彼德拉德阿吉拉水電站
Piedra Del Aguila Hydropower Station
彼德拉德阿吉拉壩(Piedra Del Aguila Dam)為混凝土重力壩,最大壩高170m,大壩形成的水庫長120km,正常蓄水位592m,總庫容124億m,年平均流量713m/s,調查歷史最大洪水流量19000m/s,25年一遇的洪水流量為4000m/s。水庫面積261km。該地區年平均溫度11.0℃,最高平均溫度26.3℃,最低平均溫度-0.9℃。
壩址處河谷很深,呈"∪"形,寬度25~45m。該地區岩石主要為安山岩,被幾條流紋岩岩脈切割。安山岩和流紋岩岩脈之間接觸比較緊密,沒有發現薄弱跡象,但有幾處不連續的裂縫被糜棱狀物質填充,這表明岩體之間發生了位移。在壩址處,除有一些次生斷層外,無大斷層,其間填充著擠碎的糜棱岩。斷層厚度在幾厘米~幾米之間,在糜棱狀斷層附近,節理出現的頻率增加(每米10~100條)。但一般情況下,每米只有1~10條。
樞紐布置
彼德拉德阿吉拉水利樞紐主要建築物有攔河壩、溢洪道、泄洪底孔和電站廠房等。
大壩為混凝土重力壩,壩頂高程595.30m,壩頂長820m,分38個壩段,平均每個壩段長20m。大壩右壩肩為近豎直的天然坡面,其下部坡度漸緩,左壩肩的坡度為1∶3,上部接玄武岩層,端部形成陡峭岩壁,下面是一條充滿沖積物的古河道。為防止古河道發生滲流,作了帷幕灌漿,長1214m,深200多m。壩體混凝土總方量278萬m,石方開挖90萬m,土方開挖42萬m,上游壩坡為垂直,下游壩坡1∶0.75。
溢洪道位於左岸,堰頂設有4個15m×19.4m的弧形閘門,滑雪道長210m,泄洪量為10000m/s。泄水底孔位於左岸高程482.0m處,共3孔,尺寸為3m×4.5m,最大泄流量為1560m/s。電站廠房緊接在大壩下游,廠房內共裝有6台單機容量為35萬kW的混流式水輪機組,有效水頭103m,額定流量353m/s。電站進水口位於大壩上游面,進水口高程542.00m,共設有6扇7.52m×10.5m的定輪平板閘門。壓力鋼管長123.00m,直徑為9.00m,埋置在大壩的下游面。
工程施工
古河道的防滲處理:由於左岸壩肩存在有一條地下暗河河槽,為保證左岸有足夠的抗滲性及抗管涌穩定性,需進行基礎處理。為此,橫斷古河槽設一道具有3排孔的100000m的灌漿帷幕和下游3排不同的排水幕,其最後1排排水幕位於地下暗河河槽的外面。利用10台200L/s的排水泵排水以降低地下水位。在大壩與暗河河槽之間,在沖積層中開挖22個相互銜接的斷面為3m×2.6m的廊道,並在其中回填混凝土,以形成一道長175m、深66的截水牆。
塑性混凝土的級配:工程上下游圍堰最大水頭38m,縱向圍堰的最大水頭為13m,均採用沿堰軸線布置的塑性混凝土防滲牆。其中縱向圍堰的防滲牆最深42m,橫向圍堰的防滲牆最深38m。採用的塑性混凝土配合比為:水泥150kg;含6%膨潤土的泥漿250L;粗骨料(5~19mm)814kg;粗骨料(19~38mm)272kg;砂853kg。這種配合比的混凝土,其抗壓值為3.0MPa,變形率為2%。
斷層處理:由於開挖過程中,在河谷中央發現了兩條斷層,如不作處理,會引起大壩結構變形,並出現裂縫。因此,對工程設計進行了某些修改。①基岩超挖形成1個大坑,然後用大體積混凝土回填,以修建1個三維的整體壩塊,跨越斷層。②從斷層與壩軸線交點開始沿其軸線布置G300和G301廊道,跨越斷層的上下緣,修建在基礎高程以上4m,且每隔6m設定一排直徑75mm的鑽孔,鑽孔向上游傾斜,傾角15°,用於監測水流和壓力。另外,在沿基岩表面突變處設定了一組廊道,用以釋放應力。廊道頂板不配筋,可以允許在廊道內產生裂縫,而廊道的拱頂是配筋的,它將防止裂縫進一步向上發展。
裂縫處理:施工期間(1989年)發現混凝土澆築層水平層面產生裂縫,為此,採取了以下一些措施:①在混凝土層面上設定了半管和雙配筋(φ32,間距30cm)。②大壩6、7、8、9、16、19、23、25、27、33、36、38壩塊均產生了裂縫,為封堵這些裂縫,從檢查廊道內鑽孔,灌注彈性聚氨脂,裂縫面用40mm寬,5mm厚的SIKAFLEXIA封填,並在表面塗上彈性聚氨脂塗層。在廊道內鑽斜排水孔,孔底至上游面2.5m,孔端垂直間距9m。③鑽一些排水孔,在垂直面上儘量靠大壩上游面的地方截斷裂縫,在灌漿、排水和檢查廊道內發生滲漏的地方,用鑽機鑽排水孔。排水孔頂端垂直間隔為6m。④在32號和35號壩塊的整個上游面敷設防水塗層,以阻止水流滲入裂縫。⑤對壩塊靠近上游面的防水隔艙進行高壓灌漿,以控制新裂縫的產生並有助於老裂縫的閉合。⑥在沒有發生裂縫的壩塊鑽防護排水孔,從廊道內按不同高程向上游面鑽取,直至528m高程,孔端垂直間隔9m。