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二、实习目的及意义:通过实习,从而把书本上的理论和现实中的技术结合起来,让我们对所学过的各种仪器设备有一个感性的直观认识;并从实习中提高我们的交流团结协作能力,用所学过的知识去分析解决现实中的问题。除此外,实习还是我们在大学期间的最后一次特殊的学习,是一门意义重大的必修课,给我们去电力部门工作打下扎实的基础,同时也为继续深造的同学一次实践的机会。
三、实习单位简介:
**电站是一座位于沱江流域的小水电站,它属于四川富益电力股份有限公司,而四川富益电力股份有限公司是一家集“发、输、配、供、用、建、管”于一体的集团型电力生产经营企业,曾荣获四川省“工业企业最佳效益500强”、自贡市“工业企业利税前十强”称号,保持省级银企合作“诚实守信单位”、自贡市“A级纳税信用等级”。
**电站以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运等综合利用效益。库区容量有4120亿立方米,为下游农业灌溉等提供了很多方便;电站内现有三台发电机组,每台机组的装机容量是6900KW,设计年发电量合计1.73万千瓦时,供电人口100万人,受益面积15万公顷。
四、实习内容:
当我来到*时,心情特别激动,这是我平生第一次进入水电站,也是我第一次真正意义上利用专业知识进行实际操作实习。
到站当天,受到电站领导和员工的热情接待。随后,由领导给我们讲了进入厂房的注意事项和相关的规定,由于我们是进行的电方面的操作,所以需时时处处注意安全,切实尊守安全操作规程,听从安排,长能确保人身、设备、仪器的安全,避免给个人和集体造成损失。当我们了解完这一切后,正式进入实习环节。
首先,我们的任务是参观电站设备等。先进入的是厂房,厂房又分为上部结构和下部结构,上部结构包括各层楼板及其梁柱系统、吊车梁和构架、以及屋顶及围护墙等。其作用主要为承受设备重量、活荷重和风雪荷载等,并传递给卞部结构;下部结构包括蜗壳、尾水管和尾水墩墙等结构。对于河床式厂房,下部结构中还包括进水口结构。其作用主要为承受水荷载的作用、构成厂房的基础,承受上部结构、发电支承结构,将荷载分布传给地基和防渗等。接着我们观看了发电机组和它的一些控制设备,那些控制设备都是记录有关发电机的运行状态,比如发电机运行时的温度,压力,输入输出的电流,电压等等。*水电站是一个的中小型自动化水电站。需要大量的数据来检查运行状态,所以这的工作人员和技术人员必须每隔一定时间去抄表和检查,他们边工作的同时边给我们讲解有关设备的工作状态和解答我们提出的各种问题,我们从他们口中知道了那些励磁柜用途和原理,并且了解了很多的有关检查设备的方法。接下来我们观看了巨大的水轮机,共有三台,连接水轮机的是压力管道,压力管道是指从水库、前池或调压室向水轮机输送水量的管道。观看完厂房,我们坐船观看了库区以及船闸,工程师给我们讲解了船闸的构造及用途等。
接下来的几天,我们先听取了站内工程师们的讲座。讲座内容为发电站的历史、水电站的分类、水电站的优缺点、水电站的组成与水力发电的流程以及入厂的注意事项和操作规程等。着重对以下内容作的具体的讲解:
(一)水电站基情况:水电站建设投资大,电站建成后运行成本较低,水能是一种环保可再生的能源,利用水电站机组开停比较方便可以做为调峰的职能。小型水电站对环境无大的影响,发电效率很高,能源利用率可达到80%,调节库区水量。不足之处是受自然环境影响较大,坝式水电站涉及库区围堰的淹没。电站按单机容量可分为大中小水电站。组成:挡水线路、泄水线路、排沙设施、发电引水系统、发电系统工程(主要设备水轮发电机组)、灯泡换流式机组(*)、出口开关额定电压6300KV主变35KV、调速装置、励磁装置、冷却系统。水力发电工艺流程原理:水的势能通过流道推动水轮机的转动(水能-机械-能电能)转子随水轮机一起转动(制动装置由汽压、油压、水压操动)。主接线一次线路连接原则:运行可靠、检修方便、连接经济。
(二)电业安检作业规程:“安全生产、均匀合作”;电力作业安全适用于:发电、变电、配电农户和其安电气设备;安规:高压设备对地电压大于250V低压设备对地电压小于或等于250V;安全措施分类:全部停电、部分停电、不停电;保证安全的组织措施:工作票制度。
剩下的日子,我们按照规定,进行了水机运行、中控运行、机械检修、电气检修等实际的操作,具体内容如下:
(一)水机运行
首先了解水轮发电机的铭牌:型号SF16—1613300。额定电流611A,额定容量6900kVA,额定电压6300V,额定功率因数0.9(滞后),额定频率50HZ,相数3,飞逸转数360r/min,额定励磁电流325A,额定励磁电压260V。再观看周围的控制设备,那些都是记录着有关发电机的运行状态,如发电机运行时的温度,压力,输入输出的电流,电压等等。
*用是是贯流式水轮发电机,对于贯流式水轮发电机有如下技术要求:
1、发电机为卧式灯泡贯流式结构,与水轮机共用一根主轴、反向推力轴承与径向轴承共用同一油槽。正向推力轴承和径向轴承均没有高压油顶起装置。
2、发电机采用密闭强迫行循环空气冷却系统,设有了高效轴流同机和6个空气冷战却器。
3、定子、转子绕组均采用F级绝缘结构。
4、主引出线方位为+Y偏-X方向5度,中性引出线方位为+Y偏+X方向5度。
5、发电机没有纵、横联接阻尼绕组及一个接地碳刷装置。
6、测量发电机各部位温度,在定子槽内没有18个平面钢热电阻测量元件,在正反推力轴承、导轴承及各部位温度导轴承及空气冷却器处均埋没WZC-200型温度计并没有信号测温装置。
7、发电机采用机械制动装置,制动器采用气压复位,制动器工作气压0.7MPa,在30%~35%额定转速时连续制作,制动时间约2Min。
8、发电机各部分冷却器允许最大工作水压0.25MPa,试验压力为0.4MPa。
9、发机没有4个容量为2000W的中热器。
10、发电机采用可控硅谷自并激静止励磁系统。
11、发电机没有水雾灭火装置。
(二)中控运行
利用微机控制回路的接线原理,观察记录各运行数据,主要控制方式有利用控制装置和接线回路按指定的要求控制回路,断路器控制回路(电站和变电所重要元件)。
高压断路器有手动式(交流电源)、电磁式(直流电源)、弹簧式(交直流两用电源)。
利用信号回路观察一次回路的各种状态。
事故信号分为有自动复归信号、闪光母线信号、中央复归信号。
操作机构分为以下几种:1、手动操作机构(操作作手柄)结构简单,成本少,但不能自动重合闸。2、电磁操做机构应用广泛,对电源要求高,噪声振动大。红灯指示合闸状态,绿灯指示分闸状态(状态监视和回路监视)。3、弹簧操作机构,消耗功率不大、机械闭锁。
(三)机械检修
机械检修的内容主要有以下几个方面:1、主机2、电机维护3、水系统:技术供水泵、消防水泵、水池、排水泵4、油系统:压力油泵、高压减载油泵、地位油泵、集油泵5、气系统:中、低压空气机6、起闭系统:尾水工作门、进口检修门、拦污栅、行车、电动葫芦等等。
空气冷却循环为:风机——转子——气隙——定子——空气冷器——风筒——风机。
接力器:油压动作、接力器动作、调节活塞。
灯泡贯流式水轮发电机:磁极装配、转子支架、转子支配、磁极线圈、轴承装配、轴承下游盖、油管装配、径向轴瓦、轴承座、轴承支架、通风系统、油泵装置。
(四)电气检修
进行电气检修先,首先观看电气配电柜注意事项(转换门开关前务必先断开空气断路器然后再转换刀开关)。
电气配电柜包括:风机油泵,母线联络闸主厂配电箱,报警装置逆变电源,AC/DC220V,励磁电流互感器柜,电调用互感器柜,测量用互感器柜,发电机出口开关柜,(JY/V2-10)6000V600A主变低压侧开关柜,电电机出口开关柜,测量,调用,励磁用互感器柜升缩器(控制水量)等。
(五)参观变电站
在工程师的带领下,我们先后到了意志变电站和安河变电站,观看了变电站的变压器的一次和二次实物接线,同时还观看了电气配电室,工程师给我们讲解了变压器的保护装置以及接线方法,各个开关刀闸所控制的器件以及原理作用等。最后观看了中控室和它的自动控制装置以及各类仪器仪表。
关键词:水利水电类;生产实习;实习质量;实践
作者简介:赵道利(1973-),男,湖北洪湖人,西安理工大学水利水电学院,副教授;南海鹏(1963-),男,陕西乾县人,西安理工大学水利水电学院,教授。(陕西 西安 710048)
基金项目:本文系2012年西安理工大学水利水电学院教学改革研究项目“水利水电类专业学生实践能力与创新意识培养模式改革研究”的研究成果。
中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0108-02
生产实习是工科类专业教学过程中重要的综合性实践环节,是培养学生掌握科学技能、锻炼动手能力以及适应社会能力的有效途径,是培养学生协作精神和创新意识的重要平台。当前,由于实习时间短、经费少、容易演变为“参观实习”、学生实习被动接受和主动性不够等因素的影响,生产实习不同程度地面临一些困境。因此,探讨如何抓好生产实习这一实践环节,提高生产实习质量具有重要的意义。
近年来,西安理工大学水利水电学院在指导生产实习的过程中,不断总结、改进,逐步摸索出了一套生产实习指导方法,使水利水电类专业生产实习的各个环节趋于规范化、制度化,保证了实习质量的稳定和提高。本文结合历年生产实习实践,对实习过程中的一些具体措施和体会进行了探讨。
一、提高生产实习质量的措施
1.制订实习制度,合理配备指导教师
由于水利水电类专业的特殊性,一般安排学生到水电建设或生产现场进行生产实习,实习指导工作责任大、任务重,多数教师都不愿意指导学生生产实习。为了保障实习工作的顺利进行,西安理工大学制订了水利水电类各专业的实习制度,提前做好实习指导教师配备的五年计划,不以教师的个人好恶而是根据需要安排每年的实习队长和指导教师。
例如热能与动力工程专业(水利水电动力工程方向)的指导教师配备,除了需要综合考虑指导教师的年龄、职称和实践经验等方面外,为了让学生对水电站机电设备和水电厂的生产过程有较全面的认识,配备指导教师时还需重点考虑的是指导教师的研究方向,必须覆盖机械、电气和机组自动控制等专业方向,以便对学生进行全面而专业的指导。一般由一位经验丰富的教授担任队长,负责实习单位联系和实习队的总体指导及全面管理;另安排若干名责任心强、业务素质过硬的中青年教师负责实习过程中具体的指导与管理工作。实习队师生比一般为1:15~30。
另外,由于提前确定了指导教师和实习队队长,各实习队就可以提前着手联系实习单位,提前编制实习指导书、实习思考题,并有意识地收集实习单位的有关技术资料和图纸,使得实习更加具有针对性。
2.建立稳定的校外实习基地
校外实习基地是综合培养和锻炼学生工程实践能力的重要场所,是强化实践性教学环节、保证创新型人才培养质量的必备条件。
西安理工大学水利水电类专业采取产、学、研相结合的形式,积极加强与企业的联系,学校和合作单位双方本着优势互补、共同发展的原则,采取互惠互利的方式,签订协议,明确双方职责、经费投入等情况,已在陕西、甘肃、青海、四川、宁夏、河南、湖北、浙江等地先后与三十多家水力发电厂、水电站机电设备制造企业、科研院所和水电建设施工单位建立了长期稳定的合作关系,并签订了长期校外实习基地共建协议,为学生实践能力、创业能力的培养创造了良好的外部环境。如在刘家峡水电厂、东方电机有限责任公司、西北水电勘测设计研究院、中国水电三局等校外实践基地,学生结合企业新产品、新工艺的开发与研制,在学校指导教师和企业工程师的联合指导下开展生产实习,不仅提高了学生的实践能力,也为学校的成果转化提供了平台。
另外,西安理工大学选择的实习基地大多是我国主要的水电培训基地,其专业技术人员不仅拥有过硬的专业技能,而且由于经常讲课和现场讲解,经验丰富,能确保高质量的完成实习现场的讲解和问题解答。
3.精选实习路线,合理编制实习计划
为了满足水利水电类专业生产实习要求,使学生熟悉、了解不同类型水利枢纽和水工建筑物,不同形式的水电厂和发电设备,一般选择2~3个相邻的不同类型实习基地安排生产实习,并视情况就近参观装备制造厂、抽水蓄能电站和大型电力开关站(换流站)。如热动专业(水动方向)典型的实习线路有:
(1)甘肃刘家峡、盐锅峡、八盘峡水电站和兰州电机有限公司。其中刘家峡为高水头混流式机组,盐锅峡为低水头混流式机组,八盘峡为轴流式机组,兰州电机有限公司为设计和制造水轮发电机组的厂家。
(2)四川龚嘴(混流式机组)、铜街子水电站(轴流式机组)和东方电机有限责任公司(设备厂)。
(3)浙江富春江水电站(低水头轴流式机组)、天荒坪抽水蓄能水电站(高水头水泵水轮机机组)和浙江富春江水电设备股份有限公司(设备厂)。
(4)湖北葛洲坝(大型轴流式机组)、三峡水电站(混流式机组)和±500kV葛洲坝换流站。
这样不仅可以让实习学生看到不同水头段、不同类型、不同容量的水轮发电机组及其运行情况,还可以通过比较学习,更好地理解和掌握所学知识,也使学生掌握的本专业知识更为全面,为今后的工作打下了良好的基础。
在每次实习前,指导教师都要提前和实习基地联系,了解各实习基地的运行状态和工作安排,并会同实习基地劳动人事(或教育)部门根据实习基地近期任务合理编制实习计划,以保证整个实习安排合理、过程紧凑,从而提高现场实习效率。
4.以问题驱动激发学生的实习热情
问题是兴趣的源泉,也是促使学生思考的动力。为了避免生产实习演变成参观实习,实习指导教师在实习之前不仅要详细介绍实习基地的基本概况,将实习内容设计为几十个相关的问题,提前发给学生,同时也要求学生自己提出一些问题;在每天实习结束后,不仅要留给学生总结当天所学知识的时间,而且要详细介绍第二天的实习任务,并有针对性地提出一些问题,让学生在实习过程中寻找答案,以利于实习更具针对性和实用性,同时制造应有的悬念和气氛来激发学生的积极性和学习兴趣,每天的实习结束后,教师根据学生总结的实习日记就可以清楚地了解学生当天的学习情况。
5.以多样化形式推进实习的深度和广度
为了保证实习的效果和效率,实习可以采取各种形式来调动实习指导教师和学生的积极性,调动现场一切可以利用的条件,以推进实习的深度和广度。主要的实习形式有:
(1)适时组织课堂教学和专题讲座。例如在热动专业(水动方向)学生的实习过程中,教师可结合现场实际情况穿插讲授“水力机组的安装与检修”课程的相关知识,同时邀请现场的专家、技术人员作相关专题讲座。指导教师和厂方技术人员可根据现场工程实际,结合学生已经掌握的理论知识,提出一些深度和难度适中的技术问题或小专题,让学生深入开展讨论研究,加大生产实习的深度。
(2)现场实习与图纸资料讲解相结合。在不损害实习单位利益的前提下,让学生尽可能广泛地接触实习单位的相关技术文件,包括设计规划资料、图纸资料和电厂技术改造资料,生产过程中出现的一些技术问题及处理过程、方法等,并结合现场工程实际讲解,使学生更容易掌握所涉及的知识,更容易对现场工程实际和生产过程有一个全面的了解,以实现理论知识和现场实际的真正结合。
(3)适当穿插实习讨论和交流。讨论是学生学习中获取信息、加深认识、拓宽知识面的重要渠道,通过讨论可消除学生实习过程中的一些模糊认识,纠正一些理解上的偏差,从而达到认识、提高和巩固实习效果的目的;通过讨论,可以调动学生的学习主动性、启发思维,促使学生积极思考、互相学习,以提高学生分析问题的能力。讨论主题紧密结合实习内容,方式灵活,适时组织,目的明确,容易为学生所接受,从而大大激发了学生的学习热情。
例如在刘家峡水电厂实习时,一般安排参观其下游的盐锅峡、八盘峡水电厂等。由于水电厂的设备非常多,参观很容易走马观花、流于形式,因此,在参观之前,指导教师应事先设计好参观方案,让学生清楚每天要参观一些什么设备,要看哪些操作,要做哪些记录,以及最终要达到什么目标。每次参观完后,由各实习小组组织讨论会,交流当天的收获,指导教师到各小组指导,引导学生并解答学生实习中遇到的问题。
(4)集体实习与分组重点实习相结合。为了保证生产实习的广度和深度,一般安排前期为集体实习,后期为分组重点实习。如热动专业的集体实习阶段,通过集体参观和专题报告使学生对整个电厂的情况有一个较为全面完整的认识,以拓宽学生实习的广度;重点实习阶段,将学生分为若干个小组,各组学生跟班运行或检修,深入水轮机班、发电机班、调速器班、电气运行班和机械运行班,与电厂师傅一起参加机组的运行和检修工作,以增强学生对各生产环节的深入理解,推进实习的深度。
6.指导教师要以身作则,对实习学生严格要求,大胆管理
首先要求指导教师要有高度的责任心,严于律己,以身作则,关心爱护学生,及时发现问题并妥善解决,冷静地处理实习过程中遇到的一些突发问题。其次,学校要有一套生产实习规章制度,能对学生进行充分的自律教育,对于不服从管理者,尽可能耐心地进行批评教育,对于屡教不改者,要严肃处理直至取消其实习资格。另外,还应充分发挥党、团、班干部的模范带头带动作用,实现师生之间沟通的桥梁作用。
7.改进考核方式,激发学生创新热情
生产实习成绩的考核,无论是在内容确定、标准制定上,还是在方法选择、组织安排上,都具有一定的复杂性,且对指导学生的生产实习有着重要的意义。
考核内容主要包括实习纪律、实习笔记、实习报告、实习考试与答辩等。
(1)实习日记。要求每个学生每天都要写实习日记,记录当天实习或参观的内容、收获。指导教师要定期检查并批阅,促使学生养成良好的记录习惯,并随时了解学生的实习情况。
(2)平时表现。根据每个学生各项活动的参与情况,同时参照厂方有关人员的打分,对学生的表现给出一个综合评价分数。
(3)实习报告。为了保证实习报告的质量,一般在实习开始时就给学生讲清实习报告的撰写要求,说明学生如何收集材料和如何组织报告内容,以便学生自始至终注重材料的收集。要求实习报告既要有基本内容,更要有特色内容;既要有一般性分析,更要有重点剖析。这些措施保证了每个学生的实习报告既有特色又能较真实地反映他们的实习收获和体会。
(4)闭卷考试。实习结束返校后,一般要组织一次闭卷考试,或根据情况组织学生进行实习答辩,主要考察学生对有关实习内容的理解和对理论知识的掌握情况。
在生产实习的考核中,不仅要从书面形式的日记、报告和考试卷对学生进行评价,而且要考察学生的实习态度、学生对实习问题的理解和掌握情况、学生对现场工程实际问题的思考等情况,要不断规范和完善考核程序,适当利用成绩杠杆激励学生大胆实践,勇于创新,以发挥学生主动学习的主观能动性,激励学生在生产实习过程中的实践和创新积极性。
8.其他措施
除此之外,实习期还对学生进行充分的动员和严格的安全规程教育,与学生签订实习安全协议,提高学生的安全意识,并强化学生组织纪律,激发学生集体荣誉感,注重就餐、上下车排队等细节管理,体现当代大学生良好的精神风貌。实习期间,学校和学院领导还会亲自到实习地进行检查(或抽查),向实习单位和学生了解对实习队的满意程度;实习后期实习队要邀请校友座谈并组织学生和校友、师傅进行适当的文体活动,增进学生和校友、厂方的友谊,同时对学生进行职业道德教育;实习经费采用教师和学生代表共同管理的方式,并向学生公开实习经费的使用情况。
二、实施效果
西安理工大学水利水电类专业的这种生产实习模式可以有效地提高实习的效率,有效地利用生产实习时间和经费,可以兼顾学生实习的深度和广度,有效地保障实习的质量,学生对生产实习的兴趣以及实践能力明显提高,实习单位对实习队的评价也非常高,从2006年至今已经获得8次校级优秀生产实习队称号。
三、结语
在今后的实习工作中,还要进一步探索、总结和完善,以期更好地提高学生的实践能力和创新意识,为我国的水利水电事业培养更多优秀的后备人才。
参考文献:
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根据毕业实习安排在四年级第二学期,一方面是对前三年专业基础知识的复习和巩固,另一方面是为随后的毕业设计做铺垫,让我们对水利枢纽工程的设计和具体建设有一个较全面的认识,因此这次实习相对于前面的认识实习、单项实习更有意义。学院统筹安排下,我们02级水工、农水、水动三个专业于2006年2月25日踏上了此次毕业设计之路。目的地是世界级工程——三峡水利枢纽工程。
在实习教师小组的几位老师安排下我们的实习流程基本定型在上午听专题报告,下午做专项参观实习。报告内容可以概括为:三峡枢纽概况认识、坝工设计、葛洲坝水利枢纽(此三项讲座内容由三峡总公司高工李君林老先生主讲);三峡水电站设计、三峡工程建设监理概述、三峡水利枢纽截流工程、工程建设监理发展概况(此三项由三峡发展公司李先镇副总监主讲);长江航运及三峡通航建筑物(三峡总公司建设部邓朝高工主讲);施工机械(原三峡设备处处长主讲)。参观内容有:三峡展览馆、坝顶及120栈桥、右岸厂房及三期围堰、下岸溪料场、三期工程砼拌和楼、葛洲坝电厂。
通过这次实习,我对水工专业在工程实践中的工作对象、面临问题及解决办法有了一个较为全面的理解。巩固专业知识的同时也增加了行业责任感,实习的日子里也加深了同学友谊,锻炼了团队精神。现将实习的有关专业认识和个人感想分两部分总结报告如下:
第一部分 专题报告总结
总结实习期间专家报告的内容,将这些报告整理成如下几方面陈述:
一、三峡水利枢纽概况
三峡水利枢纽坝址位于西陵峡的三斗坪,距葛洲坝工程38km,是一座具有防洪、发电、航运、环保以及养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程。整个工程包括一座混凝土重力坝,泄水闸,两岸坝后式水电站,右岸地下厂房,一座永久性通航船闸和一架垂直升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长2309m,坝顶高程185 m,水电站左岸设14台,右岸12台,总装机26台(*32台)单机容量70万千瓦(注:另还有地下厂房6台机组和2台5万千瓦厂用发电机),总装机容量为1820万千瓦(*22400万千瓦),年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸,永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。
三峡工程分三期,总工期17年。一期5年(1992——1997年),主要工程除准备工程外,主要进行一期围堰填筑,导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰,以及修建左岸临时船闸(120米高),并开始修建左岸永久船闸、升船机及左岸部分砼坝段的施工。
一期工程在1997年11月大江截流后完成,长江水位从原68m提高到88m。己建成的导流明渠,可承受最大水流量为20000m3/s,长江航运不会因此受到很大影响。可以保证第一期工程施工期间不断航。
二期工程6年(1988-2003年),工程主要任务是修筑二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,同时继续进行并完成永久船闸、升船机的施工,2003年6月1~15日大坝蓄水至135m高,围水至长江万县市境内。张飞庙被淹没,长江三峡的激流险滩再也见不到,水面平缓,三峡内江段将无上、下水之分。永久通航建成启用,7月10日左岸首台机组发电。
三期工程6年(2003一2009年).本期进行的右岸大坝和电站的施工,并继续完成全部机组安装。届时,三峡水库将是一座长远600km,最宽处达2000m,面积达10000km2,水面平静的峡谷型水库。水库平均水深将比现在增加10~100m。最终正常冬季蓄水水位为175米,夏季考虑防洪,可以控制在145m左右,每年将有近30m的升降变化,水库蓄水后,坝前水位提高近100m,其中有些风景和名胜古迹会受一些影响。
三峡水利枢纽效益显着,拥有防洪、发电、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。同时也存在许多问题,如投资、技术、移民、生态、水质、人文景观等。但是在工程进展至今的现实表明,这些问题都能得到妥善解决的。
二、重要水工建筑物
1、 挡水大坝及泄水建筑物
(1)任务:挡水、泄洪、排沙。
(2)坝型及主要尺寸:拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309m,坝顶高程185m,最大坝高185-4=181m,最大底宽126m(厂房坝段181m),顶宽15~40m,大坝砼工程量1600万立方米。
(3)设计标准:千年一遇洪水设计;万年一遇洪水+10%校核校核洪水时坝址最大下泄流量102500m3/s。
(4)泄洪建筑:泄洪坝段位于河床中部,总长483m,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90m,孔口尺寸为7×9m;表孔孔口宽8m,溢流堰顶高程158m,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。
2、水电站
电站坝段位于泄洪坝段两侧,设有电站进水口。进水口底板高程为108m。压力输水管道为背管式,内直径12.40m,采用钢筋混凝土受力结构。水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房和地下厂房。共安装32台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,地下厂房6台。水轮机为混流式,转轮直径10m,最大水头113m,额定流量966 m3/s,机组单机额定容量70万千瓦。
3、 通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(德国合作方正在技术公关中,计划用螺旋杆技术取代原计划的钢缆绳提升技术),均位于左岸。
永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5m(长×宽×坎上最小水深),可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5m,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000万牛顿。
三、三峡工程的综合效益
三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。三峡工程水库正常蓄水位175m,总库容393亿m3;水库全长600余km,平均宽度1.1km;水库面积1084 km2。它具有防洪、发电、航运、旅游等巨大的综合效益。
1、实习的目的:
1. 了解在新形式下的我国水利水电工程以及水利资源综合利用的方针、政策和发展趋势;
2. 熟悉水利枢纽的组成与总体布置,各种水工建筑物的作用,水电站的典型布置方式,组成建筑物及运行管理;
3.认识到本专业在国民经济中的地位、典型工程的作用与社会经济效益等,激发学习热情,指明努力方向。
4. 了解水利工程规划、设计、施工和运行管理的基本步骤,加深对工程施工技术、施工组织和施工管理知识的理解,为毕业设计做好准备。
2、实习要求:
1. 通过现场参观、报告和讲解,交接各种水利工程的组成和各部分的工程,并结合学知识其设计特点、形式及布置合理性进行分析;
2. 了解和掌握水库各部分的组成、形式及其功能,各建筑物的形式选择和特点;
3. 了解水泵、电机等动力设备和电气及自动化设备,站房结构与布置,典型水利枢纽的功能及各项水利工程的作用;
4. 读图:有关实习单位的水泵、电机总装图,水利工程枢纽总体与布置图、泵站片面图、站身剖面图;
5. 了解水利工程建设的一般过程和工程设计报告编写的主要过程。
3、实习计划:
2. 进行方式:听专题报告、现场参观讲授、现场阅读资料、工地实习、讨论及考查、编写实习报告等。
根据毕业实习安排在四年级第二学期,一方面是对前三年专业基础知识的复习和巩固,另一方面是为随后的毕业设计做铺垫,让我们对水利枢纽工程的设计和具体建设有一个较全面的认识,因此这次实习相对于前面的认识实习、单项实习更有意义。学院统筹安排下,我们02级水工、农水、水动三个专业于2006年2月25日踏上了此次毕业设计之路。目的地是世界级工程——三峡水利枢纽工程。
在实习教师小组的几位老师安排下我们的实习流程基本定型在上午听专题报告,下午做专项参观实习。报告内容可以概括为:三峡枢纽概况认识、坝工设计、葛洲坝水利枢纽(此三项讲座内容由三峡总公司高工李君林老先生主讲);三峡水电站设计、三峡工程建设监理概述、三峡水利枢纽截流工程、工程建设监理发展概况(此三项由三峡发展公司李先镇副总监主讲);长江航运及三峡通航建筑物(三峡总公司建设部邓朝高工主讲);施工机械(原三峡设备处处长主讲)。参观内容有:三峡展览馆、坝顶及120栈桥、右岸厂房及三期围堰、下岸溪料场、三期工程砼拌和楼、葛洲坝电厂。
通过这次实习,我对水工专业在工程实践中的工作对象、面临问题及解决办法有了一个较为全面的理解。巩固专业知识的同时也增加了行业责任感,实习的日子里也加深了同学友谊,锻炼了团队精神。现将实习的有关专业认识和个人感想分两部分总结报告如下:
第一部分专题报告总结
总结实习期间专家报告的内容,将这些报告整理成如下几方面陈述:
一、三峡水利枢纽概况
三峡水利枢纽坝址位于西陵峡的三斗坪,距葛洲坝工程38km,是一座具有防洪、发电、航运、环保以及养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程。整个工程包括一座混凝土重力坝,泄水闸,两岸坝后式水电站,右岸地下厂房,一座永久性通航船闸和一架垂直升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。大坝坝顶总长2309m,坝顶高程185m,水电站左岸设14台,右岸12台,总装机26台(*32台)单机容量70万千瓦(注:另还有地下厂房6台机组和2台5万千瓦厂用发电机),总装机容量为1820万千瓦(*22400万千瓦),年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸,永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。
三峡工程分三期,总工期17年。一期5年(1992——1997年),主要工程除准备工程外,主要进行一期围堰填筑,导流明渠开挖。修筑混凝土纵向围堰,以及修建左岸临时船闸(120米高),并开始修建左岸永久船闸、升船机及左岸部分砼坝段的施工。
一期工程在1997年11月大江截流后完成,长江水位从原68m提高到88m。己建成的导流明渠,可承受最大水流量为20000m3/s,长江航运不会因此受到很大影响。可以保证第一期工程施工期间不断航。
二期工程6年(1988-2003年),工程主要任务是修筑二期围堰,左岸大坝的电站设施建设及机组安装,同时继续进行并完成永久船闸、升船机的施工,2003年6月1~15日大坝蓄水至135m高,围水至长江万县市境内。张飞庙被淹没,长江三峡的激流险滩再也见不到,水面平缓,三峡内江段将无上、下水之分。永久通航建成启用,7月10日左岸首台机组发电。
三期工程6年(2003一2009年).本期进行的右岸大坝和电站的施工,并继续完成全部机组安装。届时,三峡水库将是一座长远600km,最宽处达2000m,面积达10000km2,水面平静的峡谷型水库。水库平均水深将比现在增加10~100m。最终正常冬季蓄水水位为175米,夏季考虑防洪,可以控制在145m左右,每年将有近30m的升降变化,水库蓄水后,坝前水位提高近100m,其中有些风景和名胜古迹会受一些影响。
三峡水利枢纽效益显著,拥有防洪、发电、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。同时也存在许多问题,如投资、技术、移民、生态、水质、人文景观等。但是在工程进展至今的现实表明,这些问题都能得到妥善解决的。
二、重要水工建筑物
1、挡水大坝及泄水建筑物
(1)任务:挡水、泄洪、排沙。
(2)坝型及主要尺寸:拦河大坝为混凝土重力坝,坝长2309m,坝顶高程185m,最大坝高185-4=181m,最大底宽126m(厂房坝段181m),顶宽15~40m,大坝砼工程量1600万立方米。
(3)设计标准:千年一遇洪水设计;万年一遇洪水+10%校核校核洪水时坝址最大下泄流量102500m3/s。
(4)泄洪建筑:泄洪坝段位于河床中部,总长483m,设有22个表孔和23个泄洪深孔,其中深孔进口高程90m,孔口尺寸为7×9m;表孔孔口宽8m,溢流堰顶高程158m,表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。
2、水电站
电站坝段位于泄洪坝段两侧,设有电站进水口。进水口底板高程为108m。压力输水管道为背管式,内直径12.40m,采用钢筋混凝土受力结构。水电站采用坝后式布置方案,共设有左、右两组厂房和地下厂房。共安装32台水轮发电机组,其中左岸厂房14台,右岸厂房12台,地下厂房6台。水轮机为混流式,转轮直径10m,最大水头113m,额定流量966m3/s,机组单机额定容量70万千瓦。
3、通航建筑物
通航建筑物包括永久船闸和升船机(德国合作方正在技术公关中,计划用螺旋杆技术取代原计划的钢缆绳提升技术),均位于左岸。
永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280×34×5m(长×宽×坎上最小水深),可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式设计,承船厢设计有效尺寸为120×18×3.5m,一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨,总提升力为6000万牛顿。
三、三峡工程的综合效益
三峡工程是中国、也是世界上最大的水利枢纽工程,是治理和开发长江的关键性骨干工程。三峡工程水库正常蓄水位175m,总库容393亿m3;水库全长600余km,平均宽度1.1km;水库面积1084km2。它具有防洪、发电、航运、旅游等巨大的综合效益。
1、防洪
经三峡水库调蓄,在上游形成库容为393亿m3的河道型水库,可调节防洪库容达221.5亿m3,能有效地拦截宜昌以上来的洪水,大大削减洪峰流量,使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水,可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用,防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害,减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁,并可为洞庭湖区的治理创造条件。
2、发电
三峡工程最直接的经济效益是发电。三峡水电站总装机容量1820万千瓦(*22400万千瓦),年平均发电量846.8亿千瓦时。主管三峡发电的长江电力现已将三峡电能搭接上4条大电网,它将为经济发达、能源短缺的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源,对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。
三峡工程所提供的电力资源,如果以火电来算,就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电站。
3、航运
三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道,万吨级船队可直达重庆港(重庆成为深水港)。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨,运输成本可降低35-37%。经水库调节,宜昌下游枯水季最小流量,可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上,使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。
4、旅游
三峡水库蓄水使老三峡景观重新组合,并迁移保护了大量文物,在库区一支流又开发出原始生态的小三峡旅游区。工程建设本身也是一个难得的景观。
四、三峡工程建设中的问题
1、投资和效益问题
三峡工程静态投资900.9亿元(1993年物价),工程完成时动态投资约2000余亿元。三峡工程投资来源有:国家贷款,国有电站电价每千瓦时加价0.4~0.7分钱,葛洲坝水电站,三峡水电站发电收入等。预计在三峡工程建成后十年内,总的工程投资本息,包括工程费和移民费,都能用电费收入偿还,防洪、航运等没有分摊投资。而三峡工程防洪、发电、航运等效益是长期的,还有巨大的社会效益。同时应用长江电力上市融资,陆续滚动开发金沙江上游溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德四大巨型电站。
2、泥沙问题
长江宜昌段年输沙量5.3亿吨,将淤塞三峡水库。水库正常挡水位175m高程,总库容393亿m3,死水位145m高程,死库容172亿m3,防洪库容221亿m3,蓄水调节库容165亿m3。水库运行方案为:汛期限制水位145m高程,3年一遇洪水56700m3/s以下不调洪,经泄深孔和水电站畅泄,可减少水库沙淤积。来大洪水,水库调洪,仍下泄56700m3/s;汛后冲水库淤积。九月水库开始蓄水,约两个月到正常蓄水位175m高程。次年汛前库水位降至155m高程,利用蓄水发电。在155m水位,可保持川江航运。到汛期,水位又降至145m水位,由于当时流量大,仍可保持川江航运。这是创新的水库运行方案。经专家实验及经验结论,三峡淤沙平衡在30年以后。
3、高边坡问题
经详细地质调查,三峡水库库岸有若干潜在滑坡,大的可达数百万m3。但是离坝址最近的潜在滑坡,也远于26km,如发生滑坡,激起的冲击波到坝前消减到2~3m高,不影响大坝安全。此外,库岸如发生滑波,由于水库宽深,不会影响航运。此次实习我们亲眼见证了,库区及坝址区两岸边坡都采用了大量锚索和锚杆,边坡问题处理良好。
4、枢纽工程系列技术问题
三峡枢纽185m高混凝土重力坝和1820万kW·h发电厂房,工程量大,但都是常规工程,我国有较多经验。局部地基稳定问题经过处理,能满足安全要求。70万kW水轮发电机组,首批从国外进口,后由国内自制。较复杂的是双线五级船闸,在岩岸内深挖,最高边坡达170m,下部闸室垂直60m。但是在三峡建设者们的努力下永久船闸已经顺利投入使用,至今未见异常。还有3000t客轮的升船机目前正由德国研究。
5、库区移民问题
三峡水库将淹没陆地面积632平方公里,涉及重庆市、湖北省的20个县(市)。三峡水库淹没涉及城市2座、县城11座、集镇116个;受淹没或淹没影响的工矿企业1599家,水库淹没线以下共有耕地2.45万公顷;淹没公路824.25公里,水电站9.22万千瓦;淹没区房屋面积为3459.6万平方米,淹没区居住的总人口为84.41万人(其中农业人口36.15万人)。考虑到建设期间内的人口增长和二次搬迁等其它因素,三峡水库移民安置的动态总人口将达到113万人。国家在三峡工程建设中,实行开发性移民方针,由有关人民政府组织领导移民安置工作,统筹使用移民经费,合理开发资源,以农业为基础、农工商结合,通过多渠道、多产业、多形式、多方法妥善安置移民,移民的生活水平达到或者超过原有水平,并为三峡库区长远的经济发展和移民生活水平的提高创造条件。
6、生态环境问题
修建三峡工程对生态环境有利方面为:防治下游土地和城镇淹没,减少火电空气污染,改善局部气候,水库可发展渔业等。对生态不利方面为:淹没耕地30余万亩,果地20余万亩,移民到库边高地,将破坏生态环境,水库静水减弱污水自净能力,恶化水质,影响野生动物(如中华鲟)的繁殖等。工程进展至今表明:保护生态环境虽有难度,但必须解决也可以解决。
五、三峡工程建设监理
建设监理是以某些条文法规或行业准则为依据,对一项工程建设行为进行监视、督察与评价建议的活动。三峡工程是个世界级超级工程,其中有不少国际合作项目,所以建设监理遵循如下原则:
(1)科学性、公证性、权威性;
(2)参照国际管理;
(3)结合我国具体国情;
(4)发展工程建设领域市场经济,打破垄断。
三峡工程的建设采用四种制度并行,即业主负责制、招标承包制、建设监理制、合同管理制,四种制度相辅相成共同打造精品工程。
三峡工程的建设监理从进度控制、质量控制、造价控制三方面开展。进度控制方面,将总进度计划分解为阶段性计划即年、季、月、周、日进行控制,或分解为单项工程进度控制;从工程量计划和工程形象计划出发进行控制;对于关键线路和非关键线路采用不同控制强度。质量控制方面,以现场控制与主动控制为主,以单元工程为基础,单元工序为环节,关键点旁站,全过程跟踪的控制方式。造价控制方面,根据有关合同法条款,在维护业主与承包商合法利益的基础上进行合同内和合同外的复合管理。
六、三峡施工机械
因为三峡工程巨大,经济意义和政治意义都比较大,在很多方面采用了很多特殊照顾,在施工机械方面也不例外。为了保证工程建设顺利进行,三峡总公司耗费22亿人民币提前购置了170多台套施工设备。其中包括开挖机械(如:H1355液压挖掘机、992D液压装载机、D10N推土机、16G平地机、LM-500C液压钻机等);起重机械(如:CC1800洐架履带式起重机、KMK6200汽车起重机、浮吊船、桥式起重机等);运输设备(如:3307自卸汽车、777C自卸汽车、侧卸式砼运输车、平板拖车等);砂石系统机械(如:DB2000/35侧式悬臂推料机、MD2200顶带机、塔带机、胎带机等)。这些施工机械为三峡的建设做出了巨大的贡献。
七、葛洲坝水利枢纽
长江流出三峡,江面突然由二三百米展宽到两千多米,出南津关(湖北宜昌附近)三千米的地方,被葛洲坝和西坝两个小岛将江面一分为三,分别叫做大江、二江、三江。被称作“万里长江第一坝”的葛洲坝水利枢纽工程就建在这里,大坝全长2561米,高70米。葛洲坝工程具有发电、改善航道等综合效益。电站装机容量271.5万kW,单独运行时保证出力76.8万kW,年发电量157亿kW·h(三峡工程建成以后保证出力可提高到158万~194万kW,年发电量可提高到161亿kW·h)。电站以500kv和220kv输电线路并入华中电网,并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万kW。库区回水110~180km,使川江航运条件得到改善。水库总库容15.8亿m3,由于受航运限制;近期无调洪削峰作用。三峡工程建成后,可对三峡工程因调洪下泄不均匀流量起反调节作用,有反调节库容8500万m3。
工程主要建筑物有船闸、河床式厂房、泄水闸、冲沙闸、左岸土石坝和右岸混凝土重力坝。大坝全长2606.5m,两侧布置三江、大江两线航道,航道与泄水闸之间分别布置二江及大江电厂。二江电站厂房装有7台低水头旋浆式水轮发电机组,共96.5万kW。大江厂房装机14台,单机容量12.5万kW,共175万kW。为了保证长江航运,在大江和三江上共建了三座船闸,大江一号船闸和三江二号船闸,闸室尺寸280*34*5米,可通过万吨级轮船和大型船队,三江三号船闸,闸室尺寸120*18*3.5米,主要用于通过3000吨以下的客货轮。
第二部分参观感想
实习中安排的参观都是与上午报告相对应的,这样更有针对性,也让我们的认知更深入。
一、参观三峡展览馆
听完关于三峡枢纽概况的报告,培训中心安排我们参观三峡展览馆,对整个工程先有个宏观认识。展览馆内陈列了三峡工程历史沿革、三峡枢纽模型、砼浇注塔带机模型、机组模型、永久船闸模型、三峡景观模型等。我当晚做打油诗两首记录参观感想:
(一)静如龙钟动如潮,风雨十七年,昨日烟云今亦摇。沧桑过百载。大江东去一如旧,盛世树高峡,壁立千仞不寻常。利济千秋代。
(二)猿啼轻舟已无存,馆内存动静,铁轮呼啸人喑喑。平图记功勋。没礁成湖万古唱,华夏铸奇迹,神女离峰欲如嫦。神州三峡行。
二、坝顶及120栈桥参观
这次参观安排在坝工设计专题报告之后。上坝时坝体昨岸施工基本完成,等待右岸施工到达预期要求再全线浇灌封顶。此次参观主要对挡水建筑、泄水建筑和分期建设进行深入了解。大坝蓄水水位139m,在三期围堰保护下右岸厂房正在紧张施工,坝顶可以眺望茅坪溪堤坝和秭归新城。120栈桥上可以观察泄水表孔和深孔以及坝体横缝,同时可以看到升船机施工。因为在大坝上亲眼目睹这一巨型工程的雄姿,感慨颇深,留诗句如下:
(一)(二)宝岛树峡江作湖,男儿立志建三峡,九歌尤唱秭归殊。痴心不改复春夏。茅坪高墙利千户,削岛凿峰成功业,驱闸江航变通途。蛟龙惧叹变小虾。
三、右岸厂房施工现场参观
三峡右岸坝后式电站,设计安装12台单机70万千瓦机组,另还设计建设地下厂房装机6台机组。现场压力钢管外包砼已经拆模,涡壳层安装也在紧锣密鼓进行。目前由中水集团下属三、七、八局的联营体,四局、十四局联营的青云公司承包施工,由华东院、西北院、三峡发展公司等负责监理工作。小诗两首表达参观感受:
(一)(二)拌和浇注施工紧,青云结合实力强,立模布筋技艺精。三七八联不相让。巨型引管楼中架,业主咨询齐控制,定转吊装民工勤。殊途同归共荣光。
四、参观下岸溪料场、三期拌和楼
下岸溪斑状花岗岩料场,位于长江左岸下岸溪鸡公岭,距坝址约12km,地面高程200~576m。料场出露的基岩主要是前震旦系斑状花岗岩,花岗岩岩体表面普遍有一层风化壳,其分布规律是山背风化层最厚(39.5m),料场平均风化厚29.43m,岩石的主要质量技术指标符合(SDJ17-78)规程要求,贮量为4734.9万m3。三峡工程二、三期工程需由下岸溪料场加工人工砂1171万m3,三期工程需人工碎石590万m3。
下岸溪人工砂石加工系统设备配置表:
车间设备台数单台生产能力(t/h)
粗碎PX900/502600
50/65MK-Ⅱ21200-1700
二破HP500ST-C3580
预筛分2YAH214861200
三破HP500ST-F、PYT-Z222732580200-580
筛分2YKR246010250-800
超细碎B90005100-150
棒磨机MBZ2136640-50
1号拌和楼是国产的特大型拌和楼,承担着三峡三期混凝土主供任务。右岸高程150拌和及输送系统由两座拌和楼、两座制冷楼和三条塔带机供料线组成,是三峡右岸工程最大的混凝土主供设备。它的前身是原79拌和系统,其常态混凝土生产能力为每小时640立方米,碾压混凝土生产能力为每小时600立方米。系统建设开始于2001年4月份。至2002年投入运行以来,为RCC围堰提前完工和创多项世界纪录创造了条件,为实现三峡工程按期实现蓄水、通航、发电目标作出了突出贡献。
在三期主体混凝土施工中,1号拌和楼满足了工程进度要求,并创出单楼混凝土拌制月产110166.5立方米,日前4673立方米、班产1737立方米的世界记录。同时,施工质量、安全生产实现“双零”目标。该拌和楼还连续3年被三峡总公司授予“红旗设备”。
在这里的感想记录为两首小诗:(一)(二)十二成坎二十梯,下岸有溪注长江,钻爆挖运破筛洗。供应石料千万方。斑状花岗岩质好,一号拌楼任务大,精拌细和砼墙立。设备精良创辉煌。
(注:下岸溪料场每阶12m,共20阶)
五、参观葛洲坝水电站
因为工程已经建成多年,又是封闭式管理,我们只能作一般感性认识,我们小组参观的内容主要是二江电厂机组配套变压器、厂房内部设备、中控室以及右岸220kv高压变电场。此次参观对水动专业的同学作用较大。作为水工专业的学生对于这些电气知识也要有所了解,但更多是去探究枢纽的工程建设情况和建筑物情况。前述报告总结中已经对葛洲坝枢纽做了详细介绍,这里不再赘述。将那天留下的小诗附上:
(一)(二)万里长江第一坝,十万大军筑高墙,横卧三江不自夸。三江有序不碍航。电力供应通南北,国产进口相照应,
三峡模板责任大。功在水利惠及商。
(注:葛洲坝工程是三峡工程的实验工程,机组有进口的也有国产17万千瓦的,葛洲坝为我国经济建设和制造业发展作出了巨大贡献,同时也有效改善了长江航运)
1.1完善教学体系
在传统实践教学体系的基础上,增加第二课堂模块.通过第二课堂的培训与竞赛,培养专业兴趣、提升专业理论、提高动手能力.第二课堂包括两部分,即专业技能培训与竞赛和综合技能培训与竞赛.专业技能的培训与竞赛:测量、制图技能是当前企业对工程技术人才的基本要求,而力学是工程技术人员专业纵深发展的基本功底.因此,加强工程测量、工程制图、工程力学教学,对提高学生综合素质,适应社会需求有积极帮助.综合技能培训与竞赛,企业往往需要引进“上手快”、综合能力强的人才.所以,通过本科教育阶段的培养,使学生具有初步的应用理论知识解决工程实际问题的能力,也是大势所趋.为此,通过水工建筑物设计与模型制作竞赛、水利工程模拟招投标活动等方式,培养学生专业理论应用能力、动手能力和创新意识.
1.2充实教学内容
1.2.1专业实践模块
①认识实习基地建设:根据教学目的,以已建典型水利工程为平台,针对性建设认识实习基地.比如:为使学生认识水利枢纽及其建筑物组成、功能及布置,认识水电站枢纽建筑的组成及布置,以刘家峡水电站为认识实习基地;为使学生认识典型输水建筑及其功能及布置,以甘肃引大入秦工程为认识实习基地;为使学生认识河岸式取水枢纽的布置及建筑物组成,认识高扬程灌溉工程,以甘肃景泰川电力提灌工程为认识实习基地.
②课程设计题库建设:水工钢筋混凝土结构、水工钢结构、水能规划、水工建筑物、水电站等是水利水电工程专业的几门主要专业课,为规范这些课程设计,提高教学效果,设立课程设计题库.题库的建设力求与理论教学知识点紧密结合,各课程设计题目的数量,按照与学生比例1:10确定.
③综合性、设计性实验建设设计水力学等六门课程的综合性、设计性试验项目9个,水工混凝土配合比设计、渡槽排架施工、引水枢纽水工模型综合性实验、不同进水条件下泵站进水流态的观测、土的物理性质的综合测定、土的物理性质的综合测定、土的三轴实验、土的击实实验、水工建筑物消能实验、水库调度模型实验.
1.2.2综合实践模块
①生产实习基地建设建立管理、施工、监理、设计四模块相结合的生产实习基地.各模块以三个以上的单位或工程为平台,与生产单位签订培养协议,制定教学大纲,有计划有目的地开展实践教学.管理模块:主要用于认识实习,解决学生对水利工程运行管理、水利工程枢纽组成、各种枢纽建筑物形态及功能的感性认识.安排在第四学期末和暑假进行,为期2周,该模块教学以认识实习列入教学计划.学生以30~40人为一组,参观3~4个已建成典型水利工程,认识水利枢纽的整体布置,初步了解流域水资源规划及各种水工建筑物的结构、功能.分三个阶段:第一阶段通过听讲座的方式,了解实习工程(包括所在流域)的基本情况(1天);第二阶段工程实地参观学习,由带队指导教师和基地指导教师共同按照教学大纲进行讲解(7天);第三阶段学生汇编实习报告(2天).施工模块和监理模块:主要用于生产实习和大学生科研训练,施工模块也可用于毕业设计.学生直接参与施工或监理工作,亲历施工过程.安排在第六学期末和暑假进行,以生产实习列入教学计划,为期4周,学生以5~10人为一组,在1个在建典型水利工程参加施工生产或施工监理工作.分三个阶段:第一阶段通过听讲座、阅读设计图纸和有关文献,认识工程并明确生产任务和工作要点(3天);第二阶段工程实地从事施工或监理工作,在基地指导教师的指导下,参加某一分部工程的施工或监理,培养利用专业知识解决实际工程问题的能力(21天);第三阶段学生汇编实习报告(4天).设计模块:主要用于毕业设计,学生在企业项目负责人的指导下,参与工程项目设计,学会应用理论知识解决工程技术问题,制定技术方案.安排在第七学期16周后及第八学期进行,为期15周,本模块有两种运行方式.方式一学生以20~30人为一组,派到实践基地(设计院)参加工程设计,设计院根据生产需要,将学生分配到不同的项目,由项目负责人担任指导老师,指导设计工作,完成毕业设计;方式二设计院将设计项目的部分工作委托到学校,由老师指导学生在校内完成工程设计,同时按照学校教学大纲要求完成毕业设计.建立“建设、设计、施工、监理”为一体的实习教学基地,对学生进行水利工程建设的系统培养,改变传统的专业技术的单一培养方式,以适应社会对学生综合素质、综合能力要求不断提高的需求.
②毕业设计教学毕业设计是水利水电工程专业完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节,是学习深化、拓宽、综合运用所学知识的重要过程,是学生学习、研究与实践成果的全面总结,是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验.毕业设计应强调理论联系实际提高学生分析、解决工程实际问题的能力,注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风.水利水电工程专业涉及面宽毕业设计题目变化众多,分水能规划、坝工、水闸、水电站建筑物等四大类分别建立毕业设计题库,编制毕业设计任务书和指导书,按照一人一题的原则开展教学.在毕业设计的指导上,提倡校内外联合指导模式.即教师和学生走出校门,结合生产搞毕业设计,参加一些实际工程项目的设计工作,实现“真题真做”.实践证明,学生通过在生产第一线上经受了实战的锻炼,对树立正确的设计观点和培养严格的工作方法和工作作风有所帮助,理论进一步联系了实际,推动了技术的进步.同时,这种方式有利于培养学生的设计思想和政策观点,有利于培养学生运用所学理论和技能解决实际问题的能力和创新能力,有利于培养学生的独立工作能力和自学能力,还有利于培养学生的工作责任感和严谨的工作作风.因此从这个意义上说,结合生产进行毕业设计是有积极意义的.此外,传统的毕业设计指导方式是将学生分配到各个指导老师,由指导老师单独指导本组学生.这种方式最大的弊病是有些指导老师专业面较窄,而毕业设计是一项综合性很强的教学活动,需要贯穿本科学习期间的基础课、专业基础课和专业课中多门课程的知识,专业面较窄的老师,要指导需要系统的知识才能够完成的毕业设计,显得捉襟见肘.为此,模拟设计院的各个专业,成立由测量、地质、水文、水工、施工、造价、制图老师组成的指导小组,共同指导学生毕业设计,可以扬长避短,使本环节教学质量得到提高.
2.结语
关键词:能源与动力工程;生产实习;教学改革
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0118-02
生产实习是高等院校工科类专业重要的实践性教学环节,生产实习的质量直接关系到学生的实践能力、创新能力及综合素质的培养过程。[1,2]在能源与动力工程专业的教学计划中,生产实习尤为重要,旨在将专业理论知识与工业现场相结合,使得学生对发电厂设备的启停、运行以及日常的监控维护方法及程序有一个较为深入的了解。学生通过生产实习,能够提升学生综合运用各学科知识的能力,分析和解决实际发电厂运营问题的能力。[3]为了培养独立从事能源与动力工程行业的应用型工程技术人员,适应21世纪创新型人才、复合型人才的社会需求,结合近年来指导的能源与动力工程专业生产实习的实践经验,对该专业生产实习教学模式做了一些新的探索。
一、能源与动力工程专业生产实习教学改革的必要性
目前三峡大学能源与动力工程专业分为热动和水动两个专业方向,热动方向的学生主要在热力发电厂完成生产实习任务,水动方向的学生则在大型水电站完成生产实习任务,实习时间均为2周。基于能源与动力工程专业的人才培养方案,目前的这种实习模式基本能够完成培养方案规定的生产实习内容,但也存在一些不足亟待改进。
1.实习基地建设需要加强
三峡大学能源与动力工程专业与大型水力发电厂、热力发电厂进行合作,建立了稳定的校外实习基地。目前,开设能源与动力工程专业的大部分高校生产实习都集中安排在大三下半学年或大三结束时进行。在这期间,各个电厂除了接待能源与动力工程专业的学生之外,还需接待电力系统及自动化专业、自动化专业、化学专业、管理专业等与电厂运营相关的其他专业的学生进行生产实习任务,这直接导致了短时间内大部分学生集中涌入各个发电厂。而现代的大型发电厂 一般都是大容量、多参数集中控制,接待能力十分有限。同时,各个发电厂受生产任务、安全指标、经济效益等多种因素的制约,一般也不愿意接待大批学生进行生产实习。这样,最终使得学生的实习内容受到限制,实习计划难以实施,实习过程比较草率,实习效果一般,难以达到锻炼学生,提高学生综合能力和创新能力的目的。
2.实习形式单一
三峡大学能源与动力工程专业的校外生产实习沿用了其他工科专业普遍采用的实习形式,即由专任教师组织学生去各个发电厂进行参观式学习,各个发电厂抽调技术骨干对锅炉、汽轮机、化学与水系统、除硫除尘装置以及电气设备等各个系统进行讲解。通过这种方式,以期学生对发电厂的整个运营流程有初步的了解,对电厂的日常维护、运营监控以及问题处理方式有一定接触。然而,在实习过程中,各个发电厂抽调的技术骨干有的善于表达,有的不善表达,并且他们对学生专业知识的掌握情况也不十分了解。实习内容的设置比较有限,实习内容的讲解也受限于讲解老师的经验水平,学生在实习过程中很难有机会深入细致地学习,学生的创新能力、综合能力难以得到有效提高。
3.实习内容不尽合理
由于电力行业管理严格,对员工的综合素质要求极高,而对学生而言,鲜有机会上岗操作,学生的生产实习过程与校园内的课堂学习无异,依旧沿于听老师讲解,看老师操作,很难掌握电厂设备和系统的启停、运行及事故处理的方法。整个实习的内容也与课堂上的教学内容也有较大的重复性,而这些常规性实习内容很难激发学生的学习兴趣和创新意识,不能有效地培养学生的创新精神和工程实践能力。同时由于实习学生在一家单位的停留时间十分有限,一般为1周时间,实习单位客观上也难以安排完整、全面的实习内容。此外,电厂在运行过程中,电力事故的发生偶然性太强,学生在短时间内接触到的几率很小,对电厂的事故处理及分析方法还是只能听老师讲解。
4.实习考核标准软化
在现行的生产实习模式中,实习指导教师及发电厂的技术骨干处于主导地位,学生处于被动接受的地位,实习指导教师及发电厂的技术骨干商讨确定好相应的实习内容,学生跟随教师的节奏完成实习任务,该方式很难激发出学生的主观性和创造性。在实习过程中,发电厂的技术骨干讲解分配的实习内容,其他一切问题包括实习纪律和实习安全等,全靠实习指导教师协调解决。在大班实习过程中,实习指导教师一般为1名或2名,精力十分有限,难以兼顾全部学生,对学生实习缺乏有效指导和监督。实习结束之后的成绩评定主要取决于平时成绩和实习报告成绩,由于很难监控学生的整个实习过程,因此平时成绩很难把控,而仅仅依靠实习报告给出实习成绩,有失公允,没有真正考核到学生的整个实习过程。
综上可知,能源与动力工程专业现行的生产实习教学体系在实习基地、实习形式、实习内容以及实习考核标准等方面都还存在一些不足,难以满足现代企业所需的厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新型人才、复合型人才的培养需求。
二、创新型生产实习教学模式的改革与探索
1.构建虚实结合的生产实习新模式
所谓虚实结合的生产实习模式,即将原来要求在电力生产现场完成的生产实习任务,分成在校内的虚拟平台和实际电力生产现场两方面进行。虚拟平台主要以仿真支持系统为主,内容全面但感性体验不够,实际电力生产现场针对性较强,但内容有限,深度不一。通过虚实结合,既能全面了解电力生产过程,又能有较强的感性体验。
面对能源与动力工程专业生产实习存在的实际问题,采取计算机及其他信息技术进行虚拟实习是一种新的尝试,目前也已经有了一些成功案例。[4]在学校的大力支持下,三峡大学(以下简称“我校”)针对热动方向专门建立了300MW发电机组仿真支持系统,针对水动方向建立了水轮发电机组仿真演示模型,通过调整生产实习的教学模式,加大仿真教学力度,既能保证实习内容的完整性,又能在一定程度激发学生的实习兴趣。
指导教师通过引导学生关注一些仿真实习中存在的问题及处理方案,学生带着这些问题,在现场实习时通过与技术人员讨论,加深理解。电力企业员工也非常乐意与学生进行技术交流,不仅调节了单调的工作气氛,也提高电力企业职工的基本素质。
2.优化实习内容
根据能源与动力工程专业人才培养方案来制订具体的实习内容,使得学生实习之后,能系统地了解大型水力发电厂、热力发电厂等从事运行、管理等方面的工作流程。
我校能源与动力工程专业热动方向的生产实习内容重点是了解锅炉设备系统、汽轮机设备系统、脱硫除尘设备系统、化学设备系统及其他与之有关的主要辅助设备和系统的运行特性和维护管理。此外,在仿真实习平台上主要是掌握机组的启动、停运步骤,设备与系统的故障模拟、故障分析、故障排除等,了解或熟悉故障发生的前因后果。
我校能源与动力工程专业水动方向的生产实习内容重点是了解水电厂的水工建筑物、水电厂的电能生产过程、水轮发电机组及其辅助设备和电气设备的作业布置及相互关系,220kV开关站的接线方式及主要配置,厂用6kV系统与发电机组的配接方式、接线方式及厂用电相关配置等。在水电站仿真平台上,要求学生掌握水轮机的工作原理,水轮机运行、管理、检修、维护、水轮机选型设计以及水轮机调节系统、水轮机控制系统等。
3.增强实习指导
在生产实习过程中,学生能否有所收获在一定程度上取决教师的指导水平。为了使实习指导教师更好地发挥主导作用,需要聘请专业基础扎实,实践经验丰富,有较强实践能力的专业教师对实习学生进行跟班指导。
我校能源与动力工程系以青年教师为主,长期深入电力生产一线的机会比较欠缺,工程实践能力整体情况还不高。为了使青年教师更好地发挥主导作用,一方面要充分发挥老教师的传、帮、带作用,另一方面还需定期组织青年教师深入电力企业生产一线,充分准备实习内容以及实习的重难点,增强青年教师的科研能力和工程实践能力,提高实习指导水平。
此外,采用虚实结合的实习教学模式后,对实习指导教师的任务加重了,要求提高了,责任变大了,为此实习指导教师尽量做到相对稳定、搭配合理,这样不仅能保证生产实习的长远发展,还能够维持生产实习的课程建设质量。
4.规范实习考核标准
在实习过程中,除了需要通过有效的监管机制保证实习顺利实施之外,还需采用有效的激励机制对学生的实习表现进行评判,包括实习纪律以及实习项目的表现情况,随机抽查学生笔记、对学生进行提问、要求学生讲解实习过程等。
实习结束之后,需要提交实习报告,而通常仅依据实习报告给定实习成绩是不合理的。为了充分调动学生的实习积极性,并且使学生能够充分重视实习过程,生产实习的考核评价至少需要反映“平时表现(占40%),实习报告(占40%),答辩成绩(占20%)”等几个方面。
为了生产实习的持续发展,还应广泛收集学生、教师、实习单位的评价意见,重点反映实习内容是否全面,实习安排是否合理,实习效果如何以及学生的综合素质和专业技能是否达到实习单位需求,通过总结经验,发现不足,不断提高生产实习的教学质量。
三、结语
生产实习是实践教学的重要环节,能源与动力工程因为专业的特殊性,生产实习范围相对其他工科专业而言比较有限,在经济效益驱动下,生产实习面临着很大挑战。生产实习基地的建设,实习内容的优化,实习师资队伍的建设,实习教学质量的提高等均是一个长期积累的过程,需要长期探索,不断调整。未来还需从更深层次探索生产实习的改革与发展,不断完善生产实习的教学模式,以期取得更好的实习效果,培养出具有实践能力强、创新能力高、综合素质全面的应用型本科人才。
参考文献:
[1]孟广波,王树群,高祥永.能源动力类专业校外实习改革措施的探讨[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2012,8(2):259-261.
[2]孟建,刘永启,刘瑞祥.能源与动力工程专业实践教学改革与实践[J].中国电力教育,2013,(31):155-156.
关键词:报告 实习报告
做为水利水电工程二年级的学生,学校安排了本次为期五天的认识实习。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,关中地带的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。从四月四号开始我们先后参观了韦水倒虹、冯家山水库、王家崖水库、宝鸡峡渠首、钓鱼台双曲拱坝、石头河水库、魏家堡引水工程、汤峪渡槽及电站、漆水河渡槽、郑国渠、黑河金盆水库等水利工程。
一、韦水倒虹
韦水倒虹的我们实习的第一站。韦水倒虹是宝鸡峡灌区塬上总干渠跨越韦水河谷的一座大型输水建筑物,是由钢管和混凝土管组成的双管桥式倒虹,单管长880米,最大水头70米,进水口与出水口高差为3.25米,设计流量52立方米/秒,控制着塬上灌区159万亩的灌溉面积,是目前西北地区最大的一座倒虹工程,也是十分重要的咽喉工程。工程自建成以来已经运行30多年,我们在实习的时候工人正在更换管道外壁的防护瓦。但经老师介绍得知管道内部经长期的高水头水流冲刷及水中重推移质(砖头、石块等)的撞击,倒虹的钢筋混凝土管普遍存在着内壁磨损现象,尤其管底部位最为严重工程于2002年列入国家大中型灌区续建与节水改造项目,计划投资4540万元,对倒虹进行全面改造。
经过专家的分析论证工程采用外粘钢板修复。在内壁先用自锁锚杆嵌固钢板,在内壁与钢板之间的缝隙中用压力灌注WSJ建筑结构胶。钢板在自锁锚杆的锚固力和结构胶的粘力作用下,能与原混凝同受力工作。钢板补充了混凝土内部的配筋损失,同时可防混凝构件的进一步碳化和在流水中的腐蚀及冲磨,因此,该方法具有强度高,抗冲磨、抗空蚀性和可靠性高等优点,是本工程的最优处理方案。修复后已通水运行将近一年,停水间歇入洞检查,监测数据显示一切正常,修复加固效果良好,能确保运行安全和发挥应有的效益并满足期望的输水能力。
实践经验证明,将外粘钢板技术和自锁锚杆锚固技术结合应用于混凝土管抗冲耐磨修复,值得在涵洞、渡槽等灌溉工程和其它水利水电工程中推广应用。
二、冯家山水库
到了冯家山水库我们学校的一个毕业生在那里冯家山水库位于千河下游的陈仓、凤翔、千阳三县(区)交界处,是我省关中最大的蓄水工程。水库工程于1970年动工兴建,1974年下闸蓄水,同年8月向灌区供水灌溉,1980年整个工程基本建成,1982年1月竣工交付使用。该工程是以农业灌溉及工业、城市居民生活供水为主,兼作防洪、发电等综合利用的大二型水利工程。水库工程分枢纽和灌区两大部分:水库枢纽由拦河大坝(碾压式均质土坝,高度75米)、输水洞、泄洪洞、溢洪洞、非常溢洪道、坝后电站六项工程组成,水库控制流域面积3232平方公里,占全流域面积的92.5%,回水长度17。5公里总库容4.28亿立方米,有效库2.86亿立方米。
灌区位于渭北高塬,东西长约80公里,南北宽约18公里,工程分布广,战线长。灌区主要工程有总干、南、北、西四条干渠,总长为120公里,其中总干”万米隧洞”长12614米,深入地下40米,过水量42.5秒立方米,横穿黄土高塬区,属目前国内最长的土质隧洞。北干渠有六座渠库结合工程,总库容2133.5万立方米,有效库容1282.6万立方米,具有调蓄水量、农田灌溉、防洪减灾等功能。抽水灌区设5000亩以上抽水站22处53站,总装机162台,容量3.47万千瓦。干渠以下有支渠97条,总长度542.7公里;斗渠1572条,总长1418.8公里。干、支、斗渠设有建筑物60728座。可灌溉陈仓、凤翔、岐山、扶风、眉县、乾县、永寿等七县区的农田136万亩,其中自流灌区65万亩,抽水灌区71万亩。
冯家山水库工程运行30年来,管理局作为业主单位,承担着水库枢纽、灌区工程维护管理、安全运行和供水服务的任务。水库自投运以来,充分显示了巨大的社会效益和经济效益:
为宝鸡市区居民生活、宝鸡二电厂工业供水。虽然供水量较小(目前年2000万立方米左右),但社会效益十分明显,更显示出水库在国民经济发展中的重要作用。
三、王家崖水库工程
水库位于千河宝鸡县王家崖,流域面积 3288 k m2,坝 高 24m,总 库 容 9420万m3,有效库容 8750万m3,坝 型为 均质土坝,坝顶通过宝鸡峡总干渠,流量60 m3/S。该工程是我省第座较大渠库结合工程,坝顶通过宝鸡峡总干渠,干渠水可放入水库,调蓄非灌溉期来水,缺水时再补给渠道供水,经多年运用效果显著,为我省渠库结合设计积累了经验。
四. 宝鸡峡引渭灌溉工程
宝鸡峡渠首位于宝鸡市以西约11km的渭河林家村峡谷出口处,控制流域面积30661km2,实测多年平均径流量24.0亿m3。一期工程为低坝引水自流灌溉,1958年动工修建,1971年建成投入运用。灌区有王家崖、信义沟、大坝沟、泔河等渠库结合水库,水库形成长藤结瓜式引水,年可调节水量1.97亿m3。总干渠全长180km,其中98km是著名的黄土塬边渠道。
二期工程计划在一期低坝的基础上加坝加闸,以增加库容进行蓄水,主要解决宝鸡峡塬上179.3万亩的灌溉缺水,并结合灌溉进行发电。
宝鸡峡渠首加坝加闸工程主要由枢纽大坝及坝后式电站组成。大坝加高是在原坝体的基础上进行的。坝顶高程由原来的615m加至637.6m,加高22.6m,坝顶总长210.8m,最大坝高49.6m,坝型为重力式圬工坝,水库正常蓄水位636m,总库容5000万m3,有效库容3800万m3。
大坝中部在坝顶615m高程上均匀布置10×8.30 m2五个泄水中孔,坝的两端设有6.5×8.0 m2三个排沙底孔(左端一孔,右端两孔),孔底高程与河床齐平为605m。灌溉和电站两个引水孔紧靠左岸排沙底孔左侧,设计最大引水流量65m3/s,灌溉引水孔口尺寸为4×5 m2,孔底高程609.5m,是水库低水位运行及不发电时的灌溉引水孔。发电引水孔尺寸4.6×4.6 m2,进口高程615m。坝后式电站布置在坝后左侧,安装三台机组,发电尾水退入灌溉渠道。电站设计水头18.5m,单机设计流量19.63 m3/s,电站装机容量9600kW。
工程建成后,渠首水库与灌区内王家崖、信义沟、大北沟、泔河四座水库联合运用,渠首库年调节水量0.8亿m3,灌区内四库可补水量1.48 亿m3,使宝鸡峡塬上灌区179.3万亩灌溉缺水量由1.55亿m3减少至0.88亿m3。同时渠首电站每年可发电3500万kW?h。
全部工程需要完成土石方57.7万m3,砼及钢筋砼16.8万m3,砌石4.4万m3。需钢材1.61万t,水泥7.38万t,木材1054m3。工程总投资3.34亿元,1997年已正式开工。转贴于 五、 钓鱼台水库
钓鱼台及其所在的伐鱼河谷处在秦岭北麓,两岸高山对峙,河谷狭窄,谷坡陡峭,水流湍急。沿峡谷再上河谷,豁然加宽。钓鱼台水库挡水坝为双曲拱坝,坝顶宽2米,坝长200米,坝高50米,水深45米,总库容量255万立方米, 1973年开工, 1978年 12月建成,可灌溉2200公顷农田。
六、石头河水库工程
石头河水库位于眉县境内,黄河水系渭河南岸支流石头河上的斜峪关上游1.5km处。是一座以灌溉为主,兼具发电和防洪效益、水产养殖等综合利用的大(Ⅱ)型水利工程。石头河大坝为粘土心墙土石坝,最大坝高114m,水库总库容1.47亿m3。水电站装机容量4.95万kW,设计灌溉面积8.5万hm2。是我国已建最高土石坝,是我省第一座心墙堆石坝,大坝右岸黄土台地首次采用倒挂井式防渗墙,溢洪道首次采用大型闸门控制正常蓄水位。
该工程1970年宝鸡地区按50m低坝施工,1972年省水利厅改为高坝设计,1976年省水电工程局开始以机械化施工,开创了我省机械化建坝的先例,1982年大坝建成。
坝址河谷宽约200m,河床砂卵石覆盖厚度一般约为4~10m,左、右深槽厚达25~28m。两岸坝肩有三、四级阶地,上部覆盖亚粘土、粘土互层,厚度5~65m(其中右岸第二层亚粘土和左岸第八层亚粘土有湿陷性),下部有厚度1~22m的砂卵石层。基岩为绿泥石云母石英片岩,河谷中部有辉长岩侵入体,断层、裂隙破碎带一般规模较小。
坝址控制流域面积673km2,多年平均流量为14.1m3/s。大坝按百年一遇洪水设计,流量为2690m3/s;千年一遇洪水校核,流量为4620m3/s。按可能最大暴雨计算,保坝洪水流量为8000m3/s。
枢纽主要由拦河坝、溢洪道、泄洪隧洞、引水隧洞和水电站组成。
拦河坝。河床段采用粘土心墙砂卵石坝壳的土石混合坝,两岸阶地逐渐扩大心墙过渡为均质土坝。坝顶宽10m,坝顶长约590m,体积835万m3。
溢洪建筑物。溢洪道布置在右岸,基岩为绿泥石云母石英片岩。进口采用实用堰,共3孔,每孔净宽为11.5m,设11.5m×17m弧形闸门。堰后接陡坡泄槽,采用挑流消能,最大泄量为7150m3/s。泄洪隧洞布置于左岸,由导流隧洞7.2m×8.36m改建而成,用以泄洪兼放空水库;首部设进水塔,隧洞断面为圆拱直墙式,洞内为明流,最大泄量859m3/s。在反弧段起点上游9.3m和反弧段下游2.2m处在底板上设有两道通气槽,断面尺寸为0.8m×0.8m,挑坎高15cm,坡度1∶10。
引水建筑物。引水隧洞布置在右岸,围岩全为绿泥石云母石英片岩,为圆形有压隧洞,直径4m,下游接直径2.5m的灌溉支洞(支洞出口设有2m×2m的弧形闸门控制,门后有突跌35cm的掺气槽,下接消力池和灌溉总干渠)和一条直径2m的压力钢管引水发电。水电站布置在右岸,为地面厂房,安装3台容量为1.65万kW的水轮发电机组,年发电量5070万kW?h,电站尾水引入灌溉总干渠。灌溉和发电总引水量不少于70m3/s。
工程主要工程量:土石方开挖621万m3,填筑835万m3,混凝土36万m3。大坝填筑工期5.5年,最高强度202万m3。
坝基防渗处理:在河床砂卵石层较浅处明挖至基岩,回填粘土,形成截水槽,在槽内回填粘土前浇筑一道混凝土齿槽。在左、右侧河槽部位,明挖到一定深度后,再用人工支撑开挖窄槽至基岩,浇筑混凝土防渗墙。右岸阶地设有倒挂井分层开挖形成的深59m的混凝土连续墙。
石头河水库建成运行后,由于右坝肩基础存在上下游贯通的砂卵石层,长期持续渗漏,需进行防渗加固,采用倒挂井防渗墙方案进行防渗处理后,效果并不明显。2001年设计又采用在倒挂井防渗墙的上游侧2.0米处,新建一道混凝土防渗墙的方案进行防渗加固处理。工程于2001年10月15日开工,2002年10月20日竣工。
新建防渗墙轴线长181.6米,墙厚0.8米,最大墙深71.2米,平均墙深55.6米。为了确保防渗效果,在防渗墙底部,进行帷幕灌浆,孔距2米,灌浆孔深入防渗墙底下25米,以及采取钻排水孔降低下游坝体的浸润线等综合治理措施。
圆满完成合同工程量后,大坝渗漏量明显减少,经陕西省水利工程质量检测站对防渗墙进行质量检测,得出“防渗墙体均匀连续性好,未发现混凝土裂缝、离析、孔洞等现象,防渗墙的强度大于设计要求,弹模在设计规定范围内,达到了设计防渗处理目的,满足设计要求”的结论。
七、.汤峪电站及渡槽
汤峪渡槽的建筑结构很科学..原来的U形渡槽改为流量更大的矩形渡槽引过来的水流到汤峪电站的压力前池..压力前池通过管道将水引到山脚的电站中,电站于1993年动工修建,1997年8月加入系统运行,总投资2100万元,总装机3×1000千瓦,电站设计引用流量5.7 m3,水头68.21m,年设计发电量1900万kwh.多年平均发电量1500WKWH电站水工部分由引水渠,压力前池,进水闸,厂房,引水渠组成,电气部分由户内配电部分,户外升压站及8.77km,35kv输电线路组成.
八、漆水河渡槽
漆水河渡槽位于乾县龙岩寺,据渠首34公里,是总干渠跨越漆水河的输水建筑物。采用现浇肋拱、预制装配和肋板矩形猜槽箱的结构形式。全长208.45米,最大建筑高度30米,设计流量40立方米/秒,控制渡槽以下120万灌溉面积。渡槽槽箱由钢丝网水泥侧壁,钢筋砼槽形底板和箍框组成,高3.15米,比降1/600,设有沉陷缝11道。排架间距为5.75米,及5.5米两种,横向柱距 5.1米,,肋拱跨度63米,矢高15.75米,矢度1/4,为双肋,各宽1米,肋间距5.1米,拱顶厚1.6米,拱脚厚2.5米。渡槽工程于1969年9月动工,1971年7月竣工
九、泾惠渠渠首及电站
引水地址 泾河泾阳县张家山
引水流量 50 m3/S
引入水量 多年平均4.5亿m3
河源平均年来水 20亿m3
灌溉面积 135亿万亩
渠首为多泥沙河流低坝自流引水。灌区井双灌,年可提取回归水和地下水约1亿m3 ,夏灌用地下水约占60%。渠道设计输水含沙量为15%,自70年代以来,实行科学引水,最高含沙量可到40%,每年可超限引浑水1000~2000万m3。
该工程由1930年动工,1932年6月放水,当时引入流量16 m3/S 。原设计灌溉面积64万亩,解放初为60万亩,1966年进行枢纽改造,增大引水能力为50 m3/S,灌溉面积逐步扩大为135万亩。为增加渠首发电和调节作用,1997年改建为加闸引水,设6孔升卧式闸门,孔口宽10m,门高8.3m,溢流坝顶加高11.2米,坝后引水发电,装机容量7500kW,成为灌溉、发电综合利用水利枢纽
十、 黑河水利枢纽工程
黑河金盆水库位于周至县马召镇境内的黑河上。坝址以上流域面积2258km2。水库设计正常水位为594.0m,总库容2.0亿m3。有效库容1.77m3,黑河水利枢纽建成后年调水量 4.28亿立方米,向西安供水3.05亿立方米,日平均供水76万吨,供水率保证95%,可以有效缓解西安城市供需矛盾,西安水荒将成为历史。
灌溉供水1.23亿立方米,灌溉农田37万亩同时 通过水库滞洪和削峰作用,可将100年一遇洪水削减为20年一遇,减轻下游洪水灾害。坝后电站装机2万千瓦,年平均发电量7308千瓦时。工程于1996年1月开工,总工期约7 年,2002年竣工。
枢纽所在地地质条件恶劣,滑坡特别严重,其坝坡都必须进行处理,大坝西侧为薄壁山梁,危及大坝稳定性,必须进行灌浆处理,处理工量极大。
黑河水利枢纽主要由拦河坝、泄水建筑物、引水发电系统三大部分及古河道防渗与副坝、下游护岸组成。拦河大坝为黏土实心墙沙砾石坝,总填筑量815万立方米。设计坝高130m,坝顶高程600米m,顶宽11m,坝顶长度440m,坝顶防浪墙高1.2m,。心墙顶高程598m,顶宽7m,通过过渡料与坝壳料接触。大坝内侧为混凝土面板加2m×2m间距的PVC管。坝面外为浆砌石菱形网格。
泄洪洞工程位于大坝左岸,全长643.06m,进口高程545m,出口高程493.158m,设计流量2421m3/s,属高流速无压隧道。
溢洪洞工程和引水洞工程位于大坝右岸。引水洞工程由进口引渠、放水塔、压力洞、工作弧门闸室、无压洞、出口明渠等部分组成,建筑物全长792.96m设计流量30.3m3/s,校核流量34.1m3/s。
衡量土石重力坝安全性的指标是沉降、变形和位移,在大坝建设时往往会内置一些仪器,再在大坝表面建设观察房,之间用电缆相连,以便在大坝运行时及时对大坝进行监测。
开挖不稳定的滑坡体、打井埋置防滑桩、采用锚杆对滑坡体进行固定。
该工程以向西安市供水为主,兼有灌溉、发电、防洪等综合效益。水库建成后,供水渠道可纳入石头河、田峪、沣峪、石砭峪等南山支流,日供水能力最高达120万t。供水暗渠自水库至曲江池水厂86km。
个人感想:
通过五天的认识实习让我对我们的专业有了深入了解,明确了未来工作的方向和工作任务。这样在我以后的学习中更容易抓住重点,学好专业知识。同时在实习当中看到不少工程在当时设计时存在一定的问题。比如:韦水倒虹在管道进水口就没有看到拦污栅,在进水口前面的闸门上面的护栏做的不好。这样不仅不利于工作人员的安全,而且河道中的一些杂物进水水管中,在高流速的携带下会对管道造成很大的损伤,这是个很严重的问题。前几年不就对管道内部进行了修复处理吗。还有宝鸡峡渠首林家峡水电站当时设计时考虑到水库蓄水量受西兰铁路的限制但是还是按灌溉要求设计了水库。这样下来现在还没有协调好二者之间的矛盾,这样工程还是没有发挥应有的效应,我感觉这就不合理了。还有冯家山大坝正在加固除险,而汤峪渡槽则将原来的U形渡槽换成流量更大的矩形渡槽。而在武功县看的那个渡槽却却没有水流的通过.漆水河渡槽当时在修好之后发生温度应力的不均匀使渡槽的装配应力缝开裂产生渗水,这其实是材料的选取不当。
当然我们看到的不仅是这些工程存在的不合理问题,我们还可以看到一个水利工程所带来的经济效益和生态效益。我们在实习的时候感受了钓鱼台的美好风光,还有黑河水库、石头河水库对西安供水之数据。更重要的是众多的水利工程保护着关中人民免受洪灾之苦,这一切都是水利工程的建设目的。虽然我们这次实习见到的工程主要是起调洪灌溉的作用。但做为我们水利水电工程的学生都知道水电站才是水利工程中的重中之重,水电做为一种绿色能源、无污染、不耗能,是国家大力发展的一个项目。
关键词:高职;认识实习;教学质量
作者简介:黄宇(1985-),男,重庆人,重庆水利电力职业技术学院,助教;张过有(1984-),男,重庆人,重庆水利电力职业技术学院,助教。(重庆?402160)
中图分类号:G712?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0087-02
中国职业教育的功能层次定位是既具有教育性又带有职业性,按行业对应的岗位培养高级技能人才。中国的发展需要大量的高技能应用型人才,因此,职业教育在以往的发展中主要以“量”为主,但随着职业教育发展的不断深化,对“质”的重视程度越来越高。
《教育部“十二五”规划纲要》中明确提出:“把提高质量作为发展的重点。以服务为宗旨,就业为导向,推进教育教学改革。”高等职业教育教学主要强调以“应用”为教学目的,面向职业岗位和岗位群,注重培养人才的职业性。[1]因此,在高职教育的课程设置中,实践教学的比重非常大。提高了实践教学的教学质量,高职教育的质量将大幅提升,“认识实习”作为高职教育中最为重要的实践教学组成部分,其教学质量的提高便显得更为重要。
一、电力行业发展的现实背景及对“认识实习”提出的新挑战
2011年1月7日,国家电网公司年度工作会议指出,未来五年我国电网发展的四大重点是:特高压、智能电网、新一轮农网改造、国际化。
2012年1月10日,全国能源工作会议要求2012年能源工作重点做好八方面工作:一是加强能源供应保障能力建设,二是着力推动能源结构调整,三是深化和扩大能源国际合作,四是积极推进能源科技和体制创新,五是加强民生能源工程建设,六是合理控制能源消费总量,七是加强能源行业管理,八是全面提高能源工作水平。
美国派克研究院最新研究成果显示,2012年智能电网市场重心将从基础设施的部署转向应用。
电力市场的发展显示,应用型人才的需求量将逐年增加,电力类学生面临着巨大的发展机遇,同时,高职教育如何在市场的发展中合理改进“认识实习”,使课程建设符合市场的需要,将成为今后探索的重点。
二、“认识实习”的定义及高职院校电力类“认识实习”存在的问题
目前,高职院校“认识实习”尚没有一个明确的定义,根据职业院校的特点及功能层次定位,笔者认为,高职院校的“认识实习”是基于对职业岗位群的认识过程,通过认识实习,使被教育者对将要面对的岗位所需的设备、技能、工作程序(环节)、职责等的充分认识与熟悉过程。
1.认识实习所需理论知识与教授理论知识存在滞后现象[2]
“认识实习”是一门几乎涉及本专业所有知识的综合实践课程,它需要具有对本专业或本岗位的整体认识能力,以重庆水利电力职业技术学院发电厂及电力系统专业为例,由于低年级基础课程及高年级顶岗实习的压缩,学生认识实习普遍安排在第三学期,与认识实习相关的主要专业课,如“发电厂电气设备”、“电机学”、“电力系统继电保护”等课程同在第三学期开设,在这些专业课还没有结课,甚至只上到一半的时候,由于电力类学生班级数量及实习基地联系安排的原因,认识实习就已经开始了。造成学生在认识实习过程中,部分知识欠缺,认识不清晰,不了解设备的主要作用及原理,极大地影响了实习的效果。
2.认识实习中在较短时间内实习的内容较多的问题
就发电厂及电力系统专业而言,认识实习基地较多且分布不均,在一周的时间内要参观水电站2个、变电站3个,平均一天一个地方,每个实习场所往往都是一次性的参观、学习,对于刚刚接触这些专业设备的学生们来说,不仅认识的量较大,而且一次性的参观使学生不能较好消化。
实习过程中,针对学生职业岗位能力的教育也明显不够,只是笼统了解一个概况,而不是深入了解与他们专业对应的岗位需要的专业技能,或者对应的岗位所需要认识的设备功能及特性。
3.兼职教师在认识实习中主体地位的体现相对较弱,“双师素质”欠缺
认识实习中聘请的兼职教师多为该厂技术纯熟的职工,他们往往一线的教学经验不足,教授知识缺乏规范性与系统性,造成认识实习讲授过程中走马观花的现象严重,兼职教师在认识实习时的主动性较差。另外,实习讲授时,工厂的讲授术语时常与书本专业术语存在差异,造成学生听不懂,难理解。
总的来说,目前高职院校认识实习的机制、体制存在着诸多问题,师资队伍建设特别是兼职教师队伍建设缺乏创新意识,以职业为导向,面向岗位或岗位群的针对性实践教育不够,影响了实践教学质量的提高。
三、改进建议
针对以上高职院校认识实习中存在的问题,现给出以下改进建议。
1.改进认识实习的考核方式
认识实习考核的是学生的实习状况,主要以平时表现、实习报告综合评价的方式进行考核。这种考核方式的形式较松散,往往不能引起学生的足够重视,影响学生实习的质量,且在考核中,未能出现规范教师行为的措施,使本校教师特别是兼职教师校外授课的约束力较少,授课质量不高。引入对教师、兼职教师、学生的综合考评系统,将大大有利于“认识实习”教学质量的提高。
(1)学生方面,建议增加实习之后的灵活考试,如设备识图、工作过程描述等,既增强了学生的重视程度,又能加强学生对主要岗位知识的熟悉程度。
(2)教师方面,强化兼职教师授课能力培训,联合企业、学生进行综合考核。