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石门土石坝

热度1096票 浏览97次 【共0条评论】【我要评论 时间:2009年7月10日 10:07
石门土石坝(Shimen Earth-rockfill Dam)    位于中国台湾省北部淡水河支流大汉溪石门峡谷。水库的拦河大坝具有灌溉、防洪、发电及公共给水的多目标水资源开发工程,1954年3月开始规划,1956年7月开工,1964年6月竣工。水利工程Lsy ?4y

    石门土石坝原设计为混凝土拱坝,但在1959年11月坝基开挖过程中,发现左岸有相当复杂的地质软弱面,超过事前的判断。恰好同年12月2日法国马尔帕塞(Malpasset)拱坝,因基础问题而溃决,造成下游严重损害而震惊全球。经世界知名的地质专家与坝工专家组成的咨询顾问团调查研究,参酌其建议,决定将拱坝改为土石坝。

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MT U l ~ Ptv#v0    石门水库坝址以上集水面积763.4km2,水库水面面积8km2,总库容3.1亿m3。工程按可能最大洪水设计,原采用的可能最大洪水是根据1906年~1956年间的水文气象资料推算的,洪峰流量10900m3/s。但葛乐礼台风后不到10年又发生4次洪水,均超过以往的最大记录洪水5170m3/s。经过多方研究,1979年改用新的台风模式法配合新增加的水文气象资料推算,可能最大洪水为14500m3/s。水利工程%S5v5PXy;M&ImY;Z$W

B*[9G6l!O0    枢纽工程由大坝、溢洪道、水电站、后反调节池、灌溉进水口工业城市供水系统等组成(图1)。
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p Wu5w:[0    大坝为黏土心墙堆石坝,最大坝高133.1m,坝顶长360m,上游坡1:2.5,下游坡1:2。坝体体积706万m3。坝基为砂岩,覆盖层厚23m,坝壳材料为河床沉积层大卵石,心墙土料取自河漫滩(图2)。
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    溢洪道为岸边开敞式,按可能最大洪水流量10900m3/s设计,泄洪量10000m3/s。后经复核后可能最大洪峰流量增大至14500m3/s,溢洪道泄量偏低,曾于1984年6月决定增建2条直径为9m的泄洪隧洞,每条隧洞泄量1200m3/s,配合溢洪道确保大坝安全。水利工程Z/W Ns6F^ ~'b

A9o#n^!C7A;U0a+_0    电站安装2台机组,总装机容量90MW,多年平均年发电量2.14亿kW·h,后反调节池容量为2200万m3水利工程ghG @\"mz5\#P

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   石门大圳进水口设计流量为18.4m3/s,规划灌溉面积为21926hm2;桃园大圳进水口设计流量为16.8m3/s,规划灌溉面积为23000hm2

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Xe2X*Jw:YQ0    公共给水量为69050m3/d,北干管长14436m,南干管长4213m。水利工程U7Xg"t#?5jNH

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    石门土石坝的施工导流系统采用50年一遇洪水设计,由59m高的上游挡水围堰配以直径15m的导流隧洞组成。该导流洞是20世纪70年代仅见的大直径隧洞。上游挡水围水利工程;~&X2|A$]6K6\m
堰设计为大坝坝体的一部分,须于一个枯水期内完工,但在施工期间春雨绵绵,黏土心墙无法连续施工,因此改用砂石骨料掺合少量水泥搅拌后运至工地碾压,以代替不透水心
[(l*n)R!O;{Sc7f0墙,此措施首创世界碾压混凝土坝发展的先例。

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R*p y|(BF0    石门大坝于1963年填筑完成后,当年9月遭遇强烈的葛乐礼台风侵袭,在水库集水区内带来破记录的雨量,坝址的洪峰流量高达10200m3/s,接近过去、最高洪水记录的2倍。由于导流洞已在台风来临前完成封堵,水库及时发挥防洪效果,降低了下游地区的洪灾损失。由于水库在一夜之间满蓄,溢洪道开闸泄洪,大坝安全经受住了严峻考验。

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