巴克拉水利枢纽(Bhakra Project) 位于喜马偕尔邦印度河支流萨特莱杰(Sutlei)河上游的巴克拉峡谷进口处，印度综合利用印度河东部支流水资源的骨干水利枢纽工程。坝址控制流域面积56980平方公里，年平均径流量168亿立方米。水库总库容96.2亿立方米，有效库容71.9亿立方米。工程的主要任务是发电和灌溉，兼有防洪作用。水电站总装机容量120万kW。灌区分布在旁遮普邦、哈里亚纳邦和拉贾斯坦邦，总灌溉面积约266.7万公顷。灌溉引水渠上设有一座15.4万kW水电站。

概述

坝址资料

枢纽布置

工程施工

坝基处理

事故处理

概述

1960年印巴两国签订了印度河用水条约，规定印度河东部3条支流(拉维河、比阿斯河、萨特莱杰河)水量归印度使用。为了充分利用这3条支流的水资源，印度修建了一些水利工程。例如，把比阿斯河的部分水量调入萨特莱杰河的比阿斯——萨特莱杰引水发电工程，其引水隧洞最大流量为255立方米/秒。这些工程完成后，不仅扩大了巴克拉坝的效益，而且使巴克拉坝成为系统中的骨干工程。

坝址资料

坝基为第三系砂岩和粘土岩互层。岩层走向垂直河谷，倾向下游，倾角70°。在坝轴部位有一平行于坝轴线方向的剪切破碎带，宽4.6m，紧靠坝踵的上游有一宽45m的粘土岩层，坝轴线下游也有一宽9.2m的粘土岩层。在坝址下游约400m处有一断层通过。设计地震烈度9度。

坝址控制流域面积56980平方公里，年平均径流量168亿立方米。1971年实测最大洪水17228立方米/秒，现采用千年一遇11327立方米/秒作为设计洪水，水库面积168.4平方公里。

枢纽布置

枢纽由大坝、左右岸厂房和泄水建筑物组成。大坝坝顶高程518.11m，坝顶宽9.1m，最大底宽190m。坝顶长518m，上游面上部为垂直面，下部坡度1∶0.35，下游面坡度1∶0.8，大坝体积413万立方米。

泄水建筑物布置在河床中间，包括坝顶表孔和两层坝内深孔，表孔共4孔，装有15.2m×14.48m弧形闸门；16个深孔，每层8个，高程分别为432.82m和402.34m，用于补充灌溉用水。泄水建筑物表孔泄流量5587立方米/秒，深孔约2625立方米/秒。

左、右岸设坝后式厂房，分别装有5台10.8万kW和5台13.2万kW水轮机发电机组。另外，灌溉引水渠上还装机15.4万kW。由于基岩强度低，下游采用底流消能。消力池护坦包括与下游坝面连接的圆弧段、1∶10的倾斜段和水平段，全长156m。消力池末端曾考虑设消力坎，恐遭空蚀破坏而取消。为了便于检修护坦，在消力池中部设有一道隔墙。

工程施工

工程的突出技术问题是地基处理和泄洪消能。

①河床坝段地基中有3条黏土夹层和1条剪切破碎带通过。坝踵上游的黏土夹层宽30m～45m，向下游倾斜，倾角70°～75°。处理方法是挖除黏土岩(挖除深度43m)，浇筑混凝土塞；在混凝土塞与坝踵间修建混凝土支撑体。在混凝土与砂岩接触处进行灌浆。支撑体的作用是把大坝作用力传至砂岩，在灌浆时起压重作用。坝基下的黏土夹层和剪切破碎带宽度分别为9.2m和4.6m，也都挖除并回填混凝土。

②下游消能曾研究过底流、挑流和面流3种形式，由于基岩强度低，最后采用底流消能。消力池护坦包括与下游坝面连接的圆弧段、1:10的倾斜段与水平段，全长156m。消力池末端曾考虑设消力坎，恐遭空蚀破坏而取消。为了便于检修护坦，在消力池中部设有一道隔墙。坝下游的黏土岩夹层宽60m，被护坦板覆盖，未作专门处理。

施工时采用隧洞导流。两条直径15.2m的隧洞分设在左右两岸。1954年9月截流。1960年第1台机组发电。1966年全部建成。工程运用中，消力池曾受到严重冲刷破坏，后用气压沉箱法，以环氧树脂混凝土和混凝土进行修补。

坝基处理

坝基灌浆与排水。①固结灌浆：灌浆范围包括坝踵前15m，坝址后18m。起始孔距6m，以后加密至3m或1.5m。钻孔孔径76.63mm，孔深9.2～18.3m，最大灌浆压力0.53MPa。灌浆采用分段钻孔，分段加压。②防渗帷幕灌浆：考虑到砂岩节理发育，先用中压灌浆，然后用高压灌浆。中压灌浆孔深15～38m，孔径76.33mm，孔距3m，灌浆压力0.7～2.1MPa。也采用分段钻孔，分段灌浆。高压灌浆孔距6m，然后加密到1.5m，孔径76.33mm，孔深45～76m，灌浆压力2.1～4.2MPa。③基础排水：排水孔布置在帷幕下游，间距6m，孔深15～38m。分别在基础主廊道内、两岸平洞内钻孔，在平洞内的钻孔是垂直向上钻的。

坝基粘土岩和剪切破碎带的处理。坝踵上游的粘土岩，宽30～45m，受巴克拉大断层的影响，砂岩层已倒转，有许多节理，并充填有含泥物质，采用挖除和固结灌浆处理。在坝踵前平均高程335.3m处向下挖除粘土岩43m，并回填混凝土塞。在混凝土塞与坝踵间用混凝土板连接，既可将坝踵应力传递到砂岩上，又可作高压灌浆时的压重。为了防渗在混凝土板上填3m厚的粘土，再在粘土上压堆石，最大厚度达37m，以增加地震时的坝体稳定。对砂岩进行固结灌浆，并在混凝土塞和板内设置廊道，以便日后补充灌浆。

坝基下的粘土夹层(宽9.2m)和剪切破碎带(宽4.6m)，也用挖除和回填混凝土的方法处理。其开挖深度则根据具体情况，经计算采用不同深度。消力池下的宽60m的粘土岩夹层，仅开挖至坚硬粘土层，将上面的消力池底板加厚到12m。对两岸近水平的剪切破碎带，进行全面的固结灌浆，然后在已固结破碎区开挖1.8m×1.1m的平洞，平洞间距12.2m，洞内填混凝土。

事故处理

经过最大泄量2830立方米/秒过水78d的运行后，消力池底板受到严重的冲刷，用水下混凝土进行修补无效。经多种方案比较后采用气压沉箱法。沉箱外部轮廓尺寸为8m×8m，底部工作断面尺寸为6.5m×6.5m，分成13节，每节高2m，全高26m。根据冲蚀深度，采用不同修补方法：①冲深小于75mm时用环氧树脂混凝土，由树脂100%、凝固剂25%、石英砂200%、粒径10mm的细砾石500%(均为重量比)配合拌成；②冲深在75～200mm时用27.5MPa混凝土铺设，最大粒径按深度选择，冲深小于150mm时为20mm，冲深大于150mm，粒径为38mm；③冲深在200～300mm时，铺设厚75mm的混凝土保护层，并先在基岩中插入20mm的锚筋和进行环氧灌浆，孔深32mm。修补完成后，所有缝面涂环氧树脂。