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军队环境卫生学是研究军队自然环境及驻扎生活环境与军人健康的关系,其关注的人群是相对集中的部队青壮年士兵与干部,为充分利用有益环境因素和控制有害环境因素提出卫生要求和预防对策,以保障和促进军人健康水平的科学[1],具有较强的实用性和应用性。学生在学习过程中仅仅掌握一些理论知识,是不可能对其在生产实践中的作用有较深刻的理解,因此在教学中应注意使用理论联系实际的教学方法。现场教学法是理论联系实际的重要教学方法之一,主要是教师根据教学大纲和教材内容的需要,组织学生到工厂、农村和其他场所通过观察、调查或实际操作进行教学的组织形式。军队环境卫生学教研室近十年来对相关的教学内容尽可能的进行了现场教学,并提出了应用现场教学法应注意的问题,探索出了适合本课程的教学模式,使培养出来的学生在懂得军队环境卫生相关基本知识和基础理论的同时,真正掌握军队环境卫生学的实践技能,切实提高了课程教学质量。
1现场教学的必要性
由于现场教学是将课堂搬到工作现场,使学生在真实活动情境中,获得理实一体的学习体验。突破了传统教学的时空限制,凸显了教学的亲历性和直观性。学生掌握了丰富的感性材料。锻炼了他们的职业实践能力,同时也留给他们诸多难点、疑点和热点问题,有必要进一步深入挖掘和探讨。现场教学法的主要依据是“教学模式理论”、“交往教学”理论、“问题教学”等有关教学理论。在具体实践过程中,由于教学场所、教学目的和教学要求等差异,产生了现场讲解、实物参观、现场演示、基本操作、综合试验以及讨论等具体的教学方式[2]。军队环境卫生学的内容主要包括大气与气象卫生、军队给水卫生、土壤卫生与污物处理、营区与室内环境卫生、阵地及野营卫生、特殊自然环境卫生、战争及非战争军事行动中的环境卫生、环境监测及环境质量评价和军队环境卫生监督等内容。其中绝大部分内容,均适合各种形式的现场教学。
2现场教学的组织实施与效果分析
2.1自来水厂及污水处理厂的现场参观式教学参观式教学是指教师根据一定的教学内容和目标,选择具有典型教育功能的场所,组织学生参观,从而获取并验证所学知识。参观式教学与课堂教学是相辅相成的。参观式教学是学生了解实际和认识专业的重要途径,是实践教学的有机组成部分,是课堂教学的有力延伸[3]。尽管在授课过程中,教师采用多种形式向学生讲解了饮水洁治的流程、原理、方案,污水处理的方法、排放标准等重点内容,但这只是停留在主观意识层面上,且饮水洁治和污水处理有相通的地方,容易使学生混淆,此时参观式教学就显得尤为必要,可以加深学生对知识与实际的联系。因此,我们通常将两个水厂的参观式教学安排在饮水处理和污水处理的理论课结束之后。在参观的时间安排上,还应该注意错开自来水厂供水高峰时间,不能干扰水厂正常的供水工作。比如,重庆市进入六月以来,天气燥热,居民用水量剧增,供水形势紧张,自来水厂自身也无暇接纳参观教学工作。因此,教师须提前与自来水厂和污水处理厂联系好,与水厂的工作人员就向学生介绍的内容达成一致的意见,要由经验丰富的参观单位的工作人员讲解,特别是要介绍水厂的概况、工作流程、发展前景。参观结束后要求学生总结分析自来水厂和污水处理厂工作形式的相同点和不同点,并撰写参观后感想,不至于使参观教学流于形式。一直以来,本教研室依托重庆市自来水厂及污水处理厂进行现场参观式教学。每次现场参观式教学均有水厂的资深工作人员对学员进行介绍,内容涉及到水厂的历史,工作流程,检测仪器的更新,现存在的问题及其解决的措施,注意事项,甚至还有水厂的远景规划。通过参观后学生的总结分析来看,他们均能准确地描述两个水厂的工作流程、差异,有部分学生参观后还从理性上认识到了节约用水的必要性,对目前废水处理过程中存在有些问题还提出了一些解决的方案。因此,现场参观式教学完全达到了教学既定目标。
2.2现场开展综合实验实验教学相对于理论教学更具有直观性、实践性、综合性和创造性。而综合性实验是在学生掌握一定的实验技能基础上开展的多个知识点相结合的实验,能够极大地调动学生的组织协助能力、求知欲和探索精神[4]。如果在现场开展综合实验,对学生更具有吸引力,也更能培养学生观察能力、动手能力以及科学态度。因此,在第三军医大学环境卫生学的实验授课中,我们会同劳动卫生学教研室、营养卫生学教研室开展了“军事作业环境有害因素的评价综合实验”。在本次课程中,学生所用到的仪器均是便携式操作仪器,富有现场感。学生在本次试验中要综合运用到营养、作业、环境卫生学相关理论和知识,因此,本次综合实验的时间安排在三门相关学科知识授课结束后。在实验开始前,需对学生进行合理的分配与安排,使每名学生均明确自己的任务,且每名学生的任务即相对独立,又能相互配合。在本次综合实验中,学员须在现场观察并思考可能存在的环境污染因素(如鸣枪、放炮产生的有害气体及噪声、雷达等产生的电磁辐射,坦克,当时的小气候情况),采样布点的原则方法,对样本送检(微生物优先)及检测的方法,对检测结果的评价,以及根据这些结果如何制定环境有害因素的防治措施,甚至针对本环境因素作用下的作业人员的可能的营养支持。在本次现场开展的综合实验中,学生需综合利用环境卫生学、营养卫生学、劳动卫生学及卫生统计学的相关理论知识,极好的培养了学生综合运用的能力,同时又培养了学生之间的团队协作精神。通过综合实验课后实验报告反馈的情况来看,几乎所有的学生都掌握了现场工作的原则、方法以及具备了初步处理实际问题的能力,为今后的卫生防疫工作打下了坚实的基础。
2.3模拟现场的实践教学军队环境卫生学历来重视对模拟现场的教学,主要是围绕给水环节进行开展。迄今为止,已经开展了两种形式的模拟现场的实践教学,一是计算机模拟现场教学,二是军事医学演练式现场教学。计算机模拟现场教学主要是依托计算机和网络技术的发展,在学校的实验室里仿照现场环境建立相似的模拟系统,使学生在实验室通过模拟操作和训练,从而达到培养目标的要求,为今后的工作打下牢固的实践基础。其教学的初衷是以能力为基础的培训,着重强调的是学习目的和学习结果。主要以角色扮演的模式进行。此模拟教学系统主要涉及军队给水卫生里面的第一个环节水源卫生侦查,学员在此次教学中扮演防疫军医的角色,主要负责寻找合适水源的工作。教学的形式是采用游戏的形式进行(借鉴或使用网络游戏的理论和技术来设计和开发的网络教学系统,需充分利用计算机技术、网络技术、多媒体技术和游戏技术),在局域网范围内使用,使学生在学习时犹如游戏玩家玩游戏一样完成学习过程[5]。教学时间是安排在理论课结束后的实习课内进行。通过近几年来学生的实习报告和平时表现反馈出的信息来看,这种计算机模拟现场教学由于其教学目标明确,教学内容趣味化,很好的激发了学生的学习兴趣,教学效果是长期的、显而易见的。野外模拟现场教学依托我校的军事卫勤演练进行,此种教学形式类似于计算机模拟现场教学,也是以角色扮演的模式进行。学生将走进自然状态下的村落、城镇去寻找水源(理论基础为水源选择的原则),进行相关的水相关疾病的调查(理论基础为水相关疾病及流行病学理论),并对所找到的水源进行水质和水量的评价(实践基础为检水检毒箱的使用),最后给出综合评价并提出建议,包括水源是否合适,如何洁治、防护。在本次教学活动中,学生须将所学的理论知识进行综合应用,因此教学时间通常安排在军队给水相关的理论课和实习课结束之后。野外模拟现场教学以真人在野外环境下进行,场景逼真,涉及的内容更广阔,对学生的沟通能力、团队精神要求更高,效果良好,是走上工作岗位之前不可或缺的实战演练。
【关键词】给水排水工程 网络化 实习
【项目支持】兰州交通大学“本科教学工程”重点支持项目。
【中图分类号】Tu99 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)07-0249-02
为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展教育规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》重大改革项目,教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”是未来较长时期内我国高等工程教育改革的重大举措,是促进高校培养适应社会和经济发展需要的高级专门人才的一项新的“质量工程”[1],旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。而实习教学是培养工程技术人才的重要教学手段之一,是学生将所学的理论知识与生产实际相结合的实践过程,在促进学生的知识转化、理论与实际相结合,培养动手能力和专业所需的基本技能方面有着不可替代的作用,是理论教学的继续、深化和体检,有助于培养学生工程实践能力和创新意识,是实现“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标的重要保障,也是培养给水排水工程专业创新性人才的必要条件。
目前,大部分设置给水排水工程专业的高校现有的实习模式主要为现场实习,该项创新改革研究旨在解决的问题主要是把原来单一的现场实习转变为现场实习与非现场的网络化实习相结合的实习模式,并在以后的实习中占有重要的地位。因此,给水排水工程专业网络化实习体系的建设与创新无论是从国家的培养“卓越工程师”和创新型人才,还是从学生自身的就业工作方面来看都有重要的现实意义,并且对于尝试改变传统的实习模式无疑具有及其重要的研究意义。
1.给水排水工程专业实习现状分析
通过调研其他高校的给排水专业实习现状[2―3],以及就实习问题进行的多方面讨论,并结合多年实习教学的经验及参加实习的学生反馈的相关信息,提出给水排水工程专业实习目前存在的问题主要有以下几方面:
(1)实习经费少,实习质量不能保证。现有的实习基地的实习工艺大部分是在20世纪90年代或之前设计的,有些工艺已经严重滞后,不能适应当代水处理技术水平的发展要求,但是目前大多高校没有足够的实习经费组织学生去全国各地看看比较先进的新工艺、新材料,导致最新的水处理技术在现有的实习范围内看不到,造成实习质量下降,学生信息相对闭塞。
(2)实习基地有限,指导管理不到位。目前给水排水专业各校的实习基地都较少,实习资源有限,选择余地小,临时联系的实习基地特色和内容不是足够的了解,不能做到深入的指导。
(3)实习教学资源不足,学生人数多,讲解员少。实习过程中,学生人数较多而讲解员较少,师生比达不到实习要求,再加上现场噪声大,学生的接受理解能力有差异,导致学生跟不上讲解员的节奏,从而影响了下一个单元的学习,并且打乱了实习秩序,实习走马观花,严重影响实习效果,对培养学生工程实践能力有很大影响。
(4)实习时间短,实习形式比较单一。虽然给水排水专业有三个阶段实习,即认识实习、生产实习、毕业实习[4],同时实习层次和实习要求也是由浅入深,但是由于考虑到实习基地的接收能力和学生的安全性等因素,在每个实习基地的实习时间较短,并且三个阶段的实习形式都主要为参观实习,不能达到实纲的要求,不能全面了解水处理构筑物的池体结构,对学生掌握专业内容及课程设计和毕业设计产生诸多负面影响。
2.给排水工程“网络化”实习体系的建设与创新
2.1“网络化”实习体系的构想
鉴于上述存在的诸多问题,结合目前网络强大的信息传播功能,提出了“网络化”实习体系建设与创新的构想,主要从以下几方面构建“网络化”实习体系。
(1)建立网络化实习基地
由于受到实习经费的限制,不能保障学生外出实习学习更多的知识。对此,为了保障实习质量,先保证专业教师尤其是青年教师出去实习,去全国各地有新工艺新设备的有代表性的水厂实习,现场录制视频和拍图片,然后整理成纪录片格式,建立非现场的网络化实习基地。通过此举措施,不仅可以拓宽学生的实习范围,增加学生的实习兴趣,对培养学生的工程实践能力起到很好的促进作用,而且在较大程度上培养了青年教师的工程实践能力。
(2)实现实习基地的动态化
以“水联网”的命名,开通一个主要用于实习动态交流的微博系统。在每个阶段的实习前后一到两周内,通过微博通知实习消息,并在实习动员大会中,解决实习中遇到的问题,探讨实习报告的写法等内容,真正实现实习的动态化,并在微博内增加学生实习反馈信息栏目,及时完善实习系统。
(3)开创图纸版实习基地,保障学生实习的深入化
对实习中的重要构筑物进行图纸化剖析,形成图纸辅助实习法。为保证本项研究顺利实施,就需要收集构筑物的初步设计阶段或施工图阶段的图纸,进行归类处理,变成PDF格式,再配以现场拍摄的照片,形成图纸版的校园网实习基地,便于学生在实习前后和学习《水质工程》课程的时候随时查阅,进行深入研究学习。
(4)开发立体版的实习模型,打造全方位剖析、动静结合的实习理念
及时归纳总结实习中和课程学习中难于掌握的重点构筑物类型,利用Solidworks、Pro―E等三维实体型软件对其内部构造进行全方位、多角度的剖析,形成立体版的实习模型,并采用Authorware软件来模拟水流动状态,形成静中有动、动静结合的实习理念。
2.2“网络化”实习体系实践与应用
在过去的一年里,根据给排水专业本科实习所处阶段的不同,针对性的进行实习体系的实践,根据不同实习阶段的不同要求,可划分为三个阶段,分别是――认识实习、生产实习和毕业实习。相应的实习体系也分为三个层次,层层衔接、层层递进,实现“认识―实践―再认识”的提高,以强化实习效果,提高实习质量。
认识实习是学生在开始进行专业基础课和专业课学习之前,对本专业所从事工作的性质和内容的一次实地考察和认识。通过实地参观,使学生获得给排水工程方面的感性认识,了解给排水工程的作用,为后续课程的学习打下基础;培养学生热爱本专业,激发学习兴趣。为此,通过购买、收集、编制、整理了部分有代表性水厂的视频资料, 现已完成的水厂有:兰州市自来水公司、西安南郊水厂、兰州石化污水处理厂及唐山火电厂工业水处理等。目前,已在教学实践过程中,播放了大量水厂的构筑物及工艺流程的相关视频,学生反应良好,成效显著,这就为后续生产实习及毕业实习打下基础,为“实践―再认识”打下基础。
生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节,其目的是使学生了解和掌握基本的生产知识,巩固和丰富己学过的专业课程的内容,培养学生理论联系实际的能力,提高其在生产中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力[5]。目前,已完成了部分构筑物的三维实体造型:主要有虹吸滤池、无阀滤池、脉冲澄清池等,可从各种角度观察构筑物的内部构造,再结合视频资料,以及微博互动讨论,改变了以往学生对图纸理解能力差,看不懂图纸,对各种水处理构筑物的构造认识模糊等问题,达到了预期效果。
毕业实习是学生在学完教学计划规定的全部课程后所必须进行的综合性实践教学环节,是对各门专业课程的综合实习。其目的是使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识,使之系统化、综合化;了解工程设计程序及各设计阶段的设计深度及要求,培养学生独立工作、独立思考并运用专业知识解决工程实际问题的能力,同时培养学生独立获取新知识的能力。目前,通过多种方式收集大量的典型水厂构筑物设计图纸,在微博平台分享各水厂大量的PDF格式图纸,并配有相关的文字说明,采用网络化资源共享使得学生在毕业实习阶段的制图能力有所提升,对设计方案尤其是工艺流程的确定的问题得到了有效的解决。此外,通过Authorware流体软件模拟构筑物内水的进出和流向过程,以及净化水过程,动画效果显著,值得推广。
3.结语
给水排水专业的实习是培养学生综合应用工程技术能力的一种强有力的手段。“网络化”实习体系的建设有利于提高给水排水工程专业学生的实习效果,增强学生的实习主动性,对实习内容的完善,实习效率的提高,实习范围的拓展都有很好的促进作用,同时对于培养创新型的应用类工程技术人员具有极大的影响。给排水工程专业作为“网络化”实习的一个试点,今后逐步完善网络化实习内容,可在全国范围内积累实习资料和录制高质量的实习纪录片,最后逐渐推广到兰州甚至全国的各个高校实习中去,实现实习的标准化、统一化。因此,该项改革对促进全国范围内实习的标准化具有极大的现实意义。此外,该项改革有利于形成电子化的实习教材,通过专人及时整理和补充最新资料,可以在较大程度上节省人力和经费,并且可以降低甚至消除现场实习的危险性,因此,对稳定高校实习秩序可起到重要作用。
参考文献:
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[5]苏馈足,陈慧.给水排水工程专业生产实习创新模式探索与实践[J],实验技术与管理,2008,25(11):137-139
在为期一上午的实习中,我参观了学校的中心配电室、给水厂、锅炉房还有污水处理厂。在领队老师和现场工程技术人员的细心知道解说下,我具体了解了以下四个方面的专业方向指的知识:高电压技术及高压输电输变电设备知识;地下水净化和加压供水知识;锅炉基本工作原理以及污水处理流程。这次实习的内容包含了当今电力行业和自动控制行业的主要内容。
一、中心配电室
榆中校区的中心配电室的主要负责将发电厂输送过来的高压电分配给榆中校区各个变电室,并不负责变电工作。
学校中心配电室为高压配电室,由电源通过两条十千伏的高压线(112线和115线)引进电压,我校有9个变电站,由配电柜分成18路数据线,18路数据线每两路引进一个变电站,再由各个变电站将电压分为380V和220V电压分到各个用电单位。
配电室:配电室内有两排配电柜,每排各分为9个相对应的配电柜,一排配电柜由一条十千伏的大变115线供电,称为工作配电柜,另一排由一条十千伏的大变112线,称为备用配用配电柜,配电柜的链接方式由各个母线相串联链接起来,再由相应的配电柜各分出一条线引进各个变电站,当工作时一条线使用,另一条作为备用线,之后有各个变电站将电压分为380V和220V,配电柜上有三只指示灯,红色表示工作,绿色表示不带电,当正在出现故障时,可及时启用备用线,以确保正常供电,此工作方式为双电源备用,平时两条母线之间是断开的,这被称为单母线分段运行。
模拟配电盘:模拟配电盘的作用是监控现场配电设备的工作情况,该设备用到最主要的装置是高压端路器(真空端路器)。
开关柜:每个开关柜上都标有该开关柜设备的开关及电路连接图。
自动装置分为远控和就地,当开关打到就地为直接操作,开关打到远控卫远程操作,操作人员则可坐在控制室内通过电脑发送指令进行操作,110KV以下的变电站基本上要求达到无人值守,所有的操作都是通过远方的调度室进行操作,一来提高自动化程度,再者以保证操作人员的安全及减少人力资源。
变电站自动化装置:完成的功能是接收现场设备工作情况的数据以及监控现场设备的运行情况,将数据整合后传输到工业控制计算机。
1、调度室:监控及管理现场配电设备的运行情况;即通过工业控制计算机检测现场运行的设备,将现场的各设备运行的情况的数据在显示器上呈现,以达到对现场设备运行情况的监控。
2、综合保护仪:该仪器过压、欠压保护值,过流、缺相保护值可以数字设定,并时刻显示电流,电压值。是用于对三相交流出现的过载、单相接地、相间短路、断相、过电压、低电压、相序接反等故障状态进行检测,并能自动切除电源,从而实现综合保护的仪器。
3、变压器的作用:在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗。安全隔离等。
4、电气自动化控制系统的设计思想:
(1).集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计轻易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
(2).远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
(3).现场总线监控方式
目前,对于以太网、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
5、关于手车式开关的生产厂家ABB公司
ABB是电力和自动化技术的全球领导厂商,致力于为工业和电力行业客户提供解决方案,以帮助客户提高生产效率,同时降低对环境的不良影响。ABB集团的业务遍布全球100多个国家,拥有约120,000名员工。主要分为5个部门:电力产品部、电力系统部、自动化产品部、过程自动化部、机器人业务部。
(1)电力产品部
电力产品是输配电工程的重要组成部分。该部门将统领ABB在世界各地的变压器、开关、断路器、电缆和辅助设备制造业务。此外,它还提供相关服务,从而提升产品性能,延长产品生命周期。该部门下设三个分部。
(2)电力系统部
电力系统部为世界各地的输配电网络和发电厂提供全套系统和服务,重点是变电站和变电站自动控制系统。此外,该部门还提供灵活交流输电系统(FACTS)和高压直流(HVDC)输电系统以及电网管理系统。在发电业务领域,电力系统部提供仪表产品以及电厂控制和辅助装置。该部门下设4个分部。
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。