巴克拉壩

巴克拉水利樞紐(Bhakra Project) 位於喜馬偕爾邦印度河支流薩特萊傑(Sutlei)河上游的巴克拉峽谷進口處，印度綜合利用印度河東部支流水資源的骨幹水利樞紐工程。壩址控制流域面積56980平方公里，年平均徑流量168億立方米。水庫總庫容96.2億立方米，有效庫容71.9億立方米。工程的主要任務是發電和灌溉，兼有防洪作用。水電站總裝機容量120萬kW。灌區分布在旁遮普邦、哈里亞納邦和拉賈斯坦邦，總灌溉面積約266.7萬公頃。灌溉引水渠上設有一座15.4萬kW水電站。

巴克拉壩

Bhakra Dam

概述

巴克拉壩位於印度喜馬偕爾邦印度河支流薩特萊傑(Sutlej)河上游的巴克拉峽谷進口處，是印度綜合利用印度河東部支流水資源的骨幹水利樞紐工程。混凝土重力壩，最大壩高226m，水庫總庫容96.2億m3，有效庫容71.9億m3。水電站總裝機容量135.4萬kW。該壩下游建有楠加爾(Nangal)引水壩和巴克拉楠加爾灌溉系統。灌區分布在旁遮普邦、哈里亞納邦和拉賈斯坦邦，總灌溉面積約266.67萬hm2。從比阿斯河引水至巴克拉水庫後，灌溉面積增加到400萬hm2。工程於1948年開工，1963年全部建成投入運用。 壩基為第三系砂岩和粘土岩互層。岩層走向垂直河谷，傾向下游，傾角70°。在壩軸部位有一平行於壩軸線方向的剪下破碎帶，寬4.6m，緊靠壩踵的上游有一寬45m的粘土岩層，壩軸線下游也有一寬9.2m的粘土岩層。在壩址下游約400m處有一斷層通過。設計地震烈度9度。 壩址控制流域面積56980km2，年平均徑流量168億m3。1971年實測最大洪水17228m3/s，現採用千年一遇11327m3/s作為設計洪水，水庫面積168.4km2。

樞紐布置

樞紐由大壩、左右岸廠房和泄水建築物組成。 大壩壩頂高程518.11m，壩頂寬9.1m，最大底寬190m。壩頂長518m，上游面上部為垂直面，下部坡度1∶0.35，下游面坡度1∶0.8，大壩體積413萬m3。 泄水建築物布置在河床中間，包括壩頂表孔和兩層壩內深孔，表孔共4孔，裝有15.2m×14.48m弧形閘門；16個深孔，每層8個，高程分別為432.82m和402.34m，用於補充灌溉用水。泄水建築物表孔泄流量5587m3/s，深孔約2625m3/s。 左、右岸設壩後式廠房，分別裝有5台10.8萬kW和5台13.2萬kW水輪機發電機組。另外，灌溉引水渠上還裝機15.4萬kW。由於基岩強度低，下游採用底流消能。消力池護坦包括與下游壩面連線的圓弧段、1∶10的傾斜段和水平段，全長156m。消力池末端曾考慮設消力坎，恐遭空蝕破壞而取消。為了便於檢修護坦，在消力池中部設有一道隔牆。

工程施工

壩基灌漿與排水。①固結灌漿：灌漿範圍包括壩踵前15m，壩址後18m。起始孔距6m，以後加密至3m或1.5m。鑽孔孔徑76.63mm，孔深9.2～18.3m，最大灌漿壓力0.53MPa。灌漿採用分段鑽孔，分段加壓。②防滲帷幕灌漿：考慮到砂岩節理髮育，先用中壓灌漿，然後用高壓灌漿。中壓灌漿孔深15～38m，孔徑76.33mm，孔距3m，灌漿壓力0.7～2.1MPa。也採用分段鑽孔，分段灌漿。高壓灌漿孔距6m，然後加密到1.5m，孔徑76.33mm，孔深45～76m，灌漿壓力2.1～4.2MPa。③基礎排水：排水孔布置在帷幕下游，間距6m，孔深15～38m。分別在基礎主廊道內、兩岸平洞內鑽孔，在平洞內的鑽孔是垂直向上鑽的。 壩基粘土岩和剪下破碎帶的處理。壩踵上游的粘土岩，寬30～45m，受巴克拉大斷層的影響，砂岩層已倒轉，有許多節理，並充填有含泥物質，採用挖除和固結灌漿處理。在壩踵前平均高程335.3m處向下挖除粘土岩43m，並回填混凝土塞。在混凝土塞與壩踵間用混凝土板連線，既可將壩踵應力傳遞到砂岩上，又可作高壓灌漿時的壓重。為了防滲在混凝土板上填3m厚的粘土，再在粘土上壓堆石，最大厚度達37m，以增加地震時的壩體穩定。對砂岩進行固結灌漿，並在混凝土塞和板內設定廊道，以便日後補充灌漿。 壩基下的粘土夾層(寬9.2m)和剪下破碎帶(寬4.6m)，也用挖除和回填混凝土的方法處理。其開挖深度則根據具體情況，經計算採用不同深度。消力池下的寬60m的粘土岩夾層，僅開挖至堅硬粘土層，將上面的消力池底板加厚到12m。對兩岸近水平的剪下破碎帶，進行全面的固結灌漿，然後在已固結破碎區開挖1.8m×1.1m的平洞，平洞間距12.2m，洞內填混凝土。 大壩施工採用隧洞導流，兩條直徑15.2m的隧洞分在左右岸。

其他

1.事故處理 經過最大泄量2830m3/s過水78d的運行後，消力池底板受到嚴重的沖刷，用水下混凝土進行修補無效。經多種方案比較後採用氣壓沉箱法。沉箱外部輪廓尺寸為8m×8m，底部工作斷面尺寸為6.5m×6.5m，分成13節，每節高2m，全高26m。根據沖蝕深度，採用不同修補方法：①沖深小於75mm時用環氧樹脂混凝土，由樹脂100%、凝固劑25%、石英砂200%、粒徑10mm的細礫石500%(均為重量比)配合拌成；②沖深在75～200mm時用27.5MPa混凝土鋪設，最大粒徑按深度選擇，沖深小於150mm時為20mm，沖深大於150mm，粒徑為38mm；③沖深在200～300mm時，鋪設厚75mm的混凝土保護層，並先在基岩中插入20mm的錨筋和進行環氧灌漿，孔深32mm。修補完成後，所有縫面塗環氧樹脂。