阿科松博壩

阿科松博壩

Akosombo Dam

概述

阿科松博壩位於加納東部地區沃爾特(Volta)河上，是一座多目標開發沃爾特河水資源的工程，具有發電、防洪、灌溉、航運、漁業等多種效益。心牆堆石壩，最大壩高141m,水庫總庫容1480億m3，電站總裝機容量88.2萬kW，年發電量56.25億kW·h。工程於1961年5月開工興建。1966年投入運行。 壩址區域地質非常複雜，石英砂岩和頁岩形成很大的褶皺。壩基岩石為砂質頁岩，壩址處覆蓋層特別深，一組岩石島嶼將河道分成兩股。左岸從最低水位至基岩的深度為13.7m，而右岸寬闊，至基岩深達61m。兩股汊河中都堆積有相當厚的覆蓋層。 壩址以上控制流域面積39.4萬km2，占沃爾特河總流域面積的98.5%。多年平均流量為1109m3/s，流量變幅大。年徑流量約370億m3。 大壩形成面積8482km2的水庫(沃爾特水庫)，水庫長400餘km，最寬處24km，最深74m，庫岸線4000多km。水庫設計死水位75.59m，死庫容860億m3，最高庫水位84.12m，有效庫容600億m3，按萬年一遇洪水設計，洪峰流量為34000m3/s。水庫控制了沃爾特河的徑流，洪峰流量可約削減一半。

樞紐布置

樞紐組成包括大壩、電站、溢洪道和副壩等。 主壩為中央粘土心牆堆石壩，壩頂高程88.39m，壩頂長度640m，頂寬12.2m，底寬390m，壩體方量791.4萬m3。 副壩位於左岸山坳處，為風化砂岩斜心牆堆石壩，壩高約36.6m，壩頂長度366m，壩體方量55.2萬m3。 2座溢洪道位於左岸，堰頂高程84.12m，每條溢洪道設6扇11.73m×14.78m弧形閘門，後接2條混凝土襯砌斜槽，總泄流量為34000m3/s。 6條壓力鋼管將水從進水口建築物引至廠房，鋼管直徑7.3m，長130m。露天式電站廠房位於右岸，尺寸為151.8m×36.6m，安裝6台單機容量14.7萬kW的混流式水輪發電機組。

工程施工

主體建築物工程量包括：基礎開挖144.5萬m3，壩肩開挖13.3萬m3。主壩總方量791.4萬m3，其中壩體堆石645.3萬m3，心牆88.7萬m3，反濾料填築55萬m3，拋石2.3萬m3。共澆築混凝土20.3萬m3。 施工導流隧洞位於左岸，直徑9.2m，長305m，採用混凝土襯砌，導流流量710m3/s。 上、下游施工圍堰均為堆石圍堰。圍堰最大高度分別為32.7m和68.9m。在汛期，上、下游圍堰先後都過水，堰體受到不同程度的沖刷。 壩基覆蓋層開挖採用專門設計的容量為150m3/h的2隻挖泥船進行。挖泥船設定有噴射提升系統，最大開挖深度為69m。 大壩不透水料填築於1964年3月20日開工。心牆料來自下游兩岸離大壩2.4km的2個料場，材料為非塑性紅色粉質粘土，約55％的料通過200號篩，用21.4m3鏟運機裝載，用拖拉機運至壩上。填築層碾壓層厚為30cm，用50t氣胎碾碾壓3遍，現場平均乾容重1960kg/m3。 大壩堆石料為花崗岩，用爆破法開採，用3.8m3和1.9m3的正向鏟裝進17m3的自卸卡車上，運輸距離1.6km。最大石塊尺寸60cm，小於2.5cm的不超過堆石重量的30％。堆築層厚90cm，每立方米堆石需0.5m3水。用3.5t振動碾碾壓4遍。 拋石區由較大粒徑的石塊組成，小於15cm的石子不超過50％。堆築層厚9m，用壓力為0.56MPa、直徑6.35cm的管嘴沖堆石。對於未滿足規定的區域，允許層厚18m，用1台8t振動碾碾壓6遍來代替上述方法。 反濾層位於心牆與堆石之間，在不透水心牆的上下游側。上游側反濾層厚度小，為2.5m，下游側厚3.7m。河床砂適於作反濾料的細料部分，粗反濾料則在料場進行加工。反濾料施工採用人工撒料方式，碾壓層厚20cm，用振動碾碾壓4遍。