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1、一、 实习概况（一）实习时间：2014.6.30-2014.7.17（二）实习地点：四川都江堰；云南省水富县、永善县。（三）实习目的 这次专业综合实习作为教学计划的重要组成部分，是我们获得工程师基本训练的实践性环节，可以使我们巩固和运用理论知识，获得实际生产技能和管理知识，培养我们独立分析和解决实际问题的能力，并增进对专业的进一步了解。而作为农水专业的学生这次实习对我们的要求和目的主要有以下几项： 通过了解当前水利水电工程建设状况以及水利水电工程规划设计、施工方面的经验，提高专业素质；通过现场参观，调研、理论联系实际，培养独立工作能力；通过听专家报告，扩展知识面，巩固所学专业知识；结合毕业设计
2、内容，了解有关建筑物设计方法及施工方案；学习水利水电工程建设者优秀品质，培养专业感情。二、 实习内容（一） 都江堰乘势利导，因时制宜，弯道环流，岁必一修1.工程概况约在公元前256年，秦昭王派李冰为蜀郡守，李冰发现成都平原是西北高，东南低，倾斜度较大的扇形平原，由于玉垒山拦住岷江东去的道路，江流被迫折转向西，流到宜宾，汇入长江，使得成都平原大部分土地得不到岷江的灌溉。李冰充分地利用当地山川平原的优越性，提出了“分流导江，筑堰引水”的治理方案，经过精心计算，合理地调动了大量的人力、物力，艰苦奋战了几年，终于建成了举世闻名的都江堰。 都江堰位于成都平原西部的岷江上，建于公元前256年，由鱼嘴、飞沙
3、堰、宝瓶口三大工程组成，两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，使成都平原成为水旱从人、沃野千里的天府之国，至今灌区已达30余县市、面积近千万亩，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。2. 工程特点合理的天然布局（布置图见附图1）都江堰渠首工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，三者有机配合，相互制约，协调运行，引水灌田，分洪减灾，具有“分四六，平潦旱”的功效。都江堰的主体工程是将岷江水流分成两条，其中一条水流引入成都平原，这样既可以分洪减灾，又达到了引水灌田、变害为利。为此，李冰对岷水东
4、流的地形和水情作了实地勘察，决心凿穿玉垒山引水。在无火药不能爆破的情况下，他以火烧石，使岩石爆裂，大大加快了工程进度，终于在玉垒山凿出了一个宽公尺，高公尺，长公尺的山口，因形状酷似瓶口，故取名“宝瓶口”，把开凿玉垒山分离的石堆叫“离堆”。宝瓶口引水工程完成后，虽然起到了分流和灌溉的作用，但因江东地势较高，江水难以流入宝瓶口，李冰父子率众又在离玉垒山不远的岷江上游和江心筑分水堰，用装满卵石的大竹笼放在江心堆成一个狭长的小岛，形如鱼嘴，岷江流经鱼嘴，被分为内外两江。外江仍循原流，内江经人工造渠，通过宝瓶口流入成都平原。为了进一步起到分洪和减灾的作用，在分水堰与离堆之间，又修建了一条长公尺的溢洪道流
5、入外江，以保证内江无灾害，溢洪道前修有弯道，江水形成环流，江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江，这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道，故取名“飞沙堰”。都江堰水利工程原理图见图2鱼嘴分水堤：“鱼嘴”是都江堰的分水工程，因其形如鱼嘴而得名，它昂头于岷江江心，把岷江分成内外二江。西边叫外江，俗称“金马河”，是岷江正流，主要用于排洪；东边沿山脚的叫内江，是人工引水渠道，主要用于灌溉。鱼嘴的设置极为巧妙，它利用地形、地势，巧妙地完成分流引水的任务，而且在洪、枯水季节不同水位条件下，起着自动调节水量的作用。鱼嘴所分的水量有一定的比例。春天，岷江水流量小；灌区正值春耕，需要灌溉，这时岷江主流直入内江，水量
6、约占六成，外江约占四成，以保证灌溉用水；洪水季节，二者比例又自动颠倒过来，内江四成，外江六成，使灌区不受水潦灾害。在二王庙壁上刻的治水三字经中说的“分四六，平潦旱”，就是指鱼嘴这一天然调节分流比例的功能。飞沙堰：飞沙堰是都江堰三大件之一，看上去十分平凡，其实它的功用非常之大，可以说是确保成都平原不受水灾的关键要害。 飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时，多余的水便从飞沙堰自行溢出；如遇特大洪水的非常情况，它还会自行溃堤，让大量江水回归岷江正流。另一作用是“飞沙”，岷江从万 山丛中急驰而来，挟着大量泥沙，石块，如果让它们顺内江而下，就会淤塞宝瓶口和灌区。飞沙堰将上游带来的泥沙和卵石
7、，甚至重达千斤的巨石，从这里抛入外江（主要是巧妙地利用离心力作用），确保内江通畅，确有鬼斧神功之妙。 “深淘滩，低作堰”是都江堰的治水名言，淘滩是指飞沙堰一段、内江一段河道要深淘，深淘的标准是古人在河底深处预埋的“卧铁”。岁修淘滩要淘到卧铁为止，才算恰到好处，才能保证灌区用水。低作堰就是说飞沙堰有一定高度，高了进水多，低了进水少，都不合适。宝瓶口：宝瓶口起节制闸作用，能自动控制内江进水量，是玉垒山伸向岷江的长脊上凿开的一个口子，是人工凿成控制内江进水的咽喉。留在宝瓶口右边的山丘，因与其山体相离，故名离堆。宝瓶口宽度和底高都有极严格的控制，古人在岩壁上刻了几十条分划，取名“水则”，那是我国最早的
8、水位标尺。宋史就有“则盈一尺，至十而止； 水及六则、流始足用。”元史有“以尺画之、比十有一。 水及其九，其民喜， 过则忧，没有则困”的记载。内江水流进宝瓶口后，通过干渠经仰天窝节制闸，把江水一分为二。再经蒲柏、走江闸二分为四，顺应西北高、东南低的地势倾斜，一分再分，形成自流灌溉渠系，灌溉成都平原及绵阳、射洪、简阳、资阳、仁寿、青神等市县近一万平方公里，一千余万亩农田。鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口这个都江堰渠首的三大主体工程，在一般人看来可能会觉得平平常常、简简单单，殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学价值，它内含的系统工程学、流体力学等，在今天仍然是处在当代科技的前沿，普遍受到推祟和运用，然而这些科学原理，
9、早在二干多年前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。这是中华古代文明的象征，这是我们炎黄子孙的骄傲。3. 工程难点治理整修众所周知，最初的都江堰与我们现在所看到的都江堰是截然不同的。在漫长的历史过程中，都江堰水利工程不断的修了毁、毁了修，是人与自然此进彼退、和谐共存的一个动态过程。我们现在所看到的都江堰是现代工程技术对历朝历代治水先贤的治水思想不断总结、完善、发展的结果。都江堰在漫长的实践中还形成了杩槎、竹笼、干砌卵石等的治河工艺,浓缩了千百年治水经验总结出的“三字经”、“六字诀”、“八字格言”形成都江堰独特的治水思想。都江堰长期形成的管理机构和特有的管理办法同样构成了都江堰水文化的一部分。都
10、江堰可资借鉴的治水哲学思想和管理经验是十分宝贵的，其源远流长，惠泽后代，其奥秘除了巧夺天工的工程布局外，更主要的是遵循了“乘势利导、因时制宜”的治水指导思想、“岁必一修”的管理制度，“遇难弯截角、逢正抽心”的治河原则，以及“砌鱼嘴立湃缺，深淘滩、低作堰”的引水、防沙、泄洪之管理经验和治堰准则。李冰创建的都江堰，二千多年来不仅受到合理的利用，而且不断对其进行科学的治理整修，将其发展、完善。鱼嘴有一个上下移动的历史进程，李冰作的堋口湔堰，在今白沙河入岷江处，以后鱼嘴下移至今二王庙、索桥以下，当今鱼嘴的位置定于1936年；古代鱼嘴建造，“累石子作长汀以遏水”，元明两朝曾为用打木桩填卵石上压石条铁板大
11、铁龟大铁牛追求永久牢固而争论了几百年，但终没有解决问题，1935年都江堰管理处处长张沅主持，将鱼嘴向外江西移20米，深挖基础，用大木排架、卵石、混凝土，浇成流线型新鱼嘴，使用至今，完好无损。1961年岁修工程中，渠首和灌区多采用卵石混凝土及水泥沙浆砌卵石堤埂，代替竹笼卵石埂临时性工程；1964年，改造人字堤为混凝土卵石；同年，飞沙堰也改原大方木柜装卵石打木桩的“安羊圈”技术为2.5m见方、厚40cm的混凝土隔墙密填卵石沙浆砌牢技术；1971年彻底清理使用了二千多年的宝瓶口伏龙潭，并用钢筋水泥衬护加固离堆崖壁；1974年建成的电动外江节制闸，代替了鱼嘴前的竹笼杩槎，调水操控更如人意，提高了效率；
12、现代的水位标尺比古代水则更为精确，等等。二千多年来的变化，“万变不离其宗”，即所含的科学原理没有变，枢纽主体工程没有变，始终有鱼嘴金刚堤，有内江外江，有飞沙堰溢洪道，有伏龙潭宝瓶口，而且人们至今仍遵循着“深掏滩、低作堰”的“六字诀”和“遇弯截角，逢正抽心”的“八字格言”进行维修和保护，所以渠首处虽然见到电动钢板闸门，钢筋水泥建材，但都江堰仍然是名符其实的古代水利工程。其间的变化，是社会文明的发展，是科学技术的进步。人们与时俱进，继承和弘扬着这珍贵的文化遗产。而且，人们始终遵循着一条治水原则“乘势利导”，一条施工原则“因地制宜”，所以都江堰始终保持着“费省而效宏”的优点和特点。4.工程亮点顺应自
13、然流态的水沙运动规律都江堰水利工程历经两千多年而不衰，与其同期修建的郑国渠早已湮没无存，灵渠也失去了它以航运为主的功能，只有都江堰水利工程还在不断发展，除了它优越的地理位置、完善的管理维护以外，水流泥沙运动及河床演变的特性也是维持工程长期生命力的重要条件。鱼嘴以下的内江河段在平面上为弯曲河道，坡陡流急，平均水面比降1.31%。将产生强烈的弯道环流见图3。表层水流的流速快，惯性大，主流指向凹岸，在凹岸边主流下潜，推动底部流速较小的水体流向凸岸，形成螺旋流。在弯道环流的作用下进入内江的卵石90%以上从飞沙堰排入外江，实测从飞沙堰排出的卵石直径达600mm以上。在飞沙堰顶，底流横切，卵石和高浓度的近
14、底悬沙能有效地排走，表层水流则基本与堰顶平行而流向下游，形成堰顶溢流时底部单位面积的泄流量大，上部单位面积的泄流量小的特殊流态。（二） 四川大学实验室潜心钻研，成果丰硕1. 实验室概况水力学与山区河流开发保护国家重点实验室依托四川大学，前身为在四川大学设立的“高速水力学国家重点实验室”，后更名为“水力学与山区河流开发保护国家重点实验室”。实验室是从事应用基础研究的工程类实验室，实验室以山间河流开发（尤其是高坝大型水利水电工程）和保护（尤其是山间河流开发所引起的河流健康和环境保护）领域的科学研究，人才培养和开放平台的建设为主要任务；以我国西南山区河流赫尔世界级高坝工程中的水力学（包括工程水力学，
15、山区河流动力学和环境水力学）和岩石力学的应用基础研究为主要特色。2. 科研方向经过20年的建设和发展，实验室形成了五个特色鲜明的研究方向和相应的研究单元:高速水力学与高坝工程。主要研究高坝泄洪消能、水气二相流、空化空蚀、掺气减蚀、高坝工程泄水建筑物优化设计理论与技术等；河流动力学与山区河流工程。主要研究山区河流宽级配推移质泥沙运动、河流泥沙模拟、河床演变、山洪及其减灾防灾等；环境水利学与山区河流保护。主要研究水库环境水力学、水体中污染物运动、水利水电工程对生态环境的影响与生态修复、河流生态需水与湿地保护、水环境监测技术与监测仪器等；大坝与库岸安全。主要研究岩土力学基础理论与方法、高陡边坡变形失
16、稳、高坝与地基稳定、大坝安全监测与管理、水库滑坡等；水信息学与水利新技术。主要研究复杂水流现象的数值模拟技术、快速施工新技术、梯级水电站优化调度、水利水电工程管理等。3.科研成果实验室已在高速水力学与高坝工程、河流动力学与山区河流工程、环境水利学与山区河流保护、大坝与库岸安全、水信息学与水利新技术等方面取得了一批创新性研究成果，多数科研成果均已应用于三峡、二滩、小湾、溪洛渡等大型工程设计，产生了很大的经济效益和社会效益。实验室的中、远期研究目标以推进水科学的现代化为核心，开展有关的基础理论研究。根据地处西部的特点，实验室积极面向西部大开发主战场，先后承担了西部大开发重点工程，结合金沙江、雅砻江、大渡河、岷江等江河上的大型工程，配合勘测设计、研究有关重大技术难题，已承担各类大、中、小型电站的科学实验任务多项，先后参与
