全球幾座高混凝土面板堆石壩簡介

混凝土面板堆石壩(CFRD)具有堆石密度大、抗剪強(qiáng)度高、造價(jià)低，以及碾壓堆石體沉降變形量小等特點(diǎn)。全球最高的10座CFRD為我國的水布埡壩、江坪河壩,以及國外的拉耶斯卡壩、巴昆壩、坎普斯諾武斯壩、卡拉紐卡壩、索加莫索壩、埃爾卡洪壩、阿瓜米爾帕壩和巴拉格蘭德壩。對(duì)國外的8座CFRD工程進(jìn)行了簡要介紹。

高混凝土面板堆石壩;壩工程;簡介

1 拉耶斯卡壩

墨西哥拉耶斯卡(La Yesca)壩，高209 m，是裝機(jī)容量為750 MW的拉耶斯卡水力發(fā)電項(xiàng)目的重要組成部分，也是圣地亞哥河水力發(fā)電系統(tǒng)的一部分，該河流經(jīng)哈利斯科州和納亞里特州。這一水力發(fā)電系統(tǒng)還包括已建成的裝機(jī)容量為975 MW的阿瓜米爾帕(Aguamilpa)水電站和裝機(jī)容量為750 MW的埃爾卡洪(El Cajon)水電站。

拉耶斯卡壩由承包商土木工程聯(lián)營公司(ICA)牽頭的財(cái)團(tuán)負(fù)責(zé)建設(shè)。2012年11月6日，卡爾德龍總統(tǒng)主持了該壩的竣工儀式。

2 巴昆壩

巴昆(Bakun)水電項(xiàng)目是馬來西亞最大的水電項(xiàng)目，裝機(jī)容量為2 400 MW，位于沙撈越州的巴盧伊(Balui)河上。壩高205 m，壩頂長748 m，水庫面積近7萬hm2。

該水電項(xiàng)目由馬來西亞沙撈越水電有限公司開發(fā)建設(shè)。在馬來西亞-中國水電合資公司成立后，該水電站的主要土建工程于2002年按計(jì)劃開工。

該大壩的溢洪道由4扇寬15 m、高20 m的弧形閘門控制，溢洪道混凝土陡槽寬50 m、長680 m，其末端設(shè)有挑流鼻坎。

8條發(fā)電引水隧洞由混凝土襯砌或鋼襯砌，進(jìn)口直徑8.5 m,漸減至7 m，長670～760 m不等。電站廠房位于壩趾附近，廠房內(nèi)安裝有8臺(tái)單機(jī)300 MW的水輪機(jī)。

3 坎普斯諾武斯壩

巴西坎普斯諾武斯(Campos Novos)壩位于巴西圣卡塔琳娜州的卡諾阿斯(Canoas)河上。這座高202 m、總方量為1 200萬m3的大壩于2001年10月開工，2005年2月完工。堆石壩材料為花崗巖，壩體分區(qū)填筑，壩上游的1/3部分和大壩中部的填筑區(qū)為3B和3D，按每層1 m的厚度進(jìn)行分層碾壓，加水量200 L/m3。這些區(qū)域的孔隙率平均為0.22，碾壓混凝土平均壓實(shí)容重為2.14 t/m3。

壩體下游的1/3部分由3C/3D類型的材料填筑，按每層1.6 m進(jìn)行分層碾壓，不灑水。該區(qū)域的平均壓實(shí)容重為2.02 t/m3。面板下方為過渡區(qū)2B和3A，并按每層0.5 m進(jìn)行分層碾壓，孔隙率控制指標(biāo)為0.20。

該堆石壩分3個(gè)階段施工，混凝土面板澆筑分2個(gè)階段施工。最先進(jìn)行該堆石壩上游部分的施工，并將面板澆筑到高程568 m，該高程接近壩頂最終高程的52%，防洪標(biāo)準(zhǔn)為500 a一遇。

接下來，堆石壩下游壩體填筑至高程570 m，隨后填筑至高程660 m。整個(gè)堆石壩填筑完成后進(jìn)行混凝土面板澆筑。碾壓堆石壩的平均填筑強(qiáng)度為每月70萬m3，而16 m寬的面板的平均澆筑速率為2.9 m/h。

4 卡拉紐卡壩

冰島裝機(jī)容量為690 MW的卡拉紐卡(Karahnjukar )水電項(xiàng)目于2008年完工，該項(xiàng)目由一系列大壩組成，其中規(guī)模最大的大壩為卡拉紐卡壩，該壩長700 m，高196 m，為歐洲同類型大壩中最高的大壩。其他兩座規(guī)模較小的大壩為粘土心墻堆石壩，壩高分別為68 m和29 m，建于卡拉紐卡壩的兩側(cè)。

卡拉紐卡CFRD的填筑方量達(dá)900萬m3，由意大利一家公司承建。堆石壩的填筑料由大壩上游庫區(qū)的一采石場(chǎng)生產(chǎn)，部分石料經(jīng)過破碎和篩分后再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行拋填?；炷撩姘宀捎没０灏疵繅K間隔15 m寬澆筑。

大壩兩岸為垂直峭壁的深山峽谷。設(shè)計(jì)將壩體上游側(cè)穿越峽谷，3塊獨(dú)立巨石間高50 m的混凝土坡腳擋土墻取代了混凝土面板坡腳處的常規(guī)混凝土趾板。該坡腳擋土墻采用彈性接縫止水措施來承受斷裂活動(dòng)，而大壩作為一個(gè)整體來抗震。

5 索加莫索壩

索加莫索(Sogamoso)壩位于哥倫比亞北部的索加莫索河上，該水力發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)容量為820 MW，由一座高190 m、長300 m的大壩和一座地下發(fā)電廠房組成，廠房裝有3臺(tái)混流式水輪機(jī)組。

這座造價(jià)17.4億美元的大壩和電站的業(yè)主為哥倫比亞國有電力公司(Isagen)。該項(xiàng)目由英格泰克(Ingetec)公司于20世紀(jì)90年代負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，由普利格奧公司承建。

大壩形成的水庫庫容為480萬m3，溢洪道布置在大壩的左岸，由4扇弧形閘門控制，溢洪道的最大設(shè)計(jì)泄洪量為17 100 m3/s。該水電項(xiàng)目于2014年全面投入運(yùn)行。

6 埃爾卡洪壩

墨西哥埃爾卡洪(El Cajon)壩位于納亞里特州的圣地亞哥(Santiago)河上，距特皮克市以東80 km，距阿瓜米爾帕(Aguamilpa)水電站上游60 km。該大壩于2003年開工，并于2007年6月完工，總投資為8億美元。

大壩總長為640 m，最大壩高為188 m，水庫庫容為50億m3，該水庫可用來調(diào)節(jié)徑流量，阿瓜米爾帕地區(qū)可從中受益。國有公司聯(lián)邦電力委員會(huì)(Comision Federal de Electricidad)負(fù)責(zé)電站的運(yùn)行管理，750 MW的裝機(jī)容量可滿足墨西哥2%的電力需求。

7 阿瓜米爾帕壩

阿瓜米爾帕(Aguamilpa)壩長660 m，高187 m，位于墨西哥納亞里特州的圣地亞哥河上。水電站于1995年正式投產(chǎn)發(fā)電，建設(shè)期5 a，總裝機(jī)容量為960 MW。水庫庫容為69.5億m3，大壩設(shè)置有一座溢洪道，溢洪道由6扇高19 m、寬12 m的弧形閘門控制。

8 巴拉格蘭德壩

巴拉格蘭德(Barra Grande)壩建于巴西佩洛塔斯(Pelotas)河上，距離該河與卡諾阿斯河交匯處43 km。該壩長665 m、高185 m?；炷撩姘搴穸劝?.3+0.002H>0.005H控制，上游面的坡度為1.3，下游面坡度為1.4。大壩堆石體的填筑材料為玄武巖，填筑量為100萬m3。

該項(xiàng)目于2001年開工，2005年完工。然而2005年9月大壩混凝土面板受壓后，發(fā)生了大規(guī)模開裂。水庫的滲流量恒定在150 L/s，在2006年1月末達(dá)到了1 280 L/s(然而這段時(shí)間大壩本身保持安全狀態(tài)，運(yùn)行未受到影響)。為了解決此問題，將塑料布鋪設(shè)在大壩止水上方，以防粘接。2007年6月從壩頂拋灑粘土材料來減少滲流量，最終大壩的滲流量下降至800 L/s。

(周 榮 編譯)

2015-01-06

水電論壇

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