亞斯文老壩

亞斯文老壩位於上埃及南部的尼羅河(Nile)上，在開羅以南約800km處，圬工重力壩，最大壩高53m。壩址河谷寬約2000m。大壩主要位於花崗岩上，上部覆蓋一層風積砂和努比亞砂岩沉積層。

亞斯文老壩

Old Aswan Dam

概述

亞斯文老壩位於上埃及南部的尼羅河(Nile)上，在開羅以南約800km處，圬工重力壩，最大壩高53m。始建於1902年，初期庫水位為106m，庫容9.8億m3。大壩經過2次加高，第一次是1907～1912年，庫水位提高到113m，總庫容25億m3；第二次加高是1929～1933年，庫水位達到121m，總庫容增至50億m3。亞斯文老壩的修建和2次加高的目的都是為了提高對尼羅河徑流的調節能力，以發展灌溉。工程同時具有發電和航運作用。現水電站總裝機容量61.5萬kW，年發電量30億kW·h。 壩址河谷寬約2000m。大壩主要位於花崗岩上，上部覆蓋一層風積砂和努比亞砂岩沉積層。 亞斯文地區是典型的沙漠氣候，炎熱少雨。最高溫度51℃，最低溫度2℃。11年間，最大年降雨量8mm，最小年降雨量僅為2.7mm。 水庫最高水位121.0m，總庫容50億m3，回水長度390km。大壩採取蓄清排渾的方式，泥沙淤積較少。壩後水位根據泄量不同，洪水期約為95.0m，其他月份約為88.0m。

樞紐布置

樞紐建築物由大壩和一、二號電站組成。 2.1　亞斯文老壩　為漿砌花崗岩條石壩，最終壩頂高程123.0m，壩頂長2142m，最大壩高53m。大壩在整個河床段布置有180個泄水孔。這180個泄水孔根據地形布置，高程不一，其中65個孔底坎高程87.65m，75個孔底坎高程92.0m，寬、高分別為2m和7m，這140個孔統稱為低孔，能在較小水頭下通過最大洪水；18個孔底坎高程96.0m，22個孔底坎高程100.00m，寬、高均為2m和3.5m，這40個孔在水庫正常運行時泄水，稱泄水孔。 在洪水期7～9月，所有泄水孔閘門全開，一般洪水可泄6000m3/s，大洪水泄量超過12000m3/s(在亞斯文高壩建成以前)。 泄水孔分為10組，單孔之間圬工寬度為5m，而每組泄水孔之間圬工寬度增至10m。多數泄水孔是在2∶1的水泥砂漿中砌上花崗岩石板作為襯砌，平均厚度為0.67m，只有30個底坎高程為87.65m的泄水孔採用鑄鐵襯砌。 在左岸還設有一座船閘，由4間長80m，寬5.9m的閘室組成，分5級過壩。 2.2　亞斯文一號電站　建於1953～1960年，布置在大壩上游500m處左岸(西岸)的一個天然河灣中。從進水口建築物通過短進水管，將水引入廠房，通過水輪機和尾水管，出水進入在岩石中開挖的尾水調壓池，然後經過每條淨面積為150m2的城門型尾水隧洞，穿過船閘基礎，將水排至下游。 一號電站的主要建築物有：①首部明渠從水庫引水至進水壩，長約200m，渠底高程92.0m；②進水壩為漿砌條石壩，採用鋼筋混凝土面板防滲，壩高35m，壩頂長330m，壩頂高程與大壩齊平為123.0m；③廠房全長219m，地面以上高度為23m，寬度為22m，地面以下高度為32m。安裝軸流式主機7台，設計水頭23m，單機容量4.6萬kW，轉速100r/min，副機2台，亦為軸流式，單機容量1.15萬kW，轉速250r/min。共裝機34.5萬kW；④尾水調壓池位於尾水管和尾水隧洞之間，面積25000m2，池底高程82.0m；⑤尾水隧洞4條，每條長約800m，斷面積150m2，隧洞穿過大壩左壩肩，橫穿船閘底部進入尾水道；⑥高壓開關站位於電站以西約230m、高程為132.0m的山上，長198m、寬96m。 一號電站在亞斯文高壩修建以前，發電水頭最高31m，最低10m，高壩建成後發電水頭穩定在20m左右。 一號電站自1960年全部建成投產以來，年發電量在17.5億～19.0億kW·h之間，運行基本良好。由瑞士製造的3號和4號機組運轉以來，水輪機葉片有氣蝕和磨蝕發生。氣蝕面發生在葉片邊緣，寬3cm，長約20cm，一般每4～6年補焊一次；磨蝕深度大於3cm的也採用補焊辦法處理，一般6～7年補焊一次。此外葉片出現裂紋，個別葉片曾發生斷裂，為此曾更換新的葉片，並在幾何形狀上作了局部修改以改善氣蝕條件。 2.3　亞斯文二號電站　自亞斯文高壩修建後，亞斯文老壩的來水量比較穩定，非汛期來水量增加，計畫每年從高壩下泄的水量為555億m3，由於一號電站裝機較少，每年有135億m3的棄水，為了儘量利用這部分水量，修建了亞斯文二號電站。二號電站靠左岸，位於老壩下游70m處，兩側修建翼牆，中間形成前池，利用原大壩20個寬2m、高7m的泄水孔作為電站的進水口，將水引入前池再進入廠房。 電站裝機4台，總裝機容量27萬kW。水輪機採用轉槳式，20m水頭下單機出力為6.75萬kW，單機過流量360m3/s，轉輪直徑7m，轉速100r/min，同軸發電機單機容量為7.5萬kVA，功率因數0.9。二號電站建於1981～1985年，第一台機組於1985年7月發電，全部機組於1986年投入運行。

工程施工

一號電站的上游主體圍堰的堰頂長度370m，基岩以上圍堰中部高度為30m。圍堰南翼(左岸)座落在堅硬的花崗岩上，因此建成圬工重力壩的形式；圍堰北翼覆蓋有不良岩石區，就採用了鋼板樁中央心牆的堆石壩型式。先挖除不良岩石，再在基岩中的溝槽內架設板樁，最後通過混凝土截水牆使板樁與基岩緊密連線。圍堰於1953年6月開始施工，同年10月完工。 亞斯文老壩建成以來，經過2次加高，效果是顯著的。在高壩修建以前，老壩採取"汛期泄空排沙、非汛期蓄水調節"的運行方式，基本保持水庫庫容，起到每年調節灌溉用水的作用。高壩建成後，老壩降低庫水位由121m降至110m左右運行，從而保證一號、二號電站發電水頭為19±3m，也保證了高壩電站有較高的運行水頭。