柯恩布萊因壩位於奧地利南部的馬爾塔(Malta)河上，是一座建造在寬平狀U形河谷中高200m的雙曲拱壩。水庫庫容2.1億立方米。引水至下游連線有3級水電站，裝機總容量共881MW，其中抽水蓄能機組容量392MW。3座電站全部實行自動化運行管理。
基本介紹
- 中文名：柯恩布萊因壩
- 外文名：Kolnbrein Dam
- 地址：奧地利南部的馬爾塔(Malta)河
- 類型：雙曲拱壩
- 水庫庫容：2.1億立方米
- 學科：水利工程
簡介,大壩布置,大壩加固,補強處理措施,
簡介
柯恩布萊因壩位於奧地利南部的馬爾塔(Malta)河上，是一座建造在寬平狀U形河谷中高200m的雙曲拱壩。工程於1972年開工，1977年建成。水庫庫容2.1億立方米。引水至下游連線有3級水電站，裝機總容量共881MW，其中抽水蓄能機組容量392MW。3座電站全部實行自動化運行管理。
大壩布置
該壩為高混凝土雙曲拱壩。壩址河床基岩出露，右岸為厚實的塊狀片麻岩，左岸是層狀片麻岩並夾有板狀片麻岩，岩石變形模量較小(7GPa～10GPa)；河谷平坦，谷底寬約150m，河谷寬高比3:3.1，兩岸坡度38°～40°。樞紐主要建築物包括壩、左岸發電引水隧洞及廠房、河床中壩體開設的底孔兼排沙孔、右岸岸邊溢洪道及右岸導流隧洞。最大壩高200m，壩頂長626m，壩頂厚7.6m，壩底厚36m，壩體厚高比為0.18，壩體混凝土總量160萬立方米。壩體設計按試載法三向全調整進行應力分析，滿庫時中部壩高處最大拱壓應力為8.9MPa，上游壩踵處拉應力為1.5MPa。
大壩施工採用隧洞導流。混凝土澆築使用2台26t纜機(跨度800m)，3台14.4t移動式吊車拆裝模板。採用可撓曲的懸臂式模板及圓錐形固定錨栓，節省了模板拆裝作業時間。最高月澆築強度達14.8萬立方米。
大壩布置了比較完善的安全監測系統，設有垂線、傾斜儀，測縫計來，為大壩安全提供有價值的觀測資料。
大壩加固
1978年水庫蓄水位達到1860m～1892m時，大壩出現一系列異常情況和嚴重的安全問題，即大壩上游壩踵出現裂縫，形成拉裂區，縫寬超過30mm，已發展到底部廊道，並由壩面貫穿到基礎面；壩頂位移由-25mm增至+110mm；滲漏量突增到200L/s；基礎面揚壓力值已達到水庫全水頭。
通過調查分析，專家們認為：該壩是既高又薄的結構物，承受巨大的水壓荷載，由於河床平坦而寬闊，壩體下部拱作用甚微，而靠近基礎的中心懸臂樑將產生極大的橫向力，峰值可達70MN/m(相應平均剪應力為2.0MPa)，已接近混凝土極限強度。該壩有很大的基礎約束(Er/正c=2)，又忽略河床基礎岩石的變形，導致壩踵區垂直應力惡化，壩體傾向上游也使本來在自重作用下就產生拉應力的下游壩底部拉應力進一步增大。
補強處理措施
柯恩布萊茵壩的補強處理採取的主要措施如下：
(1)1979年，採用水泥灌漿加固防滲帷幕及增打排水孔降低揚壓力。
(2)1980年～1981年，採用了彈性樹脂灌漿和人工冰凍阻水幕封閉開裂區，效果雖然良好，但屬臨時性措施。
(3)1981年～1983年，壩前設定了鋪有土工膜的混凝土鋪蓋，有效地減小了揚壓力，但壩體仍發生裂縫和漏水。
(4)1989年，在壩體下游側補建重力拱支撐壩(高70m，底厚65m，混凝土體積46萬立方米)。作為止推作用的支撐壩，由9行混凝土托座和613個氯丁橡膠墊塊組成傳力機構，庫滿時支撐壩承受傳力，庫水位降落時傳力機構卸荷。支撐壩於1991年6月完成澆築，它可以有效地改善原壩體的應力與穩定性條件。
