馬尼克Ⅴ級壩

"壩址河床200m高程以下為""Ｖ""形窄谷，深50m，谷頂寬約45m，底部寬1～2m。 主壩最大壩高214m，頂長1314m。 大拱底部最低高程200m，壩頂高程366m，壩頂路寬5.18m。"

馬尼克Ⅴ級壩

manic Ⅴ Dam

概述

馬尼克Ⅴ級壩又名丹尼爾·詹森壩，位於加拿大馬尼夸根(Maricouagan)河上，是馬尼夸根河梯級開發最上游的一級。工程主要用於發電。大壩為混凝土高連拱壩，最大壩高214m，水庫總庫容為1418.52億m3，有效庫容375億m3，第一期地面水電站裝機8台共129.2萬kW，第二期地下水電站裝機4台共108萬kW，總裝機容量237.2萬kW。工程於1961年開工，1968年第一期水電站建成；1980年第二期水電站開工，1983年因故停工，1986年重新開工，1989年首批二台機組投入運行。 壩址河床200m高程以下為"Ｖ"形窄谷，深50m，谷頂寬約45m，底部寬1～2m。壩基岩石主要為片麻岩，節理比較發育，基岩表面多有張開裂縫，至下部閉合，有3條小斷層通過壩線，破碎帶最大寬度1m。右岸地表21m以下有一層近水平的夾沙裂縫，寬0.15m。 壩址控制流域面積約11300km2。多年平均流量677m3/s，採用萬年一遇洪水設計。

樞紐布置

該工程為混凝土高連拱壩，近壩區引水式岸邊地麵廠房，主要建築物有：混凝土高連拱壩、左岸發電引水系統和地麵廠房、地下廠房、溢洪道等。 主壩最大壩高214m，頂長1314m。壩體結構分三大部分，即拱圈、拱墩和壩頂。連拱壩共13跨14個拱墩。中間河床為大拱，跨度為165m，以跨過河床下深53m的沖積層，底厚25m，頂厚6.5m。大拱底部最低高程200m，壩頂高程366m，壩頂路寬5.18m。左邊7個拱、右邊5個拱，跨度各為76m。大拱兩支墩為斜面墩，其他各墩均垂直壩軸。壩頂部分為重力斷面，座落在拱和支墩上，成一直線。一般小拱上游面為圓柱曲面，向上游傾斜坡度為1∶0.6，下游面也為一圓柱曲面，坡度1∶0.5543，中心大拱上游面為圓柱曲面，坡度1∶0.4766，下游面為圓錐曲面，坡度為0.4766∶1。拱圈座落在拱墩的斜面上，在拱墩上游面設過渡墩塊，其接觸部位有抗剪鍵槽和可重複灌漿的系統，使大壩成為一個整體。在河床拱底設有一個放水孔。 第一期地麵廠房位於左岸，引水明渠後接2條引水隧洞，末段設有2個調壓井，8條鋼板襯砌的壓力隧洞，廠房內裝機8台，水輪機為混流式，單機額定出力16.15萬kW，設計水頭150m，流量106m3/s。發電機額定功率17.8萬kVA，功率因數cosφ=0.95，電壓13.8kV。第二期地下廠房布置在地麵廠房的對岸，主要目的是在調峰時增加發電容量。新電站只使用一個進水閘和一條引水隧洞，除一小段水平隧洞採用噴混凝土襯砌之外，引水隧洞基本不襯砌。廠房內安裝4台混流式水輪機，單機容量27萬kW，淨水頭144.5m。

工程施工

工程採用隧洞導流方式，兩條馬蹄形隧洞布置在右岸，斷面為171m2，長度為660m。導流標準為50年一遇，流量4110m3/s。 為解決基坑漏水問題，上游圍堰基礎設定76m深、0.61m厚的混凝土防滲牆，其面積為2760m2，下游堰採用3排防滲帷幕灌漿。 一期工程混凝土量225.5萬m3。混凝土澆築使用3台20t纜機，跨度1100m，門機1台，最高日強度4813m3，最高月強度為10.5萬m3，最高年強度為40萬m3。施工高峰人數為3544人。 大壩一般澆築層高1.5m，塊長13.7m，大拱澆築層增至1.8m，基礎塊或老混凝土上的澆築塊，層高減半。澆築層間隔時間至少3d，需要時延長到4～5d。一般每周澆兩層。拱座與支墩間澆築塊高差一般不大於3層，最高允許5層。拱與拱間高差不大於2～3層。混凝土拌合溫度控制在7～16℃，夏季加冰拌合，冬季骨料用蒸汽加熱。 大壩基岩基本良好，主要地質問題為河床深覆蓋層，幾條不大的斷層和局部的面積相當大的緩傾角夾沙層。針對以上問題基礎處理工作主要包括：①河床部位50m深的覆蓋層全部挖除，並用混凝土回填到200m高程；②對大拱右側壩墩和相鄰的兩個壩墩基岩下21m深的緩傾角夾沙層進行全部挖除；③挖除壩基下相交小斷層上部的三角體，並回填混凝土；④壩基全部固結灌漿，孔深為15m；⑤全壩線防滲帷幕灌漿，孔深為1/2水頭；⑥防滲帷幕下游設排水孔幕，孔深為1/3水頭，孔徑76mm，孔距3m。 該工程主要有2個特點，第一是大跨度連拱壩，連拱跨度屬世界第一，拱及支墩的厚度均較厚，屬大體積混凝土，一般不放置鋼筋，以利施工。第二個特點是河床部位沖積層深槽深50m左右，中央連拱即跨越其上。 由於壩高、結構比較複雜，對大壩設定了周密的觀測系統。