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词条 胡佛坝
释义

胡佛坝胡佛坝是美国综合开发科罗拉多河水资源的一项关键性工程,位于内华达州和亚利桑那州交界之处的黑峡,具有防洪、灌溉、发电、航运、供水等综合效益。大坝系混凝土重力拱坝,坝高221.4m,大坝形成的水库叫米德湖,总库容348.5亿m3,水电站装机容量原为134万kW,现已扩容到208万kW,计划达到245.2万kW。于1931年4月开始动工兴建,1936年3月建成,1936年10月第一台机组正式发电。胡佛大坝基岩为坚硬的安山岩、角砾岩。河床狭窄、两岸陡峭。低水位到基岩的深度为33~40m,最低点为42.4m,低水位的水面宽度为88~113m。坝址处流域控制面积43.25万km2,占总流域面积的69%。水库面积663.7km2。坝址处最大年径流量为274亿m3,多年平均径流量160亿m3。

§ 基本状况

胡佛坝景观拉斯维加斯东南约40公里处,亚利桑那州的西北部,就是1936年落成的胡佛水坝。共和党领袖胡佛曾正在落成典礼台上,水坝遂以他的名字命名。它是一座拱门式重力人造混凝土水坝。坝高220米,底宽200米,顶宽14米,堤长377米。这样巨大的水坝在世界上是不多见的,它宛如一条巨龙盘卧在大地上,显得十分威武。水坝建成后对工农业发展起着巨大的作用。因此它在世界水利工程行列中占有重要的地位。

世界闻名的水利工程——胡佛水坝

胡佛水坝位于亚利桑那州的西北部,工程庞大,建成后对工农业发展起着巨大的作用。因此它在世界水利工程行列中占有重要的地位。胡佛水坝的建造耗费了大量资金,动员了大批入力,于1936年竣工并交付使用。它是一座拱门式重力人造混凝土水坝。坝高220米,底宽200米,顶宽14米,堤长377米。这样巨大的水坝在世界上是不多见的,它宛如一条巨龙盘卧在大地上,显得十分威武。胡佛水坝的命名还经历过一番曲折。1936年水坝落成时,共和党领袖胡佛正在台上,水坝遂以他的名字命名。但是民主党人对此耿耿于怀,很不服气。一候胡佛下台。他们便把胡佛水坝更名为鲍德水坝,鲍德是附近一个城市的名字。此后共和党人重新得势,鲍德水坝又变成了胡佛水坝。从水坝的两度易名,人们不难窥见美国资产阶级党派纠纷之一斑。胡佛水坝的蓄水池是著名的密德湖。密德湖碧波浩渺,一望无际。是西半球最大的人工湖。它不仅景色优美,而且能灌溉庄稼和利用水力发电,对发展生产起着不容忽视的作用。胡佛水坝的发电功率为1345兆瓦,可供应太平洋沿岸的西南部大部分地区,可见胡佛水坝贡献之大。

§ 建设背景

胡佛坝风景科罗拉多河发源于怀俄明州和科罗拉多石山的雪水,大坝上游湖水长185km,下游流人加利福尼亚海湾。科罗拉多河流域随着人口与日俱增,其水流调控日趋重要,因为曾经多少年为减轻干旱和洪涝灾害虽耗费了数以百万美元计的经费,但仍未从根本上解决问题。该工程规划设计开始于1921年初,批准于1928年12月。工程主要开发目标是防洪、航运、灌溉、城市生活和工业用水以及发电。此外还有旅游、养殖等效益。特别是工程施工期处于美国20世纪30年代大萧条时期,工程刺激了当时经济复苏。

胡佛坝为拱形重力坝,最大坝高221.3m,坝顶长379m,坝底最大宽度201m,坝体和附属建筑物水电站及溢洪的混凝土总量336万m3,其中坝体为249万m3。灌溉面积51万hm2,米德湖最大容量367亿m3,水电站总装机容量36.7万kW,年平均发电量40亿kW。

坝址基岩为坚硬的安山岩角砾石。坝基设置水泥灌浆帷幕和排水孔。上游剪力带进行了固结灌浆。在两岸各布置2条直径为15.2m的隧洞进行导流。导流完成后,将隧洞的后半段改为2条明流隧洞用来泄洪。溢洪道布置于两岸边,用斜井与隧洞相连接。大直径隧洞衬砌近5km。两岸离坝不远处各布置两座进水塔,配备直径9.1m的钢管分别与水塔底部连接,将水流导入水电厂。水流由设在水塔内的圆柱筒闸门进行控制。

胡佛坝的建成,在混凝土建坝史上是一座重要里程碑。当时,在最大坝高、坝底最大宽度、机组尺寸、钢板焊接尺寸和总量、人工混凝土冷却系统、混凝土施工速度和规模以及枢纽工程其他一些方面,都是史无前例的。因此,在设计和施工过程中进行了一系列试验和研究,所获成果极大地保证了工程结构、施工、管理和运行诸方面的安全、经济和高效。特别是胡佛坝使用的柱状浇筑法被称为混凝土的传统施工方法,被世界许多国家采用。1995年美国土木工程学会评定胡佛坝为美国七大奇迹之一。

§ 枢纽布置

胡佛坝风光工程主要建筑物有拦河坝、导流隧洞、泄洪隧洞和电站厂房。拦河坝为混凝土重力拱坝,坝高221.4m,坝顶长379m,坝顶宽13.6m,坝底最大宽度202m,坝顶半径152m,中心角138°,坝体混凝土浇筑量为248.5万m3。左右岸各有2条直径为15.25m的导流隧洞,总长4860m,导流流量为5670m3/s,左岸两条隧洞于1932年11月先建成过水。左右岸各设置1条泄洪隧洞,进水口各由4扇4.9m×30.5m的弧形闸门控制。泄洪隧洞系导流隧洞后半段改建而成,直径为15.2m,用混凝土衬砌,长671m,最大流速53.4m/s,溢洪道总泄流能力可达11400m3/s。另外两条导流洞改建为发电引水隧洞,兼作辅助泄洪隧洞用。辅助泄洪隧洞是在引水隧洞末端设6根3.96m的钢管,其总泄量为2577m3/s。左右岸各设一座岸边地面式厂房,各长198m,厂房顶高出正常尾水位45.7m。左右岸各2条发电引水隧洞(各有1条由导流洞改成)分成8条压力钢管,其中一条又分成二条,共17条压力钢管,向17台水轮机供水。电站装机已达208万kW,其中13台13万kW,2台12.7万kW,1台6.85万kW,1台6.15万kW。

§ 工程施工

胡佛坝地质胡佛大坝建在深窄峡谷内,坝基基岩为坚硬的安山岩、角砾岩。坝基设置水泥灌浆帷幕和排水孔,对上游剪力带进行灌浆加固。大坝施工采用柱状浇筑法,分230个柱状块,上游面块体5m×18m,下游面块体7m×9m,浇筑层厚1.5m。该坝是首次采用埋设水管冷却的高坝。共布置6×3m3和4×3m3拌和楼各1座,生产能力为7560m3/d;布置有5台23t平移式缆机和1台13t斜撑式起重机,使用6m吊罐浇筑混凝土。

胡佛大坝工程布置很紧凑,1931年5月开始开挖导流隧洞,1932年秋季即打通并完成衬砌。1933年6月开始浇混凝土,至1935年3月浇完248万m3混凝土,历时21个月,221m高的重力拱坝浇筑到坝顶。同时,进水口建筑物、压力钢管、发电厂房、溢洪道、泄洪洞和输电线路等都在平行作业。工程混凝土浇筑量为336万m3,混凝土最大日浇筑强度为7520m3,最大月浇筑强度为19.8万m3,平均月浇筑强度为11.5万m3。

§ 工程特点

创造性地发展了大体积混凝土高坝筑坝技术,有些技术一直延用至今。在混凝土坝施工机械和施工工艺等方面,如为了解决大体积混凝土浇筑的散热问题而采取把坝体分成230个垂直柱状块浇筑,并采用了预埋冷却水管等措施,成为大体积混凝土工程中的成功典型,对世界上混凝土坝施工技术的形成和发展有重大影响。胡佛坝泄洪隧洞在1941年小流量泄洪运行中,曾发生严重的空蚀破坏,说明高水头大直径隧洞泄洪水力学设计与施工技术上尚存在一些问题。混流式水轮机也存在空蚀问题,后换装不锈钢新水轮机。

§ 工程效益

胡佛坝地质胡佛坝在防洪、灌溉、城市及工业供水、水力发电、航运等方面,都发挥了巨大作用:胡佛坝形成的米德湖水库有调节库容196亿m3,防洪库容117亿m3,对坝址以上的洪水可完全控制。水库防止了下游过去频繁发生的洪水,使科罗拉多河洪水流量由5670m3/s,削减为1130m3/s,特大洪峰由8500m3/s,削减为2120m3/s。例如:1941、1952、1958年的洪水流量为2920~3450m3/s,水库调洪后下泄的洪水在1000m3/s以下,1953~1956年为旱年,水库提供了水源;建坝后保证了加利福尼亚州和亚利桑那州沙漠地带70万hm2的土地获得可靠的灌溉水源。这一灌区每年可生产10亿美元以上的农产品;可提供3200万户五口之家的年生活用水。在加利福尼亚州南部的半干旱区,年降水量仅380mm,远远不能满足该地区用水需要。因此,1974年从米德湖引取13.2亿m3的水量,提供给加州南部1万km2的125个城镇及工矿企业单位,其中包括供给洛杉矶市一千万人口的用水量;水库有177km长,可通行大小船只及游艇,改变了建坝前基本上不通航的面貌。水库风景优美,是著名的游览胜地。

§ 参考资料

[1] 美国旅游 http://bbs.a-chinese.com/forumdisplay.php?fid=27

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更新时间:2024/11/11 12:57:28