努列克壩

努列克壩世界第二高壩。位於塔吉克斯坦境內瓦赫什河的布利桑京峽谷 。 樞紐有發電和灌溉等功能。控制流域面積30700平方千米。平均年徑流量204億立方米 。 壩址基岩為砂岩和粉砂岩，有覆蓋層。地震烈度為9度。心牆土石壩最大壩高300米，壩頂長704米。總庫容105億立方米，為季調節水庫。右岸水電站半露天廠房總裝機容量270萬千瓦 ， 平均年發電量112億千瓦·時。泄洪設施為左岸兩條泄洪洞 ， 設計總泄量4040立方米/秒。1961年開始導流，1980年竣工。

基本介紹

• 中文名：努列克壩
• 國家：塔吉克斯坦
• 總庫容：105億立方米
• 屬性：季調節水庫

基本介紹

努列克壩位於塔吉克斯坦共和國境內瓦赫什(Вахш)河中游的普列剎峽谷處，心牆土石壩，最大壩高300m，水庫總庫容105億立方米 ，有效庫容45億立方米，水庫面積98平方公里，最大水頭270m，裝機容量270萬kW，單機容量30萬kW，年發電量112億kW·h。1961年開工興建，1972年開始發電，1980年建成。該工程具有發電、灌溉和航運等綜合效益。

努列克壩(1)

樞紐結構

努列克壩（2）

努列克壩(2)

樞紐包括：大壩，左岸泄洪隧洞和水電站。 努列克大壩為亞粘土心牆土石壩，最大壩高300m，壩頂長704m，壩頂寬20m，壩基寬1440m，上、下游壩坡分別為1∶2.25和1∶2。壩體方量5800萬立方米，其中防滲心牆780萬立方米，過渡區和反濾層340萬立方米，上、下游稜體3630萬立方米，上、下游乾砌護坡850萬立方米。

心牆下為混凝土墊座，最大厚度23m，長157m。墊座表面覆蓋兩層玻璃纖維加強的聚合薄膜，墊座內還布置有的4.2m×3.8m廊道，供灌漿和檢查用。心牆與壩殼間設反濾層，上游側壩頂至正常蓄水位高程為雙反濾層，下部為單眼濾層。心牆採用壤土，砂壤土及小於200mm碎石料填築；邊緣區粒徑小於70mm，小於5mm料要有60%～80%。反濾層第一層採用0.05～10mm料填築，第二層0.05～40mm，下部單層0.01～40mm。壩殼採用天然礫石卵石混合料，其中粗卵石含量為20%～25%，最大粒徑500～600mm。壓坡料為400～700mm粒徑的毛石。

泄水建築物包括1條深孔泄洪隧洞和1條表孔泄洪隧洞。深孔泄洪隧洞進水口底檻高程810m，處於正常蓄水位以下100m處。設有深120m的檢修閘門豎井，並在2個地下閘室內分別安裝有3.5m×9m履帶式平板事故檢修閘門和5m×6m弧形工作閘門各2扇。閘門設計水頭為120m和110m。泄洪洞全長1326m，洞身為10m×10.5m的城門形，工作閘門前為有壓段，門後為無壓段，最大流速達到40m/s，泄量2400立方米/秒。尾部接開敞式溢洪道，末端有挑流鼻坎，寬度由10m擴大至鼻坎處的29m。溢流面上設有8道摻氣槽，槽深和槽寬均為140cm，挑坎高10cm。表孔泄洪隧洞進口堰頂高904m，用斜洞與第三層導流隧洞連線，即將該導流洞尾段用作泄洪隧洞水平段，斷面尺寸為11.5m×10m，進口設有2扇12m×12m弧形閘門，泄量為2000立方米/秒。

水電站建築物包括一個臨時發電進水口和3個永久進水口，1條臨時和3條永久的引水隧洞，3條永久引水隧洞分別連線3條直徑6m的壓力鋼管。廠房為半露天式結構，長200m，高40m，在外部布置300t門式起重機，在廠房頂板上設有露天安裝平台。1972年當壩體填築量僅占總填築量20%，水頭僅為設計的40%時，3台臨時水輪發電機組開始發電。1979年9月當壩體離壩頂還差4m時，9台永久機組全部投產，此時的發電效益已收回全部投資。

導流設施

共有3條導流隧洞，分三層布置，這三層導流隧洞的進口底檻高程分別為650、670、740m；隧洞長度分別為1630、1600、1352m；斷面為城門形，尺寸分別為10m×11.5m，10m×11.5m～10m×11.1m，10m×11.1m～10m×10m。第一層導流隧洞的地下閘室內安設兩扇5m×10m平板事故檢修閘門，水頭110m；第二層導流隧洞的兩個地下閘室內分別裝有3.5m×9m平板檢修閘門和5m×6m弧形工作閘門各2扇。第三層導流隧洞的兩個地下閘室內分別裝有3.5m×9m的平板檢修閘門和5m×6m的弧形工作閘門，水頭分別為175m和110m。偏心鉸弧形工作門後兩側突擴0.5m，底板突跌0.6m，進行水流摻氣消蝕。隧洞均用混凝土襯砌，厚度0.5～1.0m。初期第一、二層隧洞共同導流，後期第二、三層隧洞共同導流，設計導流流量2790立方米/秒，洞內最大流速42m/s。實際最大過流量3700立方米/秒。

努列克壩(3)

圍堰施工

上游土石圍堰是大壩的組成部分，最大高度80m，總體積162萬立方米，分三期填築。第一期填築至20m高，堰頂和下游坡用鋼筋連線的1.5m×1.5m×0.8m混凝土塊進行保護，下游末端設有3m高的混凝土牆。1966年洪水漫過堰頂，流量1860立方米/秒，溢流水深3m；第二期先將石料堆積於高達15m高的臨時擋土牆背後，然後用定向爆破技術向堰體拋擲15萬立方米的石料和礫石料；第三期先從上游側直接向水中倒入用作鋪蓋和斜牆的壤土碎石材料，用堆土機和自卸卡車壓實。圍堰上部50m還採用土工膜防滲。

工程填築

1971年開始大壩填築，但因各種原因延續了14年。料場亞粘土、砂礫石和石料採用挖掘機開挖，載重為27t的自卸卡車運輸。反濾層、過渡區和心牆分層填築，每層厚30cm，用重型壓路機碾壓，使其容重達到2.2t/立方米；拋石護坡每層10m，用水槍沖實，使其容重達1.8t/立方米。主要機械設備：27t自卸卡車100輛，斗容4.6～5.6立方米的挖掘機13台，50～75t輪胎碾數台。30t羊足碾。

努列克壩(4)

在大壩上游壩體內部高程855m、876m和894m處，各設有一層加筋抗震層。在大壩上部912m高程也設有抗震層，該抗震層將大壩上、下游壩體連線起來。所謂抗震層就是長條形鋼筋混凝土板(垂直於壩軸線鋪設，中到中間距9m)和"⊥"形鋼筋混凝土梁(平行於壩軸線，梁高3m，中到中間距9m)組成，"⊥"梁嵌在長條板間，平面上形成多個方格。在各方格內填入堆石。並超出梁頂1m。

自然環境

努列克壩（5）

努列克壩(5)

大壩位於狹窄河谷中，峽谷深達300m以上，河床寬40m。基岩為白堊紀砂岩和粉砂岩互層，岩層向上游傾斜，傾角為30°～50°。砂岩堅硬且耐風化，粉砂岩與空氣接觸後即迅速失水，開裂並剝落，大約0.5～3天表面即完全風化，需採取防護措施。局部地區基岩上部覆蓋一層厚13～20m的第四紀沉積物。壩區地震烈度為9度。壩址附近有兩條大斷層，一條在壩下游通過，距壩址40km，另一條通過庫區，距離壩址12km。壩址控制流域面積3.07萬平方公里，多年平均徑流量205億立方米。壩址處20年一遇的洪水流量為3200立方米/秒，萬年一遇的洪水流量為5400立方米/秒，每年通過壩址處的懸移質泥沙1億t以上。氣候炎熱，年平均溫度14°C，最高溫度40°C，最低溫度-26°C。

觀測數據

大壩內共設有1500個各種不同觀測儀器，水庫周邊設有20座地震台。大壩蓄水前每10d發生3～4次微震，1980年蓄水後有誘發地震，發震次數增多，每10d發生30～40次，震級4～4.5級。大壩已經受7度地震的考驗，工作正常。施工期大壩和壩殼的實測沉降量分別為11.9m和13.7m。心牆滲透性低，滲透量為0.002～0.05l/s且保持穩定。

工程量

基礎開挖820萬立方米(其中石方500萬立方米)，地下開挖180萬立方米；壩體填築方量5800萬立方米(其中堆石920萬立方米，砂礫石3800萬立方米，心牆區粘土840萬立方米)；混凝土160萬立方米，金屬結構和機械安裝7.13萬t。最高月填築量初期為25萬立方米，後期56萬立方米，最高年填築量850萬立方米，施工高峰人數2200人。

基礎處理

壩基岩石裂隙較發育，透水性高的岩層滲透係數為0.7～0.9m/d。粉砂岩易於風化，對心牆基礎處理採取3項措施：沿整個心牆底面做噴混凝土保護層；河槽做鋼筋混凝土墊層，最大厚度23m，將心牆基礎墊平；進行固結灌漿和帷幕灌漿。心牆與壩基和壩肩接觸面經清理後，用噴混凝土做防護層，平均厚10～15cm，其作用是：保護粉砂岩不致風化；固結岩石層面，使心牆土料不與岩石直接接觸，防止蓄水後產生滲透破壞；充填開挖面上的坑窪(深0.3～0.5m)形成起伏平緩的表面，使心牆與壩基結合較好；為固結灌漿形成壓重，提高灌漿質量。噴混凝土前，先清理表面鬆動岩塊，並用壓縮空氣吹掉表面岩粉和碎石後，立即進行噴混凝土防護層，接著填充低洼處，然後一次將防護層噴好；在深切河槽部分做鋼筋混凝土墊，採用200號混凝土，分塊澆築，層高3m。通過墊座內灌漿廊道對心牆基礎進行帷幕灌漿和固結灌漿，帷幕灌漿共3排，左岸灌漿深度最大140m，右岸105m。灌漿孔直徑105mm，總長73000m，灌漿壓力最大4MPa。固結灌漿深4～8m，灌漿孔總長26000m，最大壓力2MPa。灌漿範圍包括整個心牆及反濾層。