基本介紹
簡介,樞紐布置,工程施工,大壩加高,大壩安全監測,
簡介
壩址處於阿爾卑斯山區基岩為石灰質變質片岩，堅固均勻，但節理髮育。基岩彈性模量約10～150000MPa。河床有約40m厚冰磧岩覆蓋層。岩基滲透性相當高，尤其是沖積層底部。地震烈度為8度。
壩址以上集水面積為114平方公里，其中77平方公里為冰川所覆蓋。除冬季(10～次年5月)外，該河流量全年分布比較均勻。地處高寒區，平均氣溫在0℃左右。
為了增加入庫流量，在大壩左右岸各建一條引水隧洞，將6條小支流的水引入水庫，這樣集水面積增加到167平方公里，入庫平均年徑流量為2.5億立方米。
水庫蓄水面積為2.26平方公里。最高庫水位1975m，最低庫水位為1810m。
樞紐布置
工程主要建築物包括大壩、泄水錶孔、泄水中孔、泄水底孔、發電引水系統和廠房等。
大壩壩頂高程為1976m。壩頂長520m，壩頂厚12m，壩底厚53.5m，壩頂拱圈半徑273m，相應中心角110°。河谷寬高比為2.076。大壩加高后體積由原來的203萬立方米增加到211萬立方米，老壩設計時的應力控制標準為：庫滿拱冠應力為7MPa，自重作用下，下游壩趾壓應力為5.2MPa，溫度壓應力為1.0MPa，壩基因變形產生的應力1.0MPa，地震應力2.0MPa。在正常情況時荷載組合壩體最大壓應力為8.5MPa，考慮地震後為10.5MPa，最大拉應力不超過1.5MPa。
泄水錶孔設有3個虹吸道閘門，通過一條短隧洞在閘室下游與中部泄洪隧洞相連，泄量為100立方米/秒。
泄水中孔位於右岸，設有兩扇高壓平板門，尺寸為1.8m×2.25m，泄量100立方米/秒；泄水底孔由導流隧洞改建而成，長1145m，裝2扇平板門，尺寸為1.8m×2.25m，泄量140立方米/秒。
引水式電站包括：
1、菲奧奈(Mauviosin Fionnay)電廠為地下式廠房，長50m，寬12.7m，高24m，其引水隧洞長4755m，坡度為5.5‰，直徑3.2m，混凝土襯砌後漸變為3.06m(配筋噴漿襯砌)，輸水量為34.5立方米/秒。進水口在左岸大壩附近上游天然河床上。壓力斜井用鋼板襯砌，長443m，內徑2.4m，坡度80%。該電廠利用水頭474m，裝3台機組(單機容量4.3萬kW)，總裝機12.90萬kW，變電站為露天式。
2、里德電廠為地麵廠房，利用一條長14.7km，直徑3.1～3.25m的隧洞將水從菲奧奈引到羅訥河谷。調壓井為上下擴張式。壓力管道前257m處在岩石中，後1768m處於露天。引用流量29立方米/秒，水頭1016m。廠房安裝5台機組，單機容量4.5萬kW，裝機容量22.5萬kW。
3、尚里翁電廠為地下式廠房，布置於右岸近壩區。引用流量10立方米/秒，水頭366m，裝2台1.5萬kW機組。
工程施工
壩基岩石開挖深度以達到新鮮的堅硬岩石為標準。左岸岸坡水平開挖一般17m左右，右岸坡一般15～25m，河床部位一般7～10m。壩基岩開挖採用大石方爆破方法在高壩建築史上是首次。右岸鑽孔41個，鑽孔平行於設計開挖線，鑽孔斜度50°～55°，長度為80～130m，前後孔距4m，側向間距5m，總進尺4500m，左岸5個階梯，最深鑽孔70m，孔距與右岸基本相同，總進尺約6000m。右岸用炸藥1.97萬kg，左岸用3.2萬kg，右岸一次即將100m(長)×50m(寬)×20m(深)的岩體炸掉(爆破方量7萬立方米)，左岸一次爆除10萬立方米，河床一次3.3萬立方米，總計20.3萬立方米。
先鑽直徑為65mm、孔距為36m的試驗孔，採用1、2、3MPa的壓力進行壓水試驗，以決定灌漿範圍，而後採用6MPa壓力進行灌漿；中間加孔，孔距12m，孔徑45mm；補孔、孔距6m；鑽檢查孔，孔徑65mm。左岸從谷底中心開始，吸漿量從97t逐漸減少到17t，右岸吸漿量從107t逐漸減少到12t，即平均吸漿量為226kg/cm。
主灌漿帷幕面積24.9萬平方米，鑽孔總進尺為40000m。輔助灌漿帷幕深40m，通過扇形布置的鑽孔灌漿，鑽孔間距3～6m，灌漿壓力一般為2～6MPa。輔助灌漿帷幕面積為2.5萬平方米，鑽孔總進尺12000m。
為了加固岩石和使壩基應力分布均勻，在壩趾處進行了固結灌漿。固結灌漿在下游壩基廊道內進行。固結灌漿深度約10m。灌漿範圍在壩基下游1/3的範圍內。
固結灌漿鑽孔總長度15000m。
骨料採用河床沖積層料和冰磧岩料，從上游開挖後運到下游，大於120mm的骨料用碎石機軋碎。骨料分為4級：120～60mm、60～30mm、30～10mm、10～4mm、砂為4～0.1mm。
水泥採用緩凝低熱水泥。混凝土採用兩種標號：內部混凝土，水泥175kg/立方米加水115kg(4級骨料和砂的配合比分別為25%、19%、22%、9%、25%)；上游面4.5m深及下游3.5m深處，水泥250kg/立方米加水120kg(4級骨料和砂的配合比分別為25%、20%、22%、9%、24%)。
混凝土拌和廠有5台3立方米拌和機，混凝土系統最高日產量8000立方米，用汽車轉送到6立方米卸料罐。用3台20t輻射式纜機澆築混凝土。混凝土入倉後用推土機鋪平，澆築層高3m，共分6層，每50cm一層。用裝有4台振搗器的推土機振搗30s。採用直徑為22mm的冷卻水管，利用河水冷卻混凝土，水溫2～6℃。壩體冷卻到1985年為5～7℃。冬季倉面保溫用50cm厚砂層，側面未考慮保溫。大壩安排在3個夏季澆完。混凝土施工每天分兩班進行，最大日澆築強度8037立方米，最大月澆築強度10萬～12萬立方米，最大年澆強度77萬立方米。壩體在高程1815m以下設有一條縱縫，在並縫處設一廊道。橫縫為徑向布置，間距18m，無鍵槽，用鋼模澆築混凝土。
大壩加高
為了增加冬季發電量，1989～1991年將該壩加高了13.5m。加高壩部分的混凝土量為8萬立方米，約為老壩混凝土量的4%，可增加庫容0.27億立方米。
加高大壩採用了以下處理辦法：
1.結合面處理：
①鑿除老壩壩頂混凝土和一定深度的壩體混凝土；
②用高壓水沖洗結合面並保持濕潤的混凝土表面；
③在澆築混凝土之前，鋪5cm厚一層砂漿。在現場做不同配合比的砂漿試驗，得出最合理的砂漿比，每立方米砂漿用600kg普通矽酸鹽水泥。在鋪完砂漿層後應在1h內澆築上部混凝土。
2.混凝土澆築：
①混凝土澆築分塊寬18m，水泥用量250kg/立方米，不進行預冷處理；
②混凝土澆築層高2.7m，分5次澆築，每次厚度為50～60cm；
③對混凝土澆築層表面要鑿毛，清洗和灑水；
④在澆築下一層混凝土之前鋪設3cm厚的砂漿，水泥用量600kg/立方米。
3.垂直接縫：
①靠近上下游面設定止水帶，並與老壩垂直止水相連線；
②在交通洞周圍設止水帶；
③設定灌漿系統；
④在壩塊接縫處設定球形抗剪鍵；
⑤垂直接縫灌漿選在1991年5月底至7月初。
4.施工質量控制：
施工時鑿除老壩壩頂混凝土很困難，最後只得採用重型開挖設備，這樣可能會影響到結合面下部的混凝土。因此要嚴格控制結合面和精心地用高壓水沖洗。上下游壩面結合面必須採用鋸齒狀開挖，使混凝土不剝落，形成可靠的結合面。在施工時進行了系統的混凝土質量控制測試，圓柱體(160/320mm)試樣7、28、90d平均抗壓強度分別為19.6、25.4、29.7MPa，360～580d齡期的混凝土，平均抗壓強度為35MPa，離散度Cr為9.6%，從加高壩體上取樣獲得的試驗數據與上述數據相符，證明加高壩部分混凝土施工質量是良好的。
大壩安全監測
莫瓦桑壩(老壩)埋設了以下監測儀器：
①4條垂線，其中2條深入壩基70m處；
②34個測斜儀；
③38個應變計；
④14個滲壓計；
⑤22個滲流計；
⑥溫度計；
⑦大地測量標點和水準點。
壩體位移由高程1957m處垂線量測的壩體最大位移為92mm(1974年9月)。大壩工作狀態分為3個階段：1958～1967年處於彈塑性狀態，1968～1973年進入近乎彈性狀態，1974年完全處於彈性狀態。壩體位移在首次蓄水時傾向左岸，以後壩向上游和左岸位移，最後向左岸位移。其原因是左岸的岩石彈性模量比右岸低。經大地測量核實垂線成果，兩者均在允許誤差範圍內。 基礎滲水和揚壓力。自大壩蓄水以來，滲水量逐年減小。1962年最大滲水量為4.5L/s。1972年以後滲水量少於1.8L/s，約為最初滲水量的1/3。在滲水量減小的情況下，未發生過揚壓力增大問題。自1974年起，量測的揚壓力始終有所減小。 庫岸穩定。該壩左岸厚堆積層處有一滑坡體，該處邊坡1:1.5，為此設立了大地測量網測點和安置鑽孔測斜儀。
監測表明：
①堆積層處於水飽和狀態，特別是雪融後，有發生下滑的可能；
②其下滑速率低於0.1mm/d，庫岸穩定是安全的。大壩加高后，除延長測垂線外，增設了遙測測縫計壓力計、溫度計，監測結果證明加高壩體性態是正常的。
