词条 | 曾文土石坝 |
释义 | 曾文土石坝(Zengwen Earth-rockfill Dam) 位于中国台湾省南部曾文溪上游。工程主要任务为改善与扩大嘉南平原7万余hm耕地的灌溉用水。嘉南平原的灌溉用水过去由乌山头水库供应,但因水库库容有限,且引水量受隧道引水量限制而供水不足,致使耕地未能充分利用,因而在灌溉引水口上游修建曾文土石坝,以充分调节曾文溪流量,并与乌山头水库联合运用,满足灌溉供水需要。此外,曾文水库还兼有发电、供水与防洪等效益,整体效益包括灌溉面积78.961hm,多年平均年发电量2.18亿kW·h,年供水量5900万m,同时可提高下游防洪标准,减少洪灾损失。 坝址资料坝址距曾文溪人海口79km,控制流域面积481km,年平均流量为37.9m/s,每年每平方公里流域面积的泥沙沉积量达11700m。曾文水库总库容为7.07亿m,有效库容为5.98亿m,为台湾最大的水库。水库以可能最大洪水设计,洪峰流量为12760m/s。 坝址位于台湾南部强地震区内,所有结构物均进行了抗震设计,基本的设计水平地震系数为0.2,垂直地震系数为0.1,再依结构物的重要性加权增加。坝址为一豚背山脊被河流切割而成的峡谷,河床宽约80m。基岩由第三纪沉积砂岩与页岩互层构成,其单轴抗压强度为12MPa~24MPa,不适宜于建设混凝土高坝。坝基有一小断层穿过,但判断不具活动性。 枢纽建筑曾文水库枢纽建筑物包括:大坝、溢洪道、引水发电系统及地下厂房等,其平面布置见图。大坝为中央黏土心墙的分区型碾压式堆石坝,高133m,坝顶宽度10m,坝顶长度400m。因大部分填筑材料为溢洪道的开挖料,石料强度较低,易于崩解,需先碾碎处理后按土料上坝填筑,以减少沉陷量,坝体上游边坡1:3,下游边坡1:2.5,按坝体愈高地震反应加速度愈大的规律,采用拟静力法分析边坡稳定性,再以连续震谱进行动力分析验证。心墙下部坝基用两排高压水泥灌浆构成防渗帷幕,帷幕深度为设计水头的0.7倍。考虑坝基断层破碎带在地震时可能发生微小位移,因而将土心墙两侧反滤层增厚至8m。坝体总体积为964万m。 开敞式溢洪道位于右坝肩斜坡上,设计泄流量9470m/s。为减少土石方开挖量,溢洪道采用三阶式泄槽,其末端设挑流鼻坎并在其下游设消力池。洪水泄放由布置在堰顶的3座宽度为15m、高度为20.5m的弧形闸门控制,此闸门为20世纪70年代世界上最高大的弧形闸门之一。溢洪道的开挖边坡高达170m,挖方620万m,除少数地表材料外全部用于坝体填筑。开挖坡度曾经反复研究,从安全性与工程整体经济性综合分析后采用1:2.5。为安全计,设立大坝变位监测系统。长期监测资料分析成果表明,大坝工作性状正常。 水电站布置于大坝左岸地下,为直径21m的穹顶圆筒结构,安装50MW竖轴混流式水轮发电机组1台,担任电力系统调峰任务。其尾水泄放于原第一号导流隧洞内,经下游东口导水堰拦蓄反调节后,从原有引水隧洞导入乌山头水库。 大坝施工导流采用2条直径12m的导流洞,长度分别为1250.6m与1083m。其中第1号隧洞封堵后,堵头混凝土塞中埋设直径为1.95m的阀门2个,并在其紧接的一段隧洞壁上设环状消能设施,将堵头段下游的隧洞用作永久河道放水道的一部分及电站尾水道。 东口导水堰位于坝址下游6km处,为高7.4m、堰顶长210m的重力式溢流堰,设闸门2孔,供洪水期间排沙之用。 曾文土石坝整体工程于1967年10月开工,1973年10月竣工。 |
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