宮瀨壩

宮瀨壩

Miyagase Dam

概述

宮瀨壩位於日本神奈川縣中部、相模川水系(Sagamigawa)右支流中津川上，在東京西南50km。混凝土重力壩，最大壩高155m，水庫總庫容1.93億m3，電站裝機容量2.54萬kW。工程用於：防洪、供水、保護和維持河流正常功能以及發電。1984年開工，1994年11月建成。 壩址左岸邊坡是高150m的陡坡，坡度70°，上部(150m以上)坡度較緩。壩址右岸比左岸較平緩，但也在40°和45°之間。 壩址主要的岩層，從下至上分別是火山角礫岩，火山礫質凝灰岩、礫岩、凝灰質礫岩等。在歷史上，附近地區曾發生過關東大地震。 壩址控制流域面積213.9km2，通過渠道從其他水庫引水到宮瀨水庫，這些水庫控制的集水面積為112.5km2。有效庫容1.83億m3，死庫容0.1億m3。正常蓄水位286.0m，設計洪水位286.0m，校核洪水位288.5m，最低水位206.0m。200年一遇設計洪水流量1700m3/s。

樞紐布置

樞紐包括主壩、泄流設施和兩座電站。 大壩壩頂長400m，壩體積約200萬m3。壩頂高程290.0m。大壩下游坡度為1∶0.625；上游貼塊混凝土下部坡度為1∶0.6，上部為1∶0.2。抗震設計採用日本國內重力混凝土壩中最大級別的設計地震係數值0.18。 非常溢洪道採用無閘門的自由溢流方式，其結構形式比較特殊。在壩前中間設橫向渠道，上游部分高程286m，幾乎整個壩長均可溢流，然後水從橫向渠道向中央集中，從壩頂下游的溢流堰下泄。正常溢洪道為上下兩層泄水孔，也布置在壩的中部。這種布置使整個溢流段和消力池都限制在大壩的中段範圍。上層泄水孔235m高程，設有主、副兩扇高壓閘門。下層泄水孔布置在190m高程，裝設弧形閘門。溢洪道的總泄量為1900m3/s。 由於水庫的水交換率小，預計會形成分層型，故採用了不同高程取水建築物，其最大設計取水流量為55m3/s。在高程286.0～218.0m處為溢流取水，在高程218.0～206.0m處為潛流取水。溢流取水的結構為多段式圓筒型。低水位取水閘門設定在圓筒閘門下部，能在枯水時由低水位部位應急放水。 宮瀨壩設有兩座電站，最大裝機容量分別為2.42萬kW和0.12萬kW。發電居次要地位，按其他目的所排放的流量來安排發電。

工程施工

骨料採石場在壩址以上200～500m，採用梯段開挖法，每梯段15m。開採的石料溜入豎井，通過豎井下端的柵式小門把石料裝進停在平洞中的自卸卡車，自卸卡車經平洞運至骨料加工廠。總開採量533萬m3，其中可用骨料約210萬m3，其餘為覆蓋層和尾渣。 粗骨料分為150～80mm，80～40mm，40～20mm，20～5mm4級。骨料加工廠生產能力為8000t/d，其中細骨料2000t/d，粗骨料6000t/d。 大壩以碾壓混凝土澆築為主，其澆築部位為高程135～270m之間的全部壩塊以及高程270～288m之間的右岸19～25壩塊，其它部位採用纜索起重機進行柱狀澆築或用泵送混凝土法施工。 混凝土拌和樓布置在右岸岸邊坡頂上，裝有2台3m3油壓可變式雙軸拌和機，日生產能力為4000m3。混凝土裝入20t自卸卡車，然後通過平衡重式斜面升降機將混凝土運到澆築面。澆築塊的長度達180m。澆築層厚75cm，分3次攤鋪，每次厚度為25cm，用10.5tSD-450型振動碾碾壓。在每一澆築層面上鋪15mm厚的沙漿，在碾壓前用振動切縫機切出橫縫，縫中嵌入鍍鋅的"V"形鋼板，縫的間距為15m。除7、8兩月規定在夜間澆築外，其他時間晝夜施工。採用人工降雨和養護罩對混凝土進行養護，養護時間1～2d。對骨料人工冷卻至14.5℃，以控制溫度。從1991年10月開始澆築混凝土，於1994年11月澆完，共用37個月，日平均澆築量約4000m3，1993年3月曾創造了月最高澆築量11.7萬m3的記錄。 壩基進行了固結灌漿和帷幕灌漿。灌漿孔的深度為7m，孔距5m，呈格子狀。如果不能達到預定要求，則在中間布置加密孔。帷幕灌漿最大深度為100m，基本孔距為12m，並根據中央內插法把規定孔分3次加密。此外，輔助帷幕與上游主帷幕成9°角布置。灌漿採用分段法，分段高度為5m。 壩體上、下游面部(A-1區)的水灰比0.5，粉灰比30%，骨料比率26%。約束區內、外部(A-2區)水灰比0.6，粉灰比28%，骨料比率28%，最大粗骨料150mm。均採用內部振動機碾壓。RCD施工區內部(B-1區)水灰比73.1%，粉灰比30%，骨料比率30%，最大粗骨料150mm，採用振動碾壓。結構周圍(C-1區)水灰比50%，粉灰比30%，骨料比率27%，最大粗骨料80mm，採用插入式振搗器振實。