三峡实习报告
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华南理工大学
毕业实习报告
实习地点:三峡、葛洲坝水利枢纽工程实习时间:2012.12.3—2012.12.8
所在专业:土交学院水利水电工程
姓名:周杰华
学号:200930201489
指导老师:唐欣薇、谭茶生South China University of Technology
目录
一、实习目的 (1)
二、实习安排 (1)
三、实习要求 (1)
四、实习内容 (1)
1、三峡水利枢纽工程 (2)
1.1 参观三峡工程展览馆 (2)
1.1.1三峡工程的建设历史 (2)
1.1.2对塔带机的认识 (3)
1.2听取工程师授课 (3)
1.2.1三峡工程概况 (3)
1.2.2三峡工程特点 (4)
1.2.3三峡施工工期安排 (4)
1.2.4三峡工程施工技术问题 (5)
1.2.5三峡主要建筑物 (5)
1.2.6三峡工程经济效益 (6)
1.2.7三峡工程建设中的其他问题 (6)
1.3 双线五级船闸、挡水大坝实地参观 (7)
2、葛洲坝水利枢纽工程 (8)
2.1葛洲坝工程概况 (8)
2.2发电厂房布置 (9)
五、实习心得 (9)
一、实习目的
经过大学3年半的学习,我们已经掌握了水利工程的部分理论知识。
为了进一步加固和加深课堂上学过的理论知识,了解主要建筑物的施工特点、施工方法等,培养我们分析问题和解决实际问题的能力,提升自我的专业知识和现场操作技能,学校特意安排我们水利水电工程专业09级全体学生接触实际工程项目,包括在建的三峡水利枢纽工程和葛洲坝水利枢纽工程。
二、实习安排
12月3日:从广州东坐火车出发;
12月4日:上午到达三峡培训中心入住,下午参观三峡工程展览馆;
12月5日:上午听取李君林老师讲授三峡水利枢纽工程防洪、发电、通航等综合效益,下午参观“双线五级船闸”和“三峡大坝坝身”;
12月6日:上午听取稽德平老师讲授三峡水利枢纽工程施工方法、施工技术等问题,下午参观“右岸地下发电厂房”;
12月7日:上午参观葛洲坝水利枢纽工程,下午自由活动,晚上坐火车返校;
三、实习要求
在听取工程师讲课和参观学习的过程中加深对工程项目的感性认识,在实习期间认真、主动地学习提问,提高自己分析实际问题的能力。
实习结束后,撰写实习报告。
四、实习内容
三峡水利枢纽工程,是我国长江中上游段建设的大型水利工程项目。
分布在中国重庆市到湖北省宜昌市的长江干流上,大坝位于三峡西陵峡内的宜昌市夷陵区三斗坪,它是世界上规模最大的水电站。
葛洲坝水利枢纽工程位于西陵峡末段,和三峡工程形成梯级调度电站。
它为三峡工程的建设提供了很多宝贵的工程经验。
我们本次实习参观了这两世界闻名的水利枢纽工程,提高了对这两工程的认识和了解,在切身的体会了这两工程的壮观之余,心中更是对建设工程的工程师和工人产生由衷的敬意。
下面分别对这两个工程做详细的实习认识。
1、三峡水利枢纽工程
本次实习的主要对象是三峡枢纽工程,为期两天半,我们依次参观了三峡工程展览馆、听取两位工程师讲课、实地参观船闸、坝体、发电厂区。
1.1 参观三峡工程展览馆
在工程展览馆导游小姐的带领下,
我们对三峡工程建设的历史,建设规
模,建设历程等产生了一个初步的印
象,听着导游小姐的介绍和看着图片
展,当时建设的情境仿佛真实的呈现
了在我眼前,工程队紧张的张罗着戗
堤的进占、龙口的加固,合拢和闭起、
挖掘机和运输车忙碌着进行着土石
料的开挖和运输、传送带连续不断输
送着粒径不一的骨料…这是何等浩
大的工程啊!工程展览馆除了图片展,
三峡工程展览馆
更吸引我的是那些建设模型,首先映入
眼帘的是那高高直立的塔带机,它是解决工程高效完成的关键技术所在、接着是双线五级船闸,天下第一门就立在其中、还有便是水轮机的模型,三峡电力输送的范围的展板,这些平时看不见,摸不到的模型,我们都看足瘾了。
参观完工程展览馆,我主要的认识以下两点:
1.1.1三峡工程的建设历史
三峡的建设首先是由孙中山先生提出,他阐述了长江三峡水力资源的丰富,强调开发三峡水电的重要性。
孙中山开发三峡水电资源的论著发表后,国民政府工商部曾于1930年初,拟在长江上游筹设水电厂,并着手收集有关资料和图表,但对坝区的勘察工作始终未能进行。
新中国成立后,三峡工程开始了更大规模的勘测、规划、设计与科研工作。
1986年开展三峡工程建设大辩论,结果是建三峡工程有利有弊,利大于弊,建比不建好,早建比晚建有利。
经过多年的论证,1992年4月3日,全国人民代表大会七届五次会上通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》。
工程由1992年开展资金筹备,征地移民开始,94年工程正式开工,经过15年的艰难攻坚,宏大的三峡工程于2009年竣工,2010年10月26日工程三峡水利枢纽工程首次成功蓄水至175米水位,这意味着三峡工程的防洪、发电、通航、补水等综合效益开始全面发挥。
1.1.2对塔带机的认识
塔带机可实现混凝土生产工厂化和混凝土水平垂直运输一体化,具有连续
浇筑、生产效率高的特点。
关于三峡工程大坝混凝土施工,经
过长期论证,最后经国家批准确定的施
工方案是以塔(顶)带机为主,高架门机、
塔机和缆机为辅的综合施工方案:塔带
机浇筑“一条龙”作业,承担连续高强
度混凝土浇筑的主要任务。
三峡厂坝部
位布置6台塔(顶)带机,单台平均生产
率为1OOmVh 左右,高峰可达2OOmVh ,单台平均月浇筑量达3万-4万m 3,高峰
可达5万m 3。
塔带机的应用成功地解决了三期RCC 围堰上部施工的入仓手段问题,并创造了塔带机浇筑碾压混凝土最大班强度1602 m 3的记录。
1.2听取工程师授课
这次实习由李君林和稽德平两位
工程师为我们授课,李君林老师主要
讲授的是三峡工程效益方面的,稽德
平老师主要讲授的三峡施工技术方
面的。
两位老师都是有“实战”经验
的工程师,讲起课来生动有趣,语言
幽默,用实际的数据来说话,这是我
们平时在课堂享受不到的过程,我们
大家听得津津有味的同时,不乏进行
思考,在授课后向老师提问,经过两
位老师的提点,我对三峡有了以下的
认识:
1.2.1三峡工程概况
三峡为瞿塘峡,巫峡和西陵峡的总称。
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。
坝址水文地质条件简单,坝址区域地壳稳定条件好,不具备发生强烈地震的背景。
三峡地理位置特殊,水利资源丰富,利于发电。
建造三峡工程的最大目的是防洪,同时解决航运险峻问题,从宜昌至重庆暗礁多险滩多的问题迎刃而解,同时三峡也是南水北调实行的前提条件。
塔带机 授课情况
但是另一方面,三峡工程存在的遗留问题是移民太多、搬迁太多(52%为城镇居民,总数上百万)、生态环境的破坏。
但是李君林老师指出,辩证地看,开发三峡也是建设环境。
同时针对美国拆坝对三峡建设的影响,我国水利建设的环境背景不同,中国水能开发只占1/3。
1.2.2三峡工程特点
三峡的特点可概括为工程规模宏大、经济效益显著、技术问题复杂三大方面。
三峡工程是世界级的超级工程,当今世界最大的水利枢纽工程。
它的许多指标都突破了世界水利工程的纪录,三峡水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米,能有效控制长江上游洪水,保护长江中下游荆江地区1500万人口、2300万亩土地,是世界上防洪效益最为显著的水利工程;三峡水电站总装机1820万千瓦,年发电量846.8亿千瓦时,三峡工程土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量2794万立方米,均为世界之最;三峡工程泄洪闸最大泄洪能力10.25万立方米/秒,是世界上泄洪能力最大的泄洪闸;三峡工程的双线五级、总水头113米的船闸,是世界上级数最多、总水头最高的内河船闸;三峡工程的船闸尺寸为21.5×38.5米,每扇门重达800吨;三峡工程2000年混凝土浇筑量为548.17万立方米,月浇筑量最高达55万立方米,创造了混凝土浇筑的世界记录,是世界上施工难度最大的水利工程。
三峡工程水库动态移民最终可达113万,是世界上水库移民最多、工作也最为艰巨的移民建设工程。
1.2.3三峡施工工期安排
三峡工程分三期,总工期17年。
一期5年(1992%26mdash;%26mdash;1997年),主要工程除预备工程外,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。
张飞庙被沉没,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。
1.2.4三峡工程施工技术问题
技术问题和资金问题是造成长江三峡工程长时间论证的最主要原因,其中技术问题是关键性问题。
解决的技术难题有长江截留问题、高坡稳定问题、皮带机浇铸混凝土缩短工期、温度控制、水轮机发电的建造问题等。
①长江截流:长江水流量大,深度深,水流速度可达4.7米/秒;
②高边坡稳定:大坝近平直立高度达173米,如何保证边坡稳定是一大难题;
③高强度浇筑混凝土:工程年限长,混凝土浇筑时间长达3年,仅2000年就浇筑混凝土达548万m3;
④夏天浇筑混凝土:夏天温度高,混凝土容易产生裂缝,而水利工程要求尽量避免裂缝。
这就要求工程严格控制温度,并采用大量粉煤灰代替普通水泥,减少水化热;
⑤大型水轮发电机组:70万kw水轮发电机组,首批从国外进口,后由国内自制,引进设备的同时引进技术;
⑥泥沙问题:长江宜昌段年输沙量大,将淤塞三峡水库。
要求加强水库运行方案机制,经泄深孔和水电站畅泄,可减少水库沙淤积。
1.2.5三峡主要建筑物
三峡水利枢纽主要建筑物由挡挡水大坝及泄水建筑物、水电站、通航建筑物等三大部分组成,具体如下:
挡水大坝及泄水建筑物:按千年一遇洪水设计。
主要承担挡水、泄洪、排沙等任务。
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。
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%26times;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。
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。
通航建筑物:三峡的通航建筑物为双线五级船闸和垂直升船机。
其中双线五级船闸的闸室有效尺寸为280×34×5,过闸的船队吨位为万吨级船队,年单向通过能力为 5000 万吨,三峡垂直升船机的型式为单线单级垂直提升式,承船厢有效尺寸(米) 120×18×3.5 ,最大过船吨位 3000 吨级客货轮。
而垂直升船机则还在修建当中,相信将其投入到使用后必然会大大提高三峡工程的航运效率。
1.2.6三峡工程经济效益
三峡水利枢纽效益显著,拥有防洪、发电、灌溉、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。
是治理长江,开发长江的关键主体工程。
防洪:“万里长江,险在荆江”。
荆江防洪问题,是当前长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。
三峡水库正常蓄水位 175 米,有防洪库容 221.5 亿立方米。
对荆江的防洪提供了有效的保障,对长江中下游地区也具有巨大的防洪作用。
发电:三峡水电站装机总容量为 1820 万 kW,年均发电量 847 亿千瓦时,三峡水电站若电价暂按 0.18~0.21/千瓦时计算,每年售电收入可达 181 亿~219 亿元,除可偿还贷款本息外,还可向国家缴纳大量所得税。
,峡地下电站布置于枢纽右岸,利用弃水发电,可以提高工程对长江水能资源的利用率。
地下电站6台机组投产后,加上大坝左、右电站26台机组,三峡电站总装机容量将达 2250 千瓦,年最大发电能力达 1000 亿千瓦时。
三峡所发的电力将主要售予华中电网的湖北省、河南省、湖南省、江西省、重庆市,华东电网的上海市、江苏省、浙江省、安徽省,以及南方电网的广东省。
航运:三峡工程位于长江上游与中游的交界处,地理位置得天独厚,对上可以渠化三斗坪至重庆河段,对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量,能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件,满足长江上中游航运事业远景发展的需要。
三峡升船机布置在枢纽左岸,主要用于为大型客轮提供一个“电梯式过坝”的快速通道,将成为三峡双线五级船闸“楼梯式过坝”的有效补充,大大提高船舶过坝效率。
1.2.7三峡工程建设中的其他问题
①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)。
移民安置的动态总人口达到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。
②生态环境问题:长江水质变坏难处理,这就要求执法严格;三峡的稀有动植物将遭到破坏;沉没耕地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。
由于三峡两岸山体下部未来长期处于浸泡之中,因此发生山体滑坡、塌方和泥石流的频率会有所增加,这将是三峡工程所能造成的主要地质灾害。
③防战:发生战争三峡必垮,但是稽德平老师解释说垮坝不会带来毁灭性地灾难,因为战争是可以预测的,在战争前我们把库存的水都预先泻下,就不会产生溃坝洪水泛滥的恶果。
1.3 双线五级船闸、挡水大坝实地参观
听完两位工程师的讲课,我心中对三峡枢纽工程已有了一个比较清晰的勾勒,它是一个综合了多方力量才建设而成的举世无双的水利工程,这是国内外无数学者凝结出来的伟大结晶。
我怀着对三峡工程的期待,亲身走进了这伟大的水利工程。
我们首先参观的是双线五级船闸,
三峡双线连续五级船闸闸室宽为34 m,
共有24扇人字闸门,人字门最大高度
为38.5 m ,单扇门宽为20.2 m ,门厚
3.0 m,重量约800 t 。
船闸运行时闸门
的最大设计淹没水深高达36 m 。
一下
车,课上李君林老师向我们介绍的天下
第一门便映入我眼帘。
天下第一门,就
是五级船闸最高的那一扇人字门。
由于
闸门设计水深达36m ,闸门在挡水时单
扇门承受的总水压力达150000 KN 。
听 老师解释说,闸门之所以设计为人字形,
是因为闸门闭合时必须不留缝隙,如果设计为对立的两扇门,就不能满足此要求了。
闸门的设计是考虑了温度、水压力、山岩压力等荷载,工程师对人字门的受力做了足够的分析,最终制作出闻名中外的天下第一门。
此门最大的特点就是不漏水。
现场可以看出来,另外4扇闸门即使是闭合了也会有不同程度的漏水现象,但天下第一门闭合之后是完全不会出现漏水现象的,这必是我国工程师们的智慧结晶,许多外国科学家过来考察无不惊叹这伟大的“中国制造”。
顺着双线五级船闸看过去,我们可
以看到船闸两边在花岗岩山体中切出
开挖的高边坡。
这原来是一个完整的
山体,为了满足三峡通航的需要,工
程师爆破山体,开挖出这么一条航道
出来。
开挖山体造成了山岩压力的破
坏和重分布,因此必须采取合理的措
施来解决。
为了解决高边坡稳定问题,
国内外专家对其制定了严密的技术路
线,对高边坡加固采用截、防排水和
岩锚支护的综合处理方案。
短短几年
时间,施工人员按设计要求将13万跟
高强锚杆以2米到3米得艰巨锚入岩
层8至13米,把4000余抗拉力为100吨级至300吨级、长度从29米至60米得锚索准确无误地嵌入岩体中。
与此同时,在高边坡和中隔墩上每2米间距留下一个排水孔,使渗水自排水孔汇集至排水洞中顺利排出,妥善解决了渗水影响边坡稳定的问题。
现场可以看到边坡上整齐排列的混凝土浇筑的四角锥,这就是稳定高边坡稳定的关键所在。
双线五级船闸 高边坡
登上坝段,我们的车停在了大坝的泄水
坝段,下车向上游看去,不禁感慨高峡出平
湖的壮观景象,欣赏完平湖的壮阔之后,我
就研究泄水坝段起来。
靠近边上可以看到地
下一个个泄水孔。
为了满足水库永久泄洪需
要,泄洪坝段相间布置有23个深孔和22个
表孔,深孔布置在每个坝段中间,表孔跨缝
布置在两个坝段之间。
表孔设两道闸门,一
道平板事故检修门和一道平板工作门,均由
坝顶门机操作。
深孔采用短有压管接明流泄
槽型式,挑流消能。
留意脚底下,我看到了
一条条缝隙,我想到了坝体分缝的问题,于
是请教老师。
原来三峡大坝泄水坝段结合了
纵缝和横逢的结构,泄洪坝段坝底最大宽度
泄水孔
129.5m,根据其温度应力和结构特点设置2条
纵缝。
第一条纵缝距坝轴线25m,第二条纵缝根据坝基高程不同布置在距坝轴线64 m和69.7 m处。
纵缝面均匀设置三角形键槽及灌浆系统,坝体冷却至稳定温度后,进行接缝灌浆。
根据泄洪孔洞布置的需要及温控方面的要求,泄洪坝段横缝间距为21 m。
重力坝一般不进行横缝灌浆,但三峡大坝横缝考虑了接缝灌浆,泄洪坝段灌浆高程定为110 m。
第二天,我们再次登上坝段,原来计划到发电厂房里面没能实现,于是我们到了右岸发电厂门前参观,我们停留在右岸坝身底下,近距离的仰视坝体,感到大坝是如此的伟岸。
在下游,我们也只能通过湍急的水流,想象着发电厂里面水轮机和发电机的工作情况,这实在是一大遗憾。
经过两天半的参观实习,三峡之旅就到此为止了,迎接我们的将是它的兄弟工程—葛洲坝水利枢纽工程。
2、葛洲坝水利枢纽工程
对于葛洲坝工程,我们联系到坝区里两位工程师为我们讲解,参观的内容有两个,一是到葛洲坝坝顶参观、二是到发电厂里参观。
参观的时间虽然只有短短的一个早上,但是此行最大的收获是进入了发电厂参观,了解到发电厂里水轮机层、发电机层里器械的布置情况,给以我们一个直观的认识,下面详细的介绍我对葛洲坝工程的实习认识:
2.1葛洲坝工程概况
葛洲坝水利枢纽工程位于湖北省宜昌市三峡出口南津关下游约3公里处。
长江出三峡峡谷后,水流由东急转向南,江面由390米突然扩宽到坝址处的2200
米。
葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。
船闸为单级船闸,一、二号两座船闸闸室有效长度为280米,净宽34米,一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。
每次过闸时间约50至57分钟,其中充水或泄水约8至12分钟。
三号船闸闸室的有效长度为120米,净宽为18米,可通过3000吨以下的客货轮。
每次过闸时间约40分钟,其中充水或泄水约5
至 8分钟。
上、下闸首工作门均采用人字门,其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9.7米、高34米、厚27米,质量约600吨。
为解决过船与坝顶过车的矛盾,在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥,大江船闸下闸首建有公路桥。
两座电站的厂房,分设在二江和大江。
二江电站设2台17万千瓦和5台 12.5万千瓦的水轮发电机组,装机容量为96.5万千瓦。
大江电站设14台125万千瓦的水轮发电机组,总装机容量为175万千瓦。
电站总装机容量为 271.5万千瓦。
二江电站的17万千瓦水轮发电机组的水轮机,直径11.3米,发电机定子外径17.6米,是当前世界上最大的低水头转桨式水轮发电机组之一。
二江泄水闸共27孔,是主要的泄洪建筑物,最大泄洪量为83900米3/秒。
三江和大江分别建有6孔9孔冲沙闸,最大泄水量分别为10500米3/秒和20000米3/秒,主要功能是引流冲沙,以保持船闸和航道畅通;同时在防汛期参加泄洪。
挡水大坝全长2595米,最大坝高47米,水库库容约为 15.8亿立方米。
2.2发电厂房布置
厂房顺水流向分为进水口段、主机室段和尾水段三部分。
进水口段平台布置有铁路、公路、人行道、电站外部观测廊道、闸门槽、门机等。
尾水段平台上布置有母线出线室、主变压器、公路及尾水门机等。
我们有幸参观了主机室段。
主机室段由上及下一次是发电机层和水轮机层,其中有细分4层。
走进这厂房,可以看到发电机布置采用上机架埋入式,即将发电机定子和上机架买入发电机层楼板下基坑内。
厂房两边布满了发电装备的监控仪器,工程师一一为我们介绍。
楼顶安装的是桥式起重机,桥吊由横跨厂房的桥吊大梁及其上部小车组成,用作吊装和维修水轮机和发电机。
而后我们依次走下发电机层,水轮机层中的蜗壳层,水轮机层,和泵水管道层。
水轮机转动的声音不断的萦绕在我耳边,脚下的楼层随着水轮机和转子的转动不断的震动,这真是一次相当真实的旅程。
走到最下一层,是布满水管的廊道,里面是滤水和泵水的设备,工程师向我们介绍,这进入水轮机的水都是经过层层过滤的,避免了污染物对机组的物理摩擦破坏,保证了机组的安全运行。
五、实习心得
这次三峡之行参观了三峡大坝、葛洲坝,参观三峡大坝以及其展览馆和调度中心,让我在俯瞰长江宏伟的景色同时,体会到了建坝的艰难。
在葛洲坝电厂内,见识了发电机的运转以及高压电场的运行原理,在过去所学的理论知识上进一步的了解了在实践上的运用,经过这一次实习,通过真实目睹专业只是的实际操作。