伯克壩

伯克壩

Berk Dam

概述

伯克工程位於土耳其傑伊漢(Ceyhan)河中遊河段上，在錫爾壩上游，距阿達納市120km。混凝土拱壩，最大壩高201m，水庫總庫容4.27億m3，水電站裝機容量51.45萬kW，發電是該工程的唯一目標。該工程於1991年開工，1996年竣工。 壩址處河谷狹窄，水面線處寬約40m。壩址區和大部分庫區位於三疊紀岩層，主要為石灰岩，其間夾有軟弱的粘土和頁岩互層。這些互層構成石灰岩的隔水層。 在離壩址40km處是地球板塊運動的交匯點，受過強烈的構造運動，地層呈複雜的褶皺，在主壩上游200m處有一大的非活動性逆掩斷層穿過河谷，是石灰岩、白雲質石灰岩、軟弱粘土和頁岩水平層的局部邊界線。這條斷層是灌漿帷幕防滲處理的重要部位。 該地區的地震活動相當頻繁，在過去的15年間，這裡已發生過15次5級以上的地震。在動力計算中考慮最大峰值加速度，設計基本地震(百年重現期)為0.2g；最大設計地震(千年重現期)為0.3g。 壩址處傑伊漢河的年平均徑流量為48億m3，年平均流量為153m3/s。月平均徑流量變化從9月到第二年4月為1.45億～8.94億m3。

樞紐布置

樞紐主要建築物有大壩、壩頂溢洪道、泄洪隧洞和地下廠房。 大壩為60°對數螺旋形雙曲拱壩，拱冠梁處壩頂厚4.6m，壩底厚度29.9m，壩頂長270m，大壩體積74.5萬m3，河谷寬高比1.343，壩體厚高比0.149。壩體分為14個壩段，施工縫間距為20m。 壩頂溢洪道裝有4扇11.5m(寬)×7.5m(高)的弧形門。溢洪道的泄洪能力為2000m3/s，可通過50年一遇洪水。為避免壩址下遊河床受到沖刷，用設有二道壩形成的水墊消能，二道壩高51m。 2條泄洪洞位於右岸，每條泄洪洞的最大泄流能力為2750m3/s。隧洞上游段為圓形，直徑12m，承壓水頭60m；下游段為寬13m的城門洞形，無壓，未端設挑流鼻坎。其進口為常規的喇叭形，設事故定輪閘門，在隧洞上、下游段之間的地下閘室內安裝10m×10m的弧形工作閘門。 2個壩內底孔，用於控制庫水位(特別是封堵導流洞時的庫水位)。在最高水位時，每個底孔可泄215m3/s流量，在孔內裝有直徑2.5m的閥門和4m×2.7m的定輪閘門。 電站進水口緊靠大壩右岸上游，高70m，進水口為喇叭形，設有攔污柵和7.5m×10m的事故定輪閘門及啟閉機。發電引水洞為圓形，長1950m，直徑9.3m，用混凝土襯砌，並進行固結灌漿。岩石覆蓋層最小厚度200m，洞內最大靜水頭80m。在引水隧洞末端設定高100m，直徑20m的圓柱形阻抗式調壓井。調壓井為混凝土襯砌，並設有防滲薄膜和固結灌漿。在壓力豎井底部後面，引水洞分為3條壓力管道。這3條4.6m直徑的壓力管道採用鋼板襯砌。3條6.3m寬的D形尾水隧洞採用混凝土襯砌，出口設有疊梁閘門。中間變電站位於左岸。 3台發電機組，變壓器和輔助設備都布置在1個地下洞室中，變壓器位於機組之間，這種布置降低了總造價。 廠房洞室本身長120m，寬19.75m，高40.15m，在廠房周邊廊道內設定灌漿帷幕和排水帷幕。 豎軸混流式水輪機，淨水頭186m，引用流量100m3/s，額定出力17.15萬kW，豎軸發電機的額定容量為187.5MVA。設有10台(一台備用)單相62.5MVA，15.75/184kV變壓器。

工程施工

工程主要工程量為：石方開挖172萬m3，其中主壩51萬m3；混凝土110萬m3，其中主壩為73萬m3；需用水泥30萬t，鋼筋1.9萬t；灌漿和排水帷幕鑽孔長度超過200km。 施工時，採用1條直徑11m、長500m的馬蹄形混凝土襯砌隧洞導流。由於壩址處於深山狹谷中，交通不便。在左岸壩頂處，用爆破方式挖出一個窯洞作為工作平台，在右岸通過向上掘進的豎井，開挖一個工作平台。壩基開挖使用27.5t的纜索起重機。幾條豎井開挖中先用天井鑽機開挖導洞然後擴大。由於壩基表面岩石質量較差，需挖除15～20m。在左岸開挖中遇到不穩定岩體，體積約70萬m3，為此開挖了15條錨固廊道，廊道中設錨拉鋼筋束，每條錨固廊道提供220kN抗力，總抗力達到3300kN。壩基和兩岸均依靠灌漿帷幕防滲，帷幕深95m。 混凝土拌和廠設於右岸，生產能力為180m3/h，混凝土澆築採用兩台27.5t的纜式起重機，平均鋪築強度為90m3/h，峰值強度為130m3/h，混凝土鋪築層厚3m。混凝土溫控措施包括：拌合過程中加冰，鋪築層中設冷卻水管，鋪築時，冬天混凝土溫度保持在15°C，夏天溫度保持在18°C。