词条 | 奇柯阿森坝 |
释义 | 奇柯阿森坝 Chicoasen Dam 概 述 奇柯阿森坝位于墨西哥东南部的格里哈尔瓦(Grijalva)河上,在恰帕斯(Chiaps)州首府图斯特拉古铁雷斯(Tuhtla Gutierrez)市以北22km处。大坝为心墙堆石坝,最大坝高261m,水库总库容16.8亿m3,电站总装机240万kW,年发电量55.8亿kW·h,工程目的主要是发电和防洪,1974年5月开工,1978年10月第一台机组发电。 大坝建于深窄峡谷中,右岸边坡75°~80°,左岸边坡65°~70°。峡谷底部和岸边均为石灰岩,河水位以下为坚固的深灰色石灰岩;其上为白色砂质灰岩,岩层坚固,每层厚20m;再上为层厚5~300cm的石灰岩;最上为0.1~20cm的粘土。坝址处河床砂卵石覆盖层厚40m。坝址区有4组断层通过。 大坝修建在墨西哥地震风险较高的地区,坝址基本地震烈度为9°,震级为7.5,设计采用的地震加速度为0.15g。 坝址以上流域面积2.6万km2,年平均流量376m3/s,实测最大流量为6214m3/s,设计洪水流量为18200m3/s,水库调蓄水后,下泄流量为17400m3/s。水库最大蓄水位395m,正常蓄水位375m,有效库容2.856亿m3。 枢纽布置 枢纽主要建筑物包括直心墙高堆石坝、左岸3条泄洪隧洞、右岸发电引水系统和地下厂房、右岸导流隧洞和河床临时导流洞。 直心墙堆石坝,顶高程为402m,最大坝高261m,坝顶长485m,顶宽25m,底宽约100m,超高10m。上游坝坡1∶2.1,下游坝坡1∶2.0,防渗心墙在200m以上采用直心墙,200m以下填筑成微斜心墙,心墙填筑方量为210万m3,坝体总体积为1537万m3。 布置在左岸的3条泄洪隧洞,每条洞长700m,直径16m,间距为50m。隧洞进口处各安装3扇9.7m×22m的弧形闸门,每孔泄量为1930m3/s,这3条泄洪隧洞在进口处是合用一条进水明渠,隧洞尾部则利用挑流鼻坎将水挑至河内,最大水头差约100m。总泄量17370m3/s。 地下厂房位于右岸,厂房长205m,宽20.5m,高43m,厂房内安装有8台混流式水轮发电机组,单机容量30万kW,机组分两期安装,第一期安装5台,通过每台机组的流量为207m3/s,压力钢管直径为6.2m,长260m。最大发电水头189m,最小167m。电站尾水隧洞分两期开挖,第一期开挖2条,衬砌后每条宽13m、高13m、长572m。第二期3台机组安装时将开挖第3条尾水隧洞,长682m。 变压器室布置在厂房以下40m处,长183m、宽14m、高14m。第一期5台机组的调压室为阻尼式,长108m、宽16.5m、高56.5m。第二期安装的3台机组的调压室长64m、宽16.5m、高56.5m。进入厂房的交通洞高7.15m,宽8m。 工程施工 1974~1975年的枯水期进行导截流。在上游围堰施工前,先在左岸开挖一条长350m、宽7m、高6m,泄量为170m3/s的导流洞;在上游围堰施工的同时,在右岸开挖2条断面为13m×13m的不衬砌导流洞,进口设闸门,2条导流隧洞的最大泄流量为4000m3/s。外侧1条洞长1380m。上游围堰堰顶高程为258m,高61m,下游围堰堰顶高程为229m,高26m,围堰防渗除采用不透水心墙外,在上下游围堰中还做了0.6m厚的混凝土防渗墙,并设有3排帷幕灌浆孔。2座围堰均是坝体的组成部分。 心墙填筑采用砾石含量高的粘土砂。 大坝上游侧反滤料用粒径76mm的河床冲积层过筛的材料;下游侧用人工破碎石灰岩过筛的材料。过渡层料采用最大粒径为150mm的人工破碎石灰岩过筛材料。坝壳料取自不同料场,最大粒径40~50cm。 心墙填筑是在最优含水量条件下,按每层厚25cm填筑,用7t振动气胎碾碾压6遍。反滤层和过渡层填筑层厚为40cm,采用10t推土机平整并用10t振动平碾碾压2遍。坝壳每层填筑60cm,用12t级振动碾压实4遍。护坡用60cm的块石,用运输机械压实;波浪作用区则采用重量大于1t的块石护坡。填筑最高月强度36万m3,平均年强度300万m3。 坝体填筑料的运输主要是采用皮带机运输方案,具体运输方法是:主皮带机-移动式皮带机-移动式转料斗-自卸卡车。主皮带机2条,宽1m和1.4m,每小时运2000和4000t,主皮带机沿坝坡布置,随着坝体的升高而加长和升高,当与一侧岸坡相交时就改变方向。移动式皮带机的作用在于将主皮带机运来的填料运至移动式转料斗,它可不经卸装就在该处提高20m。移动式料斗则布置在坝体填筑高程的下游面,随着坝体升高,用液压千斤顶陆续抬高。自卸卡车从转料斗中接料,经过一段水平运距后,将料运至填筑地点。 为了加快坝体的施工,坝基和岸边灌浆廊道均采用地下式,心墙内不设廊道。 土石料采用9m3的电铲开挖,35t的自卸卡车运料。 大坝总填筑方量约1500多万m3,其中石料1170万m3,粘土心墙210万m3,反滤料70万m3,地下厂房的石方开挖16万m3,混凝土浇筑量为6万m3。工地上平均施工人员为1600人,工程师30人,使用大型施工设备65台,一般施工设备506台。 该工程在施工和初期运行期间发生了以下的情况:①在坝体填筑到高程310~320m间,左岸岸边坡度突变区附近出现拉力区。②1980年5月1日水库蓄水,此后在大坝上游高程270~320m间的堆石体、过渡区和反滤层内发生了明显沉降,但在下游堆石体坝壳未见这一情况发生,坝顶也没有出现裂缝。③1980年4月22日至9月8日期间地震频繁,平均每天都有地震,震中距大坝一般为5~25km,震级最大为3级,相应震中距大坝10km。水库蓄满后,地震活动趋于减少。经调查震源集中在两个地区,一个是邻近大坝区,另一个是水库南面末端的苏米德罗(Sumidero)峡谷。 |
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