恰爾瓦克壩

恰爾瓦克壩

Charvak dam，Чарвакская плотина

概述

恰爾瓦克壩位於烏茲別克斯坦奇爾奇克(Чирчик)河上，亞粘土心牆堆石壩，最大壩高168m，庫容20億m3，電站裝機容量70.6萬kW。工程於1966年開工，第一台機組於1970年發電，最後一台機組於1972年投入運行。 壩基為層狀石灰岩，河床覆蓋層厚10m。設計地震烈度為8度。壩址多年平均徑流量61.5億m3。近10年來由於中亞地區乾旱頻繁，使河川年徑流量出現了40億～80億m3的非常變幅，因此，個別年份水庫不能充水到設計水位，泄水深度大大超過了水庫規定的幅度(30～40m)，達到75m，低於死水位20m。壩基水文地質狀況發生了很大的變化

樞紐布置

工程包括大壩、泄水建築物及水電站。 大壩為亞粘土心牆堆石壩，高168m，壩頂長764m，壩頂寬15m，壩基寬720m，壩體方量2160萬m3，水庫總庫容為20億m3。 泄水建築物位於左岸，由豎井進水口和2層泄水隧洞組成。豎井式泄水隧洞進口為半圓形漏斗，裝設4扇寬為14m的弧形閘門。第一層泄水洞直徑11m，長800m，位於下層，其後半部長400m。第二層泄水隧洞直徑9m，出口處設調節閘門，閘門後面設傾斜無壓段。泄水隧洞用於水庫放空、灌溉放水和泄放非常洪水。庫水位上升時，關閉第一層，經常流量通過電站機組下泄，第二層隧洞還用來泄放施工洪水。 豎井泄水洞直徑11m，高150m，為圓柱形，採用束流挑流鼻坎將豎井中的壓力狀態變成泄水隧洞中的穩定無壓狀態。 壓力引水隧洞布置在2個高程上，用豎井代替大坡度的傾斜隧洞來連線，大大簡化了施工過程。由於利用水輪機的安全係數，取消了壓力引水隧洞內兩條直徑14m、高達100m的調壓井，還取消了直徑為2.2m的錐形閥等，這就加速了水電站建築物的安裝工程。電站位於壩下游右岸壩肩處，廠房內布置4台每台容量為17.65萬kW的機組。4台20萬kVA的變壓器布置在廠房的隔墩上。

工程施工

1966年9月截流，截流實測流量127m3/s，龍口寬度26m，最大落差5.94m，最大流速5.2m。投拋的塊石和混凝土塊體重不足15t，截流採取立堵端進。流量最大時，拋投20t石串合龍。採用10～25t自卸卡車和推土機，最大拋投強度540m3/h，截流耗時6h。 壩基處理：壩基為複雜的向斜褶皺軟層石灰岩，有裂隙，特別是左岸斜坡破壞嚴重。需清除心牆範圍內河床里的覆蓋層、兩側稜體、岸邊台地和岸邊範圍內的坡積物及破碎、以及裂隙嚴重的岩石和岩溶發育帶。對心牆基礎進行10～12m的固結灌漿，為保證心牆和基岩的良好結合，用混凝土填平基坑底部和岸坡不平處或噴以混凝土，這種措施還可防止岩石風化，減少水泥沙漿的用量。在心牆基礎通過灌漿廊道作深為60m的防滲灌漿帷幕，河床部分作為雙排帷幕，排距1.9m，孔距2.9m；延伸到兩岸變成單排，孔距仍為2.9m。　 該工程上採用寬5m、高6m、水頭95m的高壓弧形閘門。閘門結構的主要特點是布置在埋設件上的液壓操作水封。第一層導流洞閘門通過3年的運轉經驗證明，工作是完全可靠的。 壩內埋設1000台觀測儀表，用來觀測壩體、泄水建築物等的變形。 在水庫初期和蓄水過程中，發現壩基和岸坡滲流加快、增大，為此採取了措施：加深左岸階地兩處單排帷幕灌漿，同時在發生滲流區布設了排水洞和減壓孔，以避免滲流破壞。