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阿爾坎塔拉壩

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阿爾坎塔拉壩又名何塞莫奧里奧爾(José Mo Oriol)壩,位於西班牙塔霍(Tajo)河下游的蒂埃塔爾河口與阿拉貢河口之間。該大壩電站是該河段4個梯級電站中最大的一個,裝機容量91.5萬kW,年發電量17.5億kW·h。河床為雙支墩混凝土壩,兩岸為重力壩,最大壩高130m,水庫庫容31.4億立方米。

阿爾坎塔拉壩

Alcantara Dam


概  述

  阿爾坎塔拉壩又名何塞莫奧里奧爾(José Mo Oriol)壩,位於西班牙塔霍(Tajo)河下游的蒂埃塔爾河口與阿拉貢河口之間,其電站是該河段4個梯級電站中最大的一個,裝機容量91.5萬kW,年發電量17.5億kW·h。河床為雙支墩混凝土壩,兩岸為重力壩,最大壩高130m,水庫庫容31.4億m3
  壩區岩石為寒武系和志留系的變質岩。岩層走向為西北-東南,傾角較大。主要岩石為板岩和片岩,並含有極薄的石英岩脈。壩基為片岩,傾角約90°。基岩表層節理、裂隙發育,它不僅影響岩石強度,而且會引起滲漏。壩基內沒有斷層。
  壩址以上控制流域面積5.19萬km2,年平均降雨量680mm,年平均徑流量76.9億m3。最大實測流量1.11萬m3/s(1911年),最小僅5m3/s(1950年)。

樞紐布置
  主要建築物有攔河壩、溢洪道和電站廠房等。
  壩頂全長570m。雙支墩壩長413m,分成19個壩段,各寬22m,其中溢流壩段佔3個壩段。非溢流壩段壩頂高程223m,寬7m。右翼重力壩長40m,左翼重力壩長112m,與主壩軸線呈20°角,折向下游。中央溢流壩段堰頂高程208m,分成3孔,孔寬16m,閘墩厚6m,用16m×10.95m弧形閘門控制,泄量3100(正常水位)至4160(非常水位)m3/s。下游設水躍型消力塘,護坦下設排水系統。
  左岸布置泄槽式溢洪道,堰頂高程203.5m。設計流量6650m3/s(庫水位218m)至8000m3/s(庫水位220m),進口堰分4孔,各寬15m,由15m×15.3m弧形閘門控制。左、右岸各有一條由導流洞改造而成的泄水洞,每條洞泄量為318~340m3/s。
  電站取水建築物布置在9~12壩塊,共4孔,引水管直徑7.5m。廠房布置在壩后,共裝4台機組,利用水頭70~108m。
工程施工
  工程於1964年開始導流,1964年1月開始基礎的前期固結處理,共用了3年半時間,於1967年7月完成,處理岩石約150萬m3。1964年9月開始壩基開挖,結合進行基礎前期固結處理,直至1968年11月才完成。1966年7月開始澆築混凝土,1969年5月全部完成。1969年11月開始安裝機組,1970年7月4台機組全部安裝完成。
  施工所用上游圍堰是一座高37m的混凝土圍堰,頂長140m,按堰頂溢流設計,最大流量500m3/s。在建此圍堰以前,先在上游建臨時圍堰擋水,以便於混凝土圍堰的基礎施工。
  防滲帷幕在河床和右岸的深度為30~40m,左岸上部深度為50m。鑽孔總長度為1.07萬m,用水泥875t,平均耗用水泥81.8kg/m。
  排水孔直徑75mm,深25m,每一壩塊有6個孔,平均間距4.4m。在3~6號和13~15號壩塊增設排水孔。
  水庫在蓄水10億m3以後,突然遭遇百年一遇洪水,5日之內水庫已蓄滿,並開始溢流,在20d內泄放了約45億m3水。在水庫蓄滿水期間,有一處壩基排水管排水量突然增加,判斷系壩基防滲帷幕出現裂縫所致,因此對防滲帷幕進行了處理,經處理后,滲水量已大大減少。
其  他
  1.重大技術問題
4.1 基礎處理 由於壩基表層節理、裂隙發育,進行了大規模固結灌漿處理。處理分前期固結處理和開挖后的岩基處理。前期固結處理的範圍包括壩基輪廓線上游15m和下游20m以內的整個面積,處理深度30~50m,共鑽孔12.8萬m,用水泥1.34萬t,平均每m3岩石耗水泥9.4kg。鑽孔布置成3.14m×3.5m的網格,孔徑不少於2.5m,鑽孔方向與片岩成15°角,處理工作分層進行,鑽孔深度逐步延長,共分為7.5m、12.5m、17.5m、22.5m、27.5m等級,最大灌漿壓力分別1.2、1.5、2、2.5、3MPa。漿液水灰比為4∶1和1∶1。但開始灌漿前,表層先打7.5m深的鑽孔,用0.2MPa的低壓灌入1∶1的水泥漿,待初步凝結后,再按上述順序打孔灌漿。打孔后要利用相鄰兩孔,進行輪換反覆沖洗,每次沖洗都要達到粘土含量少於0.5g/L。開挖后的岩基處理範圍包括壩基輪廓線上游10m和下游15m以內的整個面積,處理深度7~12m。處理方法與前期固結處理相同,但所用漿液較稀,一般為4∶1,個別處用1∶1。共處理岩石51.4萬m3,鑽孔7633個,鑽孔總長9.86萬m,用水泥1.063萬t,平均每m3岩石用水泥2.08kg。
4.2 泄槽溢洪道消能工 泄槽最大泄量8000m3/s,落差80~100m。泄槽在平面上先略有收縮,然後逐步放寬並向右作10°轉彎,末端設水躍式消力塘,消力塘寬約70m,護坦面高程110m,尾檻與泄槽曲線斜交,頂部高程112m。檻面坡度1∶2。在消力塘後半部設有3個大型梯形消力墩,前端寬12m,下端寬16m,墩長12m,墩頂高程112m,用預應力錨索將消力墩錨固於岩基。運用效果良好。
4.3 將導流洞改建成泄水洞 導流洞直徑6m,改建方法是將導流洞上游段用混凝土堵塞,然後在堵塞段上方打一斜洞,呈13.57%的逆坡,改建后左岸泄水洞長336m,右岸泄水洞長420m,末端均用挑流消能。
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