奇柯阿森壩

奇柯阿森壩位於墨西哥東南部的格里哈爾瓦(Grijalva)河上，在恰帕斯(Chiaps)州首府圖斯特拉古鐵雷斯(Tuhtla Gutierrez)市以北22km處。大壩為心牆堆石壩，最大壩高261m，水庫總庫容16.8億m，電站總裝機240萬kW，年發電量55.8億 kW·h，工程目的主要是發電和防洪，1974年5月開工，1978年10月第一台機組發電。

奇柯阿森壩

Chicoasen Dam

概述

奇柯阿森壩位於墨西哥東南部的格里哈爾瓦(Grijalva)河上，在恰帕斯(Chiaps)州首府圖斯特拉古鐵雷斯(Tuhtla Gutierrez)市以北22km處。大壩為心牆堆石壩，最大壩高261m，水庫總庫容16.8億m3，電站總裝機240萬kW，年發電量55.8億kW·h，工程目的主要是發電和防洪，1974年5月開工，1978年10月第一台機組發電。 大壩建於深窄峽谷中，右岸邊坡75°～80°，左岸邊坡65°～70°。峽谷底部和岸邊均為石灰岩，河水位以下為堅固的深灰色石灰岩；其上為白色砂質灰岩，岩層堅固，每層厚20m；再上為層厚5～300cm的石灰岩；最上為0.1～20cm的粘土。壩址處河床砂卵石覆蓋層厚40m。壩址區有4組斷層通過。 大壩修建在墨西哥地震風險較高的地區，壩址基本地震烈度為9°，震級為7.5，設計採用的地震加速度為0.15g。 壩址以上流域面積2.6萬km2，年平均流量376m3/s，實測最大流量為6214m3/s，設計洪水流量為18200m3/s，水庫調蓄水後，下泄流量為17400m3/s。水庫最大蓄水位395m，正常蓄水位375m，有效庫容2.856億m3。

樞紐布置

樞紐主要建築物包括直心牆高堆石壩、左岸3條泄洪隧洞、右岸發電引水系統和地下廠房、右岸導流隧洞和河床臨時導流洞。 直心牆堆石壩，頂高程為402m，最大壩高261m，壩頂長485m，頂寬25m，底寬約100m，超高10m。上游壩坡1∶2.1，下游壩坡1∶2.0，防滲心牆在200m以上採用直心牆，200m以下填築成微斜心牆，心牆填築方量為210萬m3，壩體總體積為1537萬m3。 布置在左岸的3條泄洪隧洞，每條洞長700m，直徑16m，間距為50m。隧洞進口處各安裝3扇9.7m×22m的弧形閘門，每孔泄量為1930m3/s，這3條泄洪隧洞在進口處是合用一條進水明渠，隧洞尾部則利用挑流鼻坎將水挑至河內，最大水頭差約100m。總泄量17370m3/s。 地下廠房位於右岸，廠房長205m，寬20.5m，高43m，廠房內安裝有8台混流式水輪發電機組，單機容量30萬kW，機組分兩期安裝，第一期安裝5台，通過每台機組的流量為207m3/s，壓力鋼管直徑為6.2m，長260m。最大發電水頭189m，最小167m。電站尾水隧洞分兩期開挖，第一期開挖2條，襯砌後每條寬13m、高13m、長572m。第二期3台機組安裝時將開挖第3條尾水隧洞，長682m。 變壓器室布置在廠房以下40m處，長183m、寬14m、高14m。第一期5台機組的調壓室為阻尼式，長108m、寬16.5m、高56.5m。第二期安裝的3台機組的調壓室長64m、寬16.5m、高56.5m。進入廠房的交通洞高7.15m，寬8m。

工程施工

1974～1975年的枯水期進行導截流。在上游圍堰施工前，先在左岸開挖一條長350m、寬7m、高6m，泄量為170m3/s的導流洞；在上游圍堰施工的同時，在右岸開挖2條斷面為13m×13m的不襯砌導流洞，進口設閘門，2條導流隧洞的最大泄流量為4000m3/s。外側1條洞長1380m。上游圍堰堰頂高程為258m，高61m，下游圍堰堰頂高程為229m，高26m，圍堰防滲除採用不透水心牆外，在上下游圍堰中還做了0.6m厚的混凝土防滲牆，並設有3排帷幕灌漿孔。2座圍堰均是壩體的組成部分。 心牆填築採用礫石含量高的粘土砂。 大壩上游側反濾料用粒徑76mm的河床沖積層過篩的材料；下游側用人工破碎石灰岩過篩的材料。過渡層料採用最大粒徑為150mm的人工破碎石灰岩過篩材料。壩殼料取自不同料場，最大粒徑40～50cm。 心牆填築是在最優含水量條件下，按每層厚25cm填築，用7t振動氣胎碾碾壓6遍。反濾層和過渡層填築層厚為40cm，採用10t推土機平整並用10t振動平碾碾壓2遍。壩殼每層填築60cm，用12t級振動碾壓實4遍。護坡用60cm的塊石，用運輸機械壓實；波浪作用區則採用重量大於1t的塊石護坡。填築最高月強度36萬m3，平均年強度300萬m3。 壩體填築料的運輸主要是採用皮帶機運輸方案，具體運輸方法是：主皮帶機-移動式皮帶機-移動式轉料斗-自卸卡車。主皮帶機2條，寬1m和1.4m，每小時運2000和4000t，主皮帶機沿壩坡布置，隨著壩體的升高而加長和升高，當與一側岸坡相交時就改變方向。移動式皮帶機的作用在於將主皮帶機運來的填料運至移動式轉料斗，它可不經卸裝就在該處提高20m。移動式料斗則布置在壩體填築高程的下游面，隨著壩體升高，用液壓千斤頂陸續抬高。自卸卡車從轉料斗中接料，經過一段水平運距後，將料運至填築地點。 為了加快壩體的施工，壩基和岸邊灌漿廊道均採用地下式，心牆內不設廊道。 土石料採用9m3的電鏟開挖，35t的自卸卡車運料。 大壩總填築方量約1500多萬m3，其中石料1170萬m3，粘土心牆210萬m3，反濾料70萬m3，地下廠房的石方開挖16萬m3，混凝土澆築量為6萬m3。工地上平均施工人員為1600人，工程師30人，使用大型施工設備65台，一般施工設備506台。 該工程在施工和初期運行期間發生了以下的情況：①在壩體填築到高程310～320m間，左岸岸邊坡度突變區附近出現拉力區。②1980年5月1日水庫蓄水，此後在大壩上游高程270～320m間的堆石體、過渡區和反濾層內發生了明顯沉降，但在下游堆石體壩殼未見這一情況發生，壩頂也沒有出現裂縫。③1980年4月22日至9月8日期間地震頻繁，平均每天都有地震，震中距大壩一般為5～25km，震級最大為3級，相應震中距大壩10km。水庫蓄滿後，地震活動趨於減少。經調查震源集中在兩個地區，一個是鄰近大壩區，另一個是水庫南面末端的蘇米德羅(Sumidero)峽谷。