奇沃尔水电站位于哥伦比亚梅塔(Meta)河支流巴塔(Bata)河上，在哥伦比亚博亚卡省波哥大市东北约160km处，靠近圣玛尔塔市。大坝为斜心墙堆石坝，称爱斯梅拉尔坝，最大坝高237m。水库总库容8.2亿立方米，电站总装机100万kW，年发电量34.8亿kW·h，第一期工程装机50万 kW。工程主要目的是发电，1970年10月开工，1975年12月第一台机组发电。

奇沃尔水电站

水文地理

枢纽布置

工程施工

奇沃尔水电站

Chivor Hydropower Station

水文地理

电站坝址以上流域面积为2420平方公里，年均降雨量1250mm，占年径流的65%。巴塔河的年均流量为63立方米/秒，汛期最大洪水流量1500立方米/秒，枯水期4立方米/秒，可能最大洪水流量为10600立方米/秒。水库长22km，总库容8.2亿立方米，有效库容7.65亿立方米，最高蓄水位高程为1277m。

坝址非常狭窄，河谷深50m，有粉砂土夹层，最厚处达15m。坝区地质为板岩和其它沉积岩，节理裂隙发育，很不稳定，在雨季岸坡容易发生滑坡。1972年雨季滑坡体积达30万立方米，而在整个施工期，总滑坡达50万立方米。坝址处的河道高程为1100m。

枢纽布置

工程主要建筑物包括大坝、厂房、溢洪道等。

大坝为斜心墙堆石坝，坝顶高程为1287m，最大坝高237m，坝顶长280m，坝底宽820m，上游坝坡1∶1.8～1∶2.0，下游坝坡1∶1.7～1∶1.8。坝体心墙采用粒径15cm以下的碎石块和中塑性粘土填筑，其含水量为17%～21%，平均值约19%，反滤料则按一般的准则选用，用D 15/d 35≤4～5。坝壳堆石采用溢洪道和其它料场开挖的石英岩、泥质板岩和千枚岩，最大粒径为450mm，筛分出来的超径部分用于护坡。坝壳填筑层厚0.45～1.8m，采用10t振动碾碾压。该坝总体积为1030万立方米，其中不透水心墙110万立方米。

溢洪道布置在左岸千枚岩和糜棱岩地层上，设3孔14m×16m的弧形闸门，最大泄流量为7250立方米/秒溢洪道泄槽采用矩形断面，包括3部分：长121m、底坡为5%的上段，中间为长80m的抛物线，最后是61m长、以57.7%倾斜的断面。泄槽宽52m，末端束窄为20m。在泄槽末端设有以圆弧形挑流鼻坎，鼻坎半径30m，进口入射角30°、出射角为20°。

电站的2条引水隧洞布置在左岸，直径5.4m，长5.83km，前段5.3km为马蹄形剖面，采用厚30cm的混凝土衬砌；后段530m为直径4m的钢衬圆形断面。设计引用流量83立方米/秒，流速3.6m/s。调压室由2条不同高程的廊道组成，下廊道直径6.4m，长75m，上廊道直径5m，长133m，坡度2%，上下廊道高差174.6m，中间用一直径5m的竖井连通。下廊道与引水隧洞用直径4m、长20.7m的竖井连通，上廊道用长13m、宽4m、高3.75m的廊道与地面相通，中间用混凝土墙隔开，用作溢流堰，并设有2m×2m的钢门，用于检查。压力钢管直径3.9m，由182m深的竖管、上游段隧洞、深267m的竖井和下游段隧洞，以及分岔管组成，其中上下游段隧洞总长1740m，坡度为8%。

电站采用引水式地面厂房，长102m、宽16m、高18m，其下部为整体浇筑的混凝土结构，上部为钢结构，顶为轻型钢架，铺设槽形石棉混凝土板。厂房内共安装8台水轮机组，每台装机12.5万kW，分两期安装，首期安装4台，共50万kW，于1976年5月完成。水轮机采用6喷嘴冲斗式水轮机，最大出力14.34万kW，设计出力12.76万kW；最大水头803.5m，设计水头741m；最大流量20.2立方米/秒，设计流量19.4立方米/秒；水轮机转轮直径2m，有戽斗44个，整体铸成，正常转速450r/min，飞逸转速800r/min。每台机组前设有球形阀，由液压调速器集中控制。发电机为同步竖轴机组，功率因数0.8，频率60Hz，B级绝缘，额定转速为450r/min。变压器采用单相，额定容量54万kVA，额定电压230kV。另在厂房内还设有2台150t的起重机。

工程施工

施工导流隧洞长920m，直径10.6m，位于左岸，喷混凝土衬砌，设计泄流量2800立方米/秒。工程完工后将在洞内修筑长35m的混凝土塞，内设直径2m的阀门，供泄洪洞用。

坝基开挖于1972年8月开始，心墙底部的冲积层挖除到基岩，当开挖至心墙基岩面时，立即作喷浆保护，并在河床部位浇筑混凝土垫层。对两岸岸坡部位作喷浆层。基础先进行固结灌浆，孔深8～10m，灌浆压力小于0.3MPa，然后作帷幕灌浆，帷幕深度约为1/3水头，又因左坝肩渗流较严重，通向导流隧洞改建的泄水底孔有较大漏水，排水廊道渗流平均300L/s，故对左坝肩通过廊道系统做补充灌浆。

坝体填筑于1972年12月开始，1975年9月完成，共34个月，其中可能填筑心墙的时间只有19个月，而气候条件允许连续填筑的时间仅12个月，故在旱季抢筑心墙，两边堆石只筑到维持坝体稳定的最小剖面，雨季再使堆石体加高到心墙填筑高程。施工时心墙料填筑的最大含水量为21%，施工后期可提高到22%，最优含水量平均为13%。填筑最高日强度可达8000立方米，平均年强度50万立方米，19个月的平均日填量为2500立方米。

溢洪道于1971年8月开始开挖，1974年7月完成。施工中遇到的困难主要是雨季长，河岸经常有滑坡的危险，对运输交通有干扰，也影响大坝心墙施工。