| 词条 | 卡齐坝 |
| 释义 | 卡齐坝 Katse Dam 概 述 卡齐坝是莱索托高原调水工程(LHWP)的关键工程，建在马利巴马措(Malibamatso)河上，位于与博孔(Bokong)河交汇点下游2.5km处。大坝最大坝高185m，形成库容19.5亿m3的水库，是一座蓄水工程，此外还具有发电、向缺水地区调剂供水等效益。水库于1995年9月开始蓄水，电站第一台机组于1996年底正式发电。 坝址处河谷为U-V形，坝区基本上为玄武岩剥蚀高原，岩层由大约在1.9亿年前形成的玄武岩熔岩流组成，流层厚度从1～40m不等，接触带厚度通常为100～2mm，可能已风化。 在玄武岩流层上、下边缘带一般含有杏仁状构造，其中充填有沸石、方解石及微晶石英等次生矿物。杏仁体所含膨胀性或粘土矿物使玄武岩易于快速风化或吸水。在岩流层中间杏仁体消失，甚至变为粗玄岩状。玄武岩流层大致水平，一般没有褶皱，岩性差异很大。坝址处一些岩层发生自角砾化作用，即新熔岩流覆盖在未冷凝硬化的下伏岩流上，在河床下面有2层这样的软弱岩层，每层厚约2.5m。 区域断层走向主要为ESE，节理一般与走向平行。在右坝肩上部有一水平剪切面，在两坝肩中间高程有一水平凝灰岩层。 坝址以上控制流域面积1866km2，平均年径流量为6.22亿m3。水库全长达20km以上，满库水位2053m，总库容为19.5亿m3，初期有效库容为17.59亿m3，当泥沙淤积形成三角洲，要求初期低水位进水口停止运行时，有效库容将减少到15.19亿m3。 枢纽布置 枢纽建筑物由拱坝、坝内式小型电站和尾水反调节坝等组成。 双曲拱坝坝顶高程2060m，坝长710m，体积232万m3。坝顶溢洪道分为10孔，每孔宽15.9m，溢洪道最大设计水头7.3m，可宣泄可能最大洪水流量6252m3/s。溢洪道采用横槽掺气，为了使挑射水流远离坝趾，并展宽其冲刷范围，溢洪道末端设分段挑流式消能工。坝体内还设有低水位闸控泄水孔。 在大坝下游建有1座尾水反调节坝，坝长32m，坝高17m，坝顶高程1910m，为重力式混凝土溢流坝，用来形成消力池，体积7.9万m3。 工程施工 上游围堰为碾压混凝土围堰，高35m。2条施工导流隧洞位于左岸，直径7.5m，混凝土衬砌，采用钻爆施工法。 坝基河床断面开挖至上层角砾岩层以下，岩石总开挖量为120万m3。在第二个软弱岩层内增设了抗剪键，为此，从与大坝上游面平行的灌浆廊道起，在河谷两侧向上游方向开挖了几条40m长的平硐。混凝土抗剪键横断面尺寸约为4m×4m，可确保跨过角砾岩层传递推力。为每个抗剪键开挖了2条3m高、3.5m宽的拱型隧洞，用混凝土回填。隧洞之间的中央部位开挖到5m深，并加以回填，仅留下1个廊道供检查和灌浆之用。 大坝于1993年6月开始混凝土浇筑，于1996年结束。最低月平均浇筑量为7万m3，最高月平均浇筑量达11.5万m3。 混凝土拌和物为低水化热混凝土，每立方米混凝土中加320kg胶凝材料，其中水泥占70%，粉煤灰占30%。在坝区建有8个水泥储罐和4个粉煤灰储罐，容量均为1500t。 料石采自坝址下游2km处的玄武岩料场，人工骨料开采总量为250万m3。一次破碎机和二次破碎机均设在料场，生产能力为750t/h，最大粒径150mm的未分类骨料通过2.5km长的皮带机途经1.4km长的运输隧洞运往堆料场，堆料场的三级破碎站由旋回式和冲击式破碎机、滚轴式碎石机料斗、振动筛、给料机和制砂厂组成。岩石被制成4种标称尺寸骨料，即150、75、38mm和19mm以及1.2mm和5mm2种标称粒径的砂子。联合生产能力为720t/h。 拌和楼装有3台9m3的倾筒式拌和机，生产能力为480m3/h。经过2min的拌和，混凝土装入罐车，运往装料平台，再倒入容量9m3的缆式吊罐。 双缆辐射式缆机的河谷跨度为1km，左岸设有2座移动式塔架，活动范围350m。吊罐行进速度7.5m/s，提升速度3m/s，工作周期仅3min。浇筑层厚2.5m，内设冷却水管。混凝土浇筑温度15℃，最高温度35℃。不过为了灌浆，15m长的坝块最低温度要达到9℃，即预计的库水温度。 混凝土浇筑的关键环节是平仓和振捣，使用2台推土机平仓将混凝土铺成500mm厚，再用2台每台装有8个直径为150mm的液压振捣器的液压反铲式挖掘机进行振捣。 其 他 1.重大技术问题 坝身内力大部分通过拱作用传递到两侧拱座，但中间部位一定程度上等同于悬臂梁或大体积混凝土坝。坝体受荷后，当拱发生挠曲时，这部分坝体有轻微转动的趋势，可能会引起上游坝踵开裂，如果库水进入裂隙并使裂缝延伸，就会发生危险。 为了有效地控制开裂位置和程度，将坝体宽度由50m增至60m，并在中间11个坝段的上游部分到1条最上游廊道之间设置了1条长165m、宽19m，深入基础10m的预留缝。预留缝向下游倾斜20°，充水并与水库连通，承受库水压力，其作用是让水起"液压千斤顶"的作用，使缝张开20mm，周围的混凝土则处于受压状态，从而防止别的任何地方产生裂缝。因此，还设置了从坝体较高部位向预留缝注水的管道系统，防止泥沙阻挡水进入裂缝开口端。 预留缝包括设置1块1.5m厚的钢筋混凝土底板，用10m长锚杆固定在基岩内。底板以上是一个特殊的高密度聚乙烯灌浆"袋"，与在其上面浇筑的钢筋混凝土层的底面粘结在一起。聚乙烯袋的作用是形成预留缝，当水库蓄水后，也是使预留缝永久止水的手段。为保证预留缝周围，特别是沿坝块之间主缝的防渗，设置了复杂的止水，止水沿坝块的三面布置，还与坝块较高分缝处的第二道止水连接。 预留缝还设有再注灌浆阀，以便当水库接近最高水位和缝开度接近最大时灌浆。在止水失效或上游面的开裂超过止水的情况下，灌浆可防止预留缝过大漏水。 |
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