本尼特壩

本尼特壩又稱波蒂奇山)壩,,距溫哥華市約800km。大壩為心牆土石壩,,。工程的主要用途是防洪和發電,電站共裝機10台,設計裝機容量241.6萬kW。工程於1962年4月開工,1967年大壩建成,1968年開始正式發電。

基本介紹

本尼特壩,地理水文,樞紐布置,建築結構,泄水建築物,電站廠房,工程施工,施工計畫,工程用料,

本尼特壩

W.A.C.Bennett Dam

地理水文

壩址處皮斯河流位於經末代冰期作用形成的岩石深谷中,地形非常適合建水庫。
壩基岩層層理清晰,分砂岩、頁岩、煤層等。這些岩層形成於白堊紀下綠砂層時期,屬於鄧利維(Dunlevy)和格斯林(Gething)構造帶。岩層中引人注意的是著名的皮斯河煤礦層,厚10~12m,分布在個區域中,是鄧利維(Dunlevy)構造帶和格斯林(Gething)構造帶的分界層。煤礦層之下分別是薄頁岩層和砂岩層,煤礦層以上,主要由頁岩和薄煤層構成。壩址區地震加速度為0.02~0.11g。
壩址控制流域面積約7000平方公里,多年平均徑流量1076立方米/秒,大壩形成的水庫稱威利斯頓湖,最高水位675.1m,正常蓄水位670.5m,水庫有效庫容370億立方米。大壩溢洪道按最大可能洪水9800立方米/秒,最大可能洪量540億立方米設計。

樞紐布置

建築結構

樞紐從左岸起依次為廠房、主壩和溢洪道(見本尼特壩平面布置圖)。心牆土石壩壩頂高程679.7m,壩頂長度2042m,壩體體積4373萬立方米。壩體左半部向下游彎曲,這種設計是為了使壩身在水壓力作用下,增加心牆縱向壓應力,以減少橫向裂縫的發生。壩體採取分區填築,中心部分設不透水心牆,心牆上、下游側各設有反濾層、過渡帶和壩殼。壩殼採用內、外殼結構設計,內殼採用級配較好、壓實性能較佳的卵石料,以支撐心牆,並阻止心牆裂縫的產生。外殼則採用較大粒徑、質地較密實的砂卵石或塊石,起護坡作用。壩體上下游邊坡坡度分別為1∶2.5和1∶2。為加固壩基和增加壩基的不透水性,在心牆範圍內進行了深度為6~9m的固結灌漿,並設定了防滲帷幕。壩體及兩岸還設有排水洞和排水孔幕。

泄水建築物

大壩泄水建築物由泄水底孔和表面溢洪道兩部分組成。2條泄水底孔由施工導洞改建而成,設定底孔的目的是蓄水期間向下游供水,發電後作泄水備用設施。泄水底孔直徑14.6m,每個孔內澆築61m長的混凝土塞嵌在混凝土襯砌上,塞內設2根直徑2.1m的鋼管道,每根管道內設兩道附環滑動閘門,在事故情況下,可以動水關閉。在每根管道的下游端,設一個直徑為2.1m的空心錐形閥以控制放水。錐形閥下游40m長的洞段用鋼板襯砌,並在離錐形閥14.5m處設定折流環。折流環沿洞周凸入洞內1.37m,上游面坡度為2∶1,下游面坡度為1∶1。折流環的作用是將射出的水流折向洞子中心,以達到在鋼襯段內充分消能的目的。為解決錐形閥下游空蝕問題,從泄水底孔緊靠錐形閥下游的頂部到錐形閥下游66m處,挖1條3m直徑的旁通風氣洞,向錐形閥供氣。這種方法還避免了直接從洞外進風,減輕冬季洞內結凍的問題。表面溢洪道是在右岸山坡中開挖出來的,設3扇寬15.2m、高18.8m的弧形閘門。堰頂高程652m,3孔溢流堰內各設3個底孔,分別由寬1.82m、高2.43m的滑動平板閘門控制,閘門的底坎高程為640m。這些底孔的作用是在電廠停機時向下游放水。而當水位達到最高洪水位時,溢洪道最大泄量可達9600立方米/秒,9個底孔泄量為450立方米/秒。溢洪道進水渠為上下等寬斷面,進口方向與溢洪道軸線交角為42°,中間用半徑為186m的曲線連線,閘墩厚4.5m。寬55m的矩形閘室段與底寬30.5m的梯形泄水槽之間用過渡段連線。梯形泄水槽的邊坡是4∶1(垂直:水平),長度444m,縱坡為0.003。最高庫水位與挑流鼻坎的落差約為100m;泄水槽與挑流鼻坎的落差是64m。挑流鼻坎在河床之上75m,將水流挑到土壩壩腳下游900m處。

電站廠房

電站廠房為岸邊地下式廠房,廠房埋深150m,長270m,寬20m,最大高度46.5m。廠房內裝機10台,水輪機為混流式,其中8台額定出力22.7萬kW,2台額定出力30萬kW,設計水頭153m,最大水頭168m。轉速150r/min。發電機為傘式,額定功率為23.9萬kVA。功率因數cosφ=0.95,電壓13.8kV。採用單機單洞引水布置,壓力管道長240m,其中鋼筋混凝土襯砌段長164m,直徑5.5m,襯砌厚度60~105cm;鋼板襯砌段長76m,直徑5.5m,厚度38~51mm。線段連線。

工程施工

施工計畫

大壩基本上是用3個施工季節完成的,包括導流、圍堰和基坑開挖、灌漿等工程共用五年半。1962年4月開始打導流洞,一年半完成,1963年9月截流,1964年6月圍堰完成,基坑開挖用1年,1965年4月大壩正式大規模施工,1967年9月大壩完成。
大壩填築總量4370萬立方米,年、月、日平均強度為1440萬、216萬和8.6萬立方米,年、月、日最高填築強度為1750、290、12.5萬立方米。高峰施工人數為1620人。溢洪道開挖覆蓋層122萬立方米,開挖石方130萬立方米,澆築混凝土10萬立方米,地下廠房洞挖工程量為80萬立方米,在24個月內完成,月平均強度3.2萬立方米,高峰施工人數為1000人。工程採用全年隧洞導流方式,隧洞布置在右岸山體540~570m高程之間,為3條直徑14.6m的馬蹄形混凝土襯砌隧洞,共長2340m,洞身縱坡0.0095,進口段坡度稍陡,出口段為倒坡。設計流量7650立方米/秒,相當於15年一遇。滿流時隧洞過流流量可達9050立方米/秒,施工期間經受了50年一遇的洪水,過流峰值達8840立方米/秒。1968年,導流隧洞進行了改建,其中2條改建為泄水底孔,1條留作擴建電站的引水洞。

工程用料

工程選用單料場的混合料作為築壩材料。混合料約有一半直接上壩,其餘一半在壩區篩分廠過篩、摻合,存入成品料堆,作為心牆、反濾和排水材料。施工採用6條用鋼絲加強的1.66m寬皮帶將材料由料場運至壩前,再轉裝至100t底開卡車上壩,用推土機幫助散料。實際達到的最高日強度為125000立方米。 主壩施工採用分區填築碾壓方式,其中心牆採用50~75t氣胎碾,每層鋪土厚25cm,碾壓4遍;壩殼採用振動平碾,根據材料不同鋪層厚度為15~60cm(過濾料為15cm,砂礫料30或45cm,堆石料為60cm),碾壓2~8次。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們