希羅羅壩

希羅羅壩位於奈及利亞境內卡杜納(Kaduna)河上的希羅羅峽谷中,最大壩高125m,水庫庫容70億立方米,電站裝機60萬kW,是一座以發電為主要目的的工程,1983年底完工,1984年5月開始蓄水。

希羅羅壩

Shiroro Dam

概述

希羅羅壩位於奈及利亞境內卡杜納(Kaduna)河上的希羅羅峽谷中,在卡杜納河和迪尼亞(Dinya)河匯合處下游約550m處,在卡杜納市西南約90km,大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩,最大壩高125m,水庫庫容70億m3,電站裝機60萬kW,是一座以發電為主要目的的工程,1983年底完工,1984年5月開始蓄水。
希羅羅壩建在一處斷裂的花崗岩脊上,該岩脊橫跨斷層,控制卡杜納河谷。斷層包括3個主要破碎帶和剪下帶,兩側為節理髮育的岩石。這些節理深入岩石頂面以下10~15m左右,透水性各不相同。在10~15m以下節理均很緊密,透水性可忽略不計。
大壩形成的水庫面積為350km2,最高庫水位382.0m,水庫蓄水約70億m3。

樞紐布置
樞紐建築物包括大壩、進水口、溢洪道和電站廠房等。
大壩是一座分區堆石壩,壩頂高程385.0m。從左壩頭到溢洪建築物的壩頂長560m,壩面面積5萬m2,堆石體共約390萬m3。
大壩包括4個主要堆石料區,即:1區,位於混凝土面板下,寬7m,由粒徑小於150mm、級配良好的堆石料組成,壓實層厚不超過0.5m;2區,是壩的主體,由最大粒徑小於0.7m的堆石組成,壓實層厚不大於1.0m;3區,在下游壩趾高程300m以下,用大塊石堆築成寬10m的戧台,至少有50%的石塊直徑等於或大於1.6m;2A區,最大石塊尺寸為0.3m,壓實層厚0.5m,在2區和1區之間形成寬3m的過渡帶,2層2A區還用作覆蓋在斷層上的粗反濾料和上層2區料之間的過渡層。
面板厚度按經驗公式計算:t=0.3m+0.003H(H為面板上水頭,以m計)。上、下游面的坡均為1(V)∶1.3(H)。
地面式廠房布置在壩後右岸。廠房內共安裝4台單機容量15萬kW的混流式水輪發電機組,工作水頭97m,轉速為150r/min。進水口、溢洪道均布置在右岸,開關站位於左岸。
工程施工
在壩基區域內的所有覆蓋層和破碎岩石均被挖除,直至堅硬岩石。在上游趾板以下區域,用控制爆破法開挖至堅硬岩石內至少1.0m。從趾板上游至趾板下游約50m範圍開挖後用混凝土回填,其餘部分開挖後用反濾料回填。對穿過斷層帶的趾板區,由於鄰近的一些張開節理有中等透水性,為此,開挖了1個8m×11m的混凝土襯砌的橢圓形豎井,深入河床下約7m,並用混凝土回填,形成一道切斷斷層的防滲牆。在趾板下游,主斷層分裂成3支,對這3支斷層均開挖深度3m多,直至相當密實的不透水材料。在壩基其它部位,包括河床和兩岸壩頭在內,所有鬆散覆蓋層、風化岩石以及孤立或鬆散的節理組織的塊體都予以清理。
上游趾板形成了面板和岩基之間的連線,併兼作灌漿帷幕的壓漿板。寬6.0m、厚1.0m的趾板用灌漿錨桿錨固在新鮮岩基上,所有灌漿作業都通過趾板進行。灌漿帷幕包括2排灌漿孔,排距2m,最大孔距3m,還有間距1.5m的加密孔。帷幕深度至少等於壩基以上水頭的2/3。在斷層帶附近,其兩側各35m範圍內,設定了80孔的扇形灌漿帷幕,分2排,每排40孔。
大壩施工按下列順序進行:壩上游半部填築至325m高程,以防施工期洪水漫頂。在上游坡鋪設臨時混凝土面板至320m高程,以防攔蓄洪水滲過壩體;下游半部填築至325m高程;壩體全斷面填築至366m高程;左壩頭樁號從0+00至2+00,填築至381.5m高程。與此同時,撤去臨時面板;壩其餘部分填築至381.5m高程;面板和防浪牆施工;壩升高至壩頂高程385m。
堆石壩施工填築高峰期在1981~1982年,填築強度平均為每月15.3萬m3,1982年5月最高築量為27.275萬m3。

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