翡翠拱壩

翡翠拱壩 (Feicui Arch Dam) 位於中國台灣省新店溪支流北勢溪下游，為翡翠水庫的攔河壩，距台北市30km，為台北地區450萬人口供水的水源工程。

基本介紹

• 中文名稱：翡翠拱壩
• 地理位置：中國台灣省新店溪支流北勢溪下游
• 流域面積：303平方公里
• 總庫容：4.06億立方米

大壩介紹

壩址以上流域面積303平方公里。水庫總庫容為4.06億立方米，有效庫容3.27億立方米。樞紐工程包括攔河壩及電站兩部分（圖1、圖2）。攔河壩壩型為雙曲變厚度三心混凝土薄拱壩，壩高122.5m，壩頂總長510m，壩頂厚度為7m、壩底厚度25m。泄洪設施的設計流量為9870立方米/秒，型式為壩頂溢洪道，安裝8孔弧形閘門，尺寸為14m×9.3m。沖沙道3孔，安裝定輪閘門，尺寸為2.5m×3m。泄洪洞直徑10m，長386.13m。另有二道壩及消力塘。壩後水電站裝機容量為70MW(1台)，多年平均年發電量2.23億kW·h。

工程介紹

由於大壩距其下游台北地區僅約30km，因此大壩安全非常重要，採取的主要措施如下：

基礎層面夾泥縫處理新工法。

大壩基礎為堅硬而緻密的砂岩和粉砂岩互層，岩層走向平行河道，傾角約40°，左岸為順向坡，右岸為逆向坡。岩層面間偶夾有厚度不一的含泥縫與其他三組節理構成壩址主要軟弱面。經評估認為，通常的基礎處理方法難以符合設計要求，決定採用在壩基坑內以超高壓水柱將壩基受力區範圍內所有大小泥縫沖洗乾淨後，用不收縮水泥砂漿充填的處理工法。使其經過處理後的壩基結合成一個整體，處理後經鑽取岩心進行剪力試驗，證明其抗剪強度大為提高，並均高於設計要求。

採用高標準設計地震。

參照美國核能電廠標準，採用最大可能地震(MCE)、設計基準地震(DBE)及運轉基準地震(OBE)等3種等級地震，分別進行壩體抗震校核。此3種地震規模及其震源位置的確定，是經過由歷史地震資料統計分析與斷層活動性調查而得。再利用適當衰減公式推得對應該3種等級地震時的壩址尖峰地表加速度為0.4g(MCE)、0.25g(DBE)、0.2g(OBE)，並制訂壩址專用設計反應譜及人造加速度時程線。抗震校核時同時考慮水平地震與垂向地震，除利用地震係數的擬靜力法外，更利用反應譜法與時間歷時法進行分析。

採用保守設計洪水。

水庫泄洪設施的設計洪水一般視壩型而定。土石壩因不允許洪水漫過壩頂，所以溢洪道的設計流量採用可能最大洪水。混凝土壩因漫頂不致造成安全上的顧慮，大都用200年～500年一遇的洪水設計。大壩為混凝土拱壩，而主要的泄洪設施為壩頂溢洪道，為了防止洪水漫頂及大壩下游壩腳的淘蝕，壩頂溢洪道及緊接大壩下游消力塘按最大可能洪水設計。

嚴謹進行壩體應力分析。

除用試載法及有限元法分別進行壩體應力分析外，還在義大利ISMES試驗室進行比例尺為1/100的結構模型試驗，以便相互驗證。

布置兼有緊急泄降庫水功能的泄洪設施。

沖沙道與泄洪洞的進口底檻高程均為100m，較正常蓄水位低70m。這兩種位置較低的排洪設施，可在緊急情況時泄放下遊河道可以容納的庫水，使在一天之內泄放水庫蓄水的一半。因此，即使大壩發生破壞，其洪水波也不會威脅到下游居民的生命財產安全。

工程於1979年8月開工，1987年6月完工。施工期間，為提早解決大台北地區嚴重的缺水問題，於1983年12月底在上游擋水壩及1984年6月底前正在施工中的壩體，分別進行初期蓄水，利用設定在導流洞進口處的閘門進行水位控制，提前向台北供水，緩解台北的供水問題。

大壩設計

台灣翡翠水庫的監測第六圖書館拱壩監測翡翠水庫大壩觀測與土工測試呂復昆劉廣林不詳1989第六圖書館 台灣翡翠水庫的監測為了解決台北市日益高漲的公共用水同題，台左右甥肩上裝設了8頓斜儀來監涮基岩的水套平和垂直傾斜。傾斜儀的安裝和岩面的旋轉分月。18年測得的傾斜儀數據，說明壩肩旋轉量小於設計值，用熱電偶測量混凝土內的溫度，埋設在上游的用來鍘量永溫，埋設在下游的用來潞量氣溫。甩照　變計涮混凝土內的應變；用應力計來測量大體積i臣凝土內的壓應力。從甥頂中心到觀測室（涮站）的垂直孔內，裝　設了正垂線。用坐標儀測量因變位尋起垂線的位移，用倒垂線測量壩頂或壩基的位移。測縫計用來涮量兩塊混凝土之間的開台程度．一用四台強震加速度計來測量地基的地震加遮度，一台裝在下游壩趾處。其它三台裝在壩頂。裝設沁壓管來測壩基的揚壓力，基岩各層的孔隙壓力可阱靠壓並內的水位來確定。為了更有效地處理儀器測量的數據，翡翠水庠灣電力公司在距台北市3公里的北錫灣翡翠山谷修建了一座三心雙曲變厚拱壩。