěn)妥地推進(jìn)灌區(qū)管理體制和運(yùn)營(yíng)機(jī)制改革,走出了一條社會(huì)效益高、經(jīng)濟(jì)效益佳的新路子。1、基本情況：堽城壩攔河閘位于xx縣伏山鎮(zhèn)堽城壩村北，大汶河干流32——000公里，原壩建于明代成化九年（公元1473年后因漕運(yùn)停而漸廢，一九五七年，國(guó)家投資347、45萬元，在原壩上興建了引汶灌溉工程，設(shè)計(jì)水流量12、4立方米每秒，設(shè)計(jì)灌溉面積30萬畝。堽城壩攔河閘與一九九零年改建，現(xiàn)由翻板閘、沖沙閘、溢流壩、橡膠壩等部分組成，全長(zhǎng)562米，翻板閘共14個(gè)，長(zhǎng)177米，每孔凈寬12米，高2、5米。閘門為鋼筋混凝土水利自控翻板閘，閘頂高程69、00米。樞紐上有沖沙閘共4孔，長(zhǎng)27米，每孔凈寬6米，閘門高3、5米，為開場(chǎng)式升臥平板鋼閘門，啟閉機(jī)為雙吊點(diǎn)卷場(chǎng)式。橡膠壩長(zhǎng)82米，凈寬80米，為充水式，壩高2、5米，底板高程66、50米，頂高程69、00米。橡膠壩的主要優(yōu)點(diǎn)為：省時(shí)省錢。調(diào)節(jié)方便。缺點(diǎn)為：因材料是橡膠，易老化，易受損，如上游沖下的一塊帶尖的樹枝由于水的推力也可將其劃破，因此需要定期更換。盡管如此，由于橡膠的價(jià)格不高，多次更換仍使橡膠壩成為一種比較實(shí)惠的水工建筑物。進(jìn)水閘，涵洞式3孔，凈寬12米，設(shè)計(jì)水流量12立方米每秒，加大引水流量為18立方米每秒，樞紐工程總投資601萬元。（后附堽城壩攔河閘樞紐圖）2、工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，相應(yīng)流量為7000立方米每秒，相應(yīng)上流洪水水位72、25米，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為74、14米，下流洪水水位73、56米。堽城壩灌區(qū)就節(jié)水改造工程項(xiàng)目是由國(guó)家計(jì)委，水利部立項(xiàng)投資的重點(diǎn)節(jié)水改造項(xiàng)目，工程投資2725萬元，其中一期工程投資1000萬元。工程實(shí)施后，可恢復(fù)灌溉面積2、5萬畝，改善灌溉面積1、0萬畝。社會(huì)效益、生產(chǎn)效益顯著，其中年灌溉效益達(dá)234、63萬元。堽城壩灌區(qū)配套與節(jié)水改造堽城壩引汶灌溉區(qū)位于xx縣西部，北起大運(yùn)河，南至兗州，東與月牙河水庫相接。南北長(zhǎng)24公里，東西寬20公里。土地面積253平方公里，設(shè)計(jì)灌溉面積為30.152萬畝。灌溉區(qū)由總干、西干和配套支渠組成，總干渠長(zhǎng)4.6公里，東干渠長(zhǎng)18.05公里，配支渠14條長(zhǎng)47.31公里。西干渠長(zhǎng)26.13公里，配支渠17條長(zhǎng)108.97公里，渠道建筑物橋、涵、閘983座，其中已建成488座，工程總投資1.45億。不僅是重要的水利工程,堽城壩還是著名的歷史文化遺產(chǎn)。堽城壩位于xx縣伏山鎮(zhèn)劉家莊和肖家店村之間的大汶河主流上。壩始建于明代初期，壩身長(zhǎng)約300米，高近5米，為全石結(jié)構(gòu)。壩南的禹王廟內(nèi)存有歷代修壩記事碑多塊，碑高10米，廟前、廟后有古柏10余株，粗須3人合圍，虬枝挺拔，蔥郁長(zhǎng)青。堽城壩遺址系元代為興漕運(yùn)而修建，明成化十一年(1475年)因易堽城壩址歌功頌德而建禹王廟。禹王廟原名河神廟，大殿為明代建筑，磚、木、石結(jié)構(gòu)，灰瓦歇山頂、蟠龍大脊。院內(nèi)今存古柏11株，大者腰圍均四米以上，其中檜柏兩株，有數(shù)百年樹齡，枝葉繁茂、形如華蓋，因樹形夭矯做龍形，取名“虬枝歧柏”，舊《xx縣志》載，為xx八景之一，文人詩客來此覽勝，多賦詩贊美。1995年，xx縣委、縣政府修復(fù)了大殿、月臺(tái)、神道及400米院墻，添置了禹王像、神龕、石獅及匾額，并打通了近200米長(zhǎng)10米寬的道路，開辟了廟前廣場(chǎng)3400平方米，栽植柏樹、銀杏樹700余株。目前已對(duì)外開放，年接待游人1.5萬人，經(jīng)濟(jì)效益可觀。禹王廟將修復(fù)兩廊、鐘樓、鼓樓，使堽城壩、禹王廟、大汶河融為一體，建成水上博物館，形成一處人文、自然景觀相結(jié)合的旅游勝地。三、岸堤水庫1、岸堤水庫工程概況臨沂市岸堤水庫是山東省第二大水庫，壩址坐落于蒙陰縣界牌鎮(zhèn)圈里村西東汶河與梓河的交匯處，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、淡水養(yǎng)殖、城市供水、旅游等綜合開發(fā)利用的大型水利工程。自1959年11月開工興建，1960年4月建成蓄水。水庫控制流域面積1690平方公里，總庫容7.49億立方米，興利庫容4.51億立方米。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水洞、電站等組成。主壩長(zhǎng)1665米，壩頂高程181.80米，最大壩高29.8米，防浪墻高1.0米；副壩位于溢洪道上游北側(cè)，長(zhǎng)240米；溢洪閘共15孔，凈寬190米，設(shè)計(jì)泄量11740立方米/秒；輸水洞為鋼筋混凝土襯砌隧洞，內(nèi)徑3.4米，設(shè)計(jì)泄量92.5立方米／秒；電站位于輸水洞下游，裝有6臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量6750kw，設(shè)計(jì)年發(fā)電量1500萬kwh,是山東省總裝機(jī)容量最大的水電站。（后附岸堤水庫溢流閘示意圖）2、岸堤水庫社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益岸堤水庫建庫46年來，在防洪、灌溉、發(fā)電等方面發(fā)揮了巨大作用，共調(diào)蓄洪水30多億立方米，有效的控制了洪水，使沂沭河下游人民免受洪水之災(zāi)，確保了兗石、隴海鐵路的暢通。1964年8月1日水庫最大入庫流量10200立方米/秒，經(jīng)水庫調(diào)蓄后，出庫流量?jī)H317立方米/秒，削減洪峰97％；1974年8月14日下午2時(shí)出現(xiàn)歷史最高洪水位175.33米，溢洪閘泄量也達(dá)建庫以來的最大泄洪量1330立方米/秒，有效的保證了下游的安全。水庫設(shè)計(jì)灌溉面積57萬畝，年最大供水量2億立方米，水庫多年平均提供農(nóng)灌用水5000萬立方米左右，確保了下游沂南、河?xùn)|、蘭山、羅莊、郯城等兩縣三區(qū)47萬畝農(nóng)田的灌溉。水電站自1978年6月并網(wǎng)發(fā)電，至2005年底累計(jì)發(fā)電2.7億kwh，有力的支援了當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生活用電，促進(jìn)了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1997年初開始向臨沂城區(qū)供水，設(shè)計(jì)年供水量3000萬立方米，隨著臨沂市區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增加，現(xiàn)正規(guī)劃實(shí)施臨沂城二期供水工程，設(shè)計(jì)日供水33萬立方米（含一期）。水庫的建成運(yùn)行為下游河道安全度汛、工農(nóng)業(yè)用水和臨沂城區(qū)居民生活用水提供了強(qiáng)有力的保證。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,岸堤水庫的防洪等社會(huì)效益必將越來越大。3、技術(shù)咨詢與水電站工程建設(shè)岸堤水庫電站是全省總裝機(jī)容量最大的水電站，擁有雄厚的技術(shù)力量和較完善的水電站調(diào)試設(shè)備，對(duì)外可提供水電站安裝、技術(shù)改造、運(yùn)行人員培訓(xùn)等技術(shù)咨詢。建有臨沂市岸堤水庫水利水電技術(shù)培訓(xùn)中心，培訓(xùn)中心設(shè)施齊全，水、電、暖配套，擁有大、小會(huì)議室和容納60人的培訓(xùn)教室。岸堤水電站先后為蒼山會(huì)寶嶺水電站、費(fèi)縣許家崖水電站、莒縣青峰嶺水電站、莒南陡山水電站、沂水跋山水電站、沂源田莊水電站等提供技術(shù)服務(wù)。并于1989年承接了山東省引黃濟(jì)青壽光宋莊泵站的技術(shù)代運(yùn)行，為他們培訓(xùn)技術(shù)人員20人；還先后完成臨沂市小埠東橡膠壩水電站安裝調(diào)試任務(wù)和泗水縣賀莊水電站的技術(shù)改造任務(wù)。2004年，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)過全面考察后確定，岸堤水庫管理處為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)踐教學(xué)基地。水庫名稱岸堤水庫工程量土方647.66萬立方米管理機(jī)構(gòu)名稱臨沂市岸堤水庫管理處石方246.92萬立方米主管部門臨沂市水利局混凝土5.7147萬立方米所在地點(diǎn)山東省蒙陰縣主壩壩型心墻壩、均質(zhì)壩所在河流沂河支流東汶河壩頂高程181.80米集水面積1690平方公里最大壩高29.80米工程總投資8687.8萬元壩頂長(zhǎng)度設(shè)計(jì)單位北京水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院壩頂寬度7.00米施工單位岸堤水庫施工指揮部壩基防滲型式截水槽建設(shè)開工副壩座數(shù)竣工總長(zhǎng)度300米基本地震烈度最大壩高4.0米設(shè)計(jì)地震烈度壩頂寬度8.0米黃海基面正常溢洪道型式駝峰堰水文特征多年平均降雨量772毫米堰頂高程167.40/164.50米多年平均徑流量4.648億立方米堰頂凈寬5×10/10×14米多年平均輸沙量0.0066億立方米閘門型式鋼弧形門設(shè)計(jì)重現(xiàn)期閘門尺寸9.3×10/12.2×14米洪峰流量13770立方米/秒最大泄量16620立方米/秒洪水總量5.77億立方米消能型式挑流鼻坎校核重現(xiàn)期10000年啟閉設(shè)備卷揚(yáng)式2×20/2×50噸洪峰流量30410立方米/秒非常溢洪道型式洪水總量11.41億立方米堰頂高程米水庫特征調(diào)節(jié)能力多年調(diào)節(jié)堰頂凈寬米校核洪水位180.00米最大泄量立方米/秒設(shè)計(jì)洪水位176.90米輸水洞型式有壓隧洞汛期限制水位173.00米斷面尺寸直徑3.4米正常蓄水位176.00米進(jìn)口底高程死水位160.30米閘門型式鋼直升門總庫容7.49億立方米最大泄量92.5立方米/秒其中調(diào)洪庫容4.75億立方米啟閉設(shè)備卷揚(yáng)式20噸興利庫容4.51億立方米安全狀況：1997年完成保安全加固工程死庫容0.20億立方米四、泰安抽水蓄能電站“一湖碧水映岱岳，萬頃綠波載白帆”，這是我們?cè)谔┥侥_下天平湖公園內(nèi)的親身感受。為期三天的專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)就在這青山秀水中接近了尾聲,山水相映、剛?cè)岵?jì)，使我們感到泰山更加美麗壯觀。山之大者，莫過于泰山。泰山作為世界首個(gè)自然、文化“雙遺產(chǎn)”，吸引著海內(nèi)外的游客。自然造化使泰山形象壯美、雄中寓奇、奇中藏秀。當(dāng)置身于泰山之中時(shí)總是感到陽剛之中少了些陰柔，而泰山腳下新近落成的天平湖水上公園使得泰山湖光山色相互映照，湖水襯托下的泰山顯得更加雄偉壯麗。天平湖水上公園不是一般意義上的公園，它是對(duì)泰山生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)水利工程，是國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目總投資四十三點(diǎn)二六億元人民幣的泰山抽水蓄能電站工程的一個(gè)重要組成部分。該工程把公園的前身大河水庫定為蓄水下庫，而在泰山一百二十多米高處的是蓄水一千萬立方米的上庫。幾年前，當(dāng)抽水蓄能工程啟動(dòng)之時(shí)，由于耕地面積的逐漸減少已失去原有灌溉功能的大河水庫，已是溝壑縱橫、雜草叢生、人跡罕至。工程開工后，上庫挖山建庫的三百多萬方石渣無處堆放，如果傾倒在泰山澗內(nèi)必然會(huì)使“雙遺產(chǎn)”黯然失色，這與該市建設(shè)“藍(lán)天、碧水、青山綠色家園”的新泰安的城市整體規(guī)劃相悖?！叭绻覀兘柚庸滔聨旃こ蹋焉蠋斓膹U渣移到這里建造一座泰山腳下的水上美景該多好啊。”這是當(dāng)時(shí)工程建設(shè)者的一個(gè)夙愿。泰安市漁業(yè)水利局根據(jù)專家與建設(shè)者的建議，很快制定出變廢為寶、建設(shè)生態(tài)景觀的方案，并得到市政府的全力支持。從設(shè)計(jì)施工到天平湖公園落成只用了短短八個(gè)月的時(shí)間，一個(gè)與泰山渾然一體的水上美景出現(xiàn)在泰山腳下。當(dāng)時(shí)讓許多工程建設(shè)者頭疼的山石廢渣，成了加固下庫壩體、減少環(huán)境污染、美化家園的材料。泰安市在沒有投入一分錢的情況下，就擁有了園區(qū)總面積五千三百畝，其中水面四千六百畝、陸地七百余畝的水上公園。公園設(shè)計(jì)建設(shè)者把泰山文化、大汶口文化和中國(guó)水文化巧妙融合，為天平湖公園錦上添花。漫步在公園里游人可以看到，公園分為沿湖游覽區(qū)、壩前親水區(qū)、壩頂廣場(chǎng)區(qū)、壩后休閑區(qū)、別墅開發(fā)區(qū)和管理服務(wù)區(qū)六大功能區(qū)，建有松石園、水上劇場(chǎng)、如意園、日晷臺(tái)、天門園、陽光浴場(chǎng)、老年健身園、兒童樂園等十幾個(gè)園區(qū)。尤其引人入勝的是公園里的水文化長(zhǎng)廊，長(zhǎng)廊里以浮雕形式展現(xiàn)了中國(guó)水利史上各個(gè)時(shí)期的重大事件和著名治水人物：從大禹治水到賈讓、王景治黃，從都江堰到今天的三峽大壩，無不滲透著水與人的息息相關(guān)，展示并勾勒出中國(guó)水文化的源遠(yuǎn)流長(zhǎng)和博大精深。東泰安抽水蓄能電站位于山東省泰安市風(fēng)景秀麗的泰山腳下，距泰安市5km，距濟(jì)南市70km，對(duì)外交通方便。電站安裝4臺(tái)25萬kW立軸單級(jí)混流可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組。裝機(jī)容量100萬kW，年發(fā)電量13．38億kWh，年抽水電量17．84億kW?h。泰安抽水蓄能電站樞紐的上水庫位于櫻桃園溝上游，定名為櫻桃溝水庫。庫盆由天然庫盆擴(kuò)挖而成，水庫正常蓄水位410m，死水位386m，總庫容1125萬m3，發(fā)電庫容890萬m3。上水庫大壩壩型采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程413．8m。壩頂長(zhǎng)548m，最大壩高98．3m。引水道系統(tǒng)布置在上水庫右岸橫嶺山體內(nèi)，總長(zhǎng)度2。0km。主廠房系統(tǒng)布置在右岸橫嶺內(nèi)，由地下廠房、主變洞、電纜出線豎井、事故排煙豎井、通風(fēng)兼安全洞、進(jìn)廠交通洞、母線洞及地面開關(guān)站組成。下水庫利用已建成的大河水庫。大河水庫建于1960年，總庫容2234.7萬m3。改造后作為下水庫，以發(fā)電為主，兼顧灌溉、防洪和工業(yè)用水。正常蓄水位提高1m，為165m；死水位154m，發(fā)電庫容890萬m3。1工程概況泰安抽水蓄能電站位于山東省泰安市西郊的泰山西南麓，為1d調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、下水庫、地面開關(guān)站等建筑物組成。電站裝有4臺(tái)單機(jī)容量250MW的單級(jí)立軸混流可逆式水泵水輪機(jī)組和發(fā)電電動(dòng)機(jī)組，總裝機(jī)容量為1000MW。電站在山東電網(wǎng)中主要擔(dān)負(fù)調(diào)峰、填谷作用，并兼有調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等功能，電站建成后，以二回220kV出線接入山東省電網(wǎng)。電站輸水道系統(tǒng)布置于橫嶺南坡北東向山梁及山前丘陵區(qū)內(nèi)，引水系統(tǒng)采用2洞4機(jī)布置，尾水系統(tǒng)為4機(jī)2洞布置。其中下庫進(jìn)／出水口根據(jù)樞紐總布置的要求，布置在電站下庫大河水庫的左岸，其上、下游分別有京滬鐵路和F4區(qū)域性大斷層由北西向通過，左右兩側(cè)各有一與京滬鐵路立交的排水涵洞。同時(shí)，為了盡可能減少下庫進(jìn)／出水口和尾水明渠的明挖量，尾水隧洞洞線和明渠軸線盡可能垂直地形線布置。因此，下庫進(jìn)／出水口位置基本上被確定在上述范圍內(nèi)。2工程特點(diǎn)抽水蓄能電站進(jìn)／出水口的工作條件要適應(yīng)雙向水流的水力條件，適應(yīng)水位變化頻繁、變幅較大的特點(diǎn)。因此，進(jìn)／出水口的體型設(shè)計(jì)要盡可能減少水頭損失，提高電站效益，同時(shí)，其型式應(yīng)便于施工和運(yùn)行管理。類比其它抽水蓄能電站的進(jìn)／出水口布置，工程有其較明顯的特點(diǎn)。一是下庫進(jìn)／出水口及其尾水明渠均布置在F4斷層內(nèi)和附近，由于F4斷裂是一區(qū)域性大斷裂，斷裂帶寬360～370m，斷裂帶內(nèi)巖體破碎，成洞條件較差。為保證下庫進(jìn)／出水口和尾水明渠施工時(shí)京滬鐵路運(yùn)行的安全，尾水隧洞洞口盡可能的遠(yuǎn)離了鐵路，同時(shí)洞口也布置在F4斷裂下盤較完整穩(wěn)定的巖體內(nèi)。實(shí)際布置，洞口距鐵路水平距離約115m，高程差約285m，明挖邊坡距鐵路最小水平距離約75m。下庫進(jìn)／出水口閘門塔及工作橋基礎(chǔ)布置在F4斷裂下盤的弱風(fēng)化基巖上，擴(kuò)散段的大部分、前池段和尾水明渠均布置在F4斷層帶內(nèi)。二是由于天然地面高程高，水庫死水位低，需要有一長(zhǎng)達(dá)220m以上的尾水明渠溝通大河水庫和下庫進(jìn)/出水口。3下庫進(jìn)/出水口型式和結(jié)構(gòu)組成（1）抽水蓄能電站的進(jìn)／出水口主要分為岸邊側(cè)式和井式兩大類。由于岸邊側(cè)式具有便于布置事故檢修閘門、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、雙向水流條件較好、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)的廣蓄、十三陵、天荒坪、桐柏等大型抽水蓄能電站進(jìn)/出水口均采用這種型式。考慮到泰安工程下水庫為天然徑流上的已建水庫，存在泥砂淤積的問題，為了盡量減少水庫泥砂淤積對(duì)進(jìn)／出水口的影響，同時(shí)能方便地布置進(jìn)／出水口檢修閘門，便于尾水隧洞和尾水調(diào)壓室的檢修，泰安下庫進(jìn)／出水口也采用岸邊側(cè)式。(2)岸邊側(cè)式進(jìn)／出水口根據(jù)閘門井的布置型式主要分為豎井式和塔式，由于下庫進(jìn)/出水口所處位置地勢(shì)平緩，巖體受F4斷層影響，裂隙發(fā)育，巖體破碎，地質(zhì)和地形條件決定其無法布置成豎井式進(jìn)出水口，最終設(shè)計(jì)確定泰安下庫進(jìn)／出水口為岸邊側(cè)向塔式進(jìn)／出水口。(3)下庫進(jìn)／出水口結(jié)構(gòu)由以下部分組成：閘門塔、調(diào)整段、擴(kuò)散段、攔污柵段、前池、尾水明渠、閘門塔檢修平臺(tái)、攔污柵檢修平臺(tái)、閘門檢修平臺(tái)交通橋、攔污柵檢修平臺(tái)交通橋、公路平臺(tái)等組成。下庫進(jìn)／出水口結(jié)構(gòu)布置見圖1、圖2。4下庫進(jìn)/出水口寬度的確定下庫進(jìn)／出水口的寬度主要由下述兩個(gè)條件所確定的最大值來決定：①兩條尾水隧洞凈間距；②攔污柵段的寬度。(1)兩條尾水隧洞凈間距的確定。兩條尾水隧洞的凈間距根據(jù)《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》(SD134-84)規(guī)定，不宜小于2倍隧洞洞徑。工程尾水隧洞開挖洞徑為9.7m，那么，兩條尾水隧洞的凈間距就不宜＜19.4m，中心間距不宜＜29.1m。（2）攔污柵段寬度的確定。攔污柵段的寬度主要由過柵流速確定。根據(jù)《水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范》（SD303-88）規(guī)定，過柵流速一般控制在0.8～1.0m/s。1.重力拱壩:重力作用較為顯著的拱壩。一般情況下重力拱壩常建筑于較寬的河谷，其厚度較大，厚高比常在0.35以上。重力拱壩形式隨河谷形狀而異。對(duì)較寬的U形或梯形河谷，常采用定中心定半徑拱壩,與重力壩接近。對(duì)較寬的V形河谷常采用變中心變半徑拱壩（即雙曲拱壩）。重力拱壩在拱壩中屬較厚實(shí)的一種壩，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①兼有拱壩及重力壩的優(yōu)點(diǎn)，安全性較高，對(duì)抗御超標(biāo)準(zhǔn)洪水或意外荷載潛力較大；②便于在壩體內(nèi)布置泄水孔及壩頂溢流;③便于在壩下游面設(shè)置廠房;④壩體應(yīng)力及滲透壓力比降較低；⑤有時(shí)為適應(yīng)地形、地質(zhì)上的需要，還可調(diào)整體型結(jié)構(gòu)，降低壩基應(yīng)力，以滿足壩址地質(zhì)要求。如美國(guó)胡佛壩地質(zhì)差，要使221m的大壩最大壩基應(yīng)力控制在3MPa以下，才采用了這種壩型。2.土石壩:土壩和堆石壩的統(tǒng)稱，又稱當(dāng)?shù)夭牧蠅?。土壩和堆石壩都是傳統(tǒng)壩型，歷史悠久，使用較為普遍。蘇聯(lián)努列克土石壩（世界第二高壩）優(yōu)點(diǎn)：①筑壩材料取自當(dāng)?shù)?可節(jié)省水泥、鋼材和木材;②對(duì)壩基工程地質(zhì)條件要求比其他壩型低；③抗震性能較好等。缺點(diǎn):①一般需在壩外另行修建昂貴的泄水建