卡里巴拱坝的监测和维修

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1、卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修卡里巴拱坝的监测和维修B?戈古尔A?s?穆帕拉【提要】卡里巴拱规,高128m,位于赞比亚和津巴布韦边界的赞比西河上,于1955年至1959年间修建.该坝形成的水库是世界上最大的人工湖之一.水库为两座水电站供水,

2、电站总发电容量为1266Mw.该坝豉其基础的安全监测是长期的持续的,对指导维修工作起了疆重要的作甩.尽管该工程规模浩大,历史久远,谊蝴的运行和维修工程师们必须完全7解和掌握他们所责运行和管理的建筑物.技术资料和历史背景的综合分析有助于提高和更新对该坝的认识,等于活的记忆,由于参与建设和管理该攫的人随着时问的流逝而变抉,这样作是尤为必需的.建筑物的总体性志受右岸(南)复杂地质条件,混凝土长期而缓慢的空间变化和水文条件变亿的彭响.对1983年以前积累的仪表现鲫】资料作7蜉合分析研究之后,叉在19BB年至1989年问提供7补充观测资料.最近

3、已开始对新的观测资料进行分析,?强期对有关的长期现象作出解释.卡里巴水电站距卢萨卡150kml,距哈拉里300kml.1955年3月,决定在赞比西河卡里巴峡谷建坝时,只是大致确定了坝址位置,详细的地质勘测工作仍必须进行,该工程是非常艰巨的,是一个巨大的挑战.51个月后,该坝于1959”~6月终于建成了,按安德列?关纳(AndreCoyne)对这样一个宽河谷所作的史无i涮的设计,总混凝±量仅为1×10m.尽管连续发生了两次特大洪水赞比西河被;fIN了,蔷水在进行中.图l示出该工程的总布置,图2示出其施工和运行的历史背景.该坝的主要地质特

4、征则示于图3.这是一座双曲拱坝,垒氐617m,晶大觏高128m,长高比为4.8注意,坝长的40,其埙高超过100m,坝顶厚度13ml,埙趾底座上方坝体厚度18.5m’.水库长250kml,正常高水位时库窑为181km.,其中65kml.库容处于上部13ml遣行范围,1963年完成水库蓄水.在拱坝的中心部位设置了6个泄洪孔,安装有下游链轮闸门,其底槛高程在蠼顶以下33ml,最大库水位时的泄流能力为9500m./s(即在正常运行条件下每孔的泄流量为1500m/s).水舌向下游抛射矩离超过100m.经多年运行,射窥在河床轴线上累进地冲劂成一

5、分陡壁冲刎坑.卡里巴工程的第一期求电开发黾在南岸修建一座也下电站厂房.主厂房位于该坝的上游,安装6台机组,单机容量原设计.为100MW,但看来提高到ll1MW6台机组中的最后一台于1962年3月投入运行.该工程的第二期水电开发迅在北岸修建一座_也下电站厂房,安装4台150MW发电机组1971年开始施工,这4台机组在1975年至I977年阈投入运行.在1981年底发生了一汰_祷所未育曲干旱以后,经过俄算,卡里巴水电站的可靠电能约为8o00G’~’Vk/年.两国的赞比西河管理局直接负责水文,水库管理,溢泄道运行,终修和太坝安全.大埙安全涉

6、及监测,定期检查和主坝及两岸坝肩的维修工作.地质和岸坡稳定性坝址下伏地层主要为黑云母片麻岩,孤立的伟品花岗岩脉和石英岩.石英岩在右(南)岸顶部出露.该坝主要建基于挖除表层风化岩以后的完整,坚硬,致密的片廓岩上.右坝肩上部为节理密集的石英岩层,含云母和软弱层,岩层中有地下水循环.勘探南岸坝肩和确定其准确的地质结构是一个长期的过程,一直延续到该坝建成以后.暑在改善上部石英岩体特性的灌浆和喷射工程,查明有一连续的下伏风化片麻岩层,坝基必须从此通过.在1962年最后一翊蓄水之前,在此建成了4个地下大体积混凝±支墩,由坝肩上增加一的一座推力墩加

7、载,.,’.自该坝建成开始运行以来,定期溢流放水,包括挑射形成的巨量水雾,卡里巴坝下游南岸的稳定性一直是工程师们所关心的问题.在南岸上分布着许多古滑坡,这些滑坡是特殊的地质填进的结果,赞比西河在该地层中冲刷成两岸陡峻的深谷,而泼地层的表层不断地受到热带风化作R{的影响.t圈1卡里巴工程总布置图多年来,南岸坝肩下游2OOm处的”下游边坡”一直是问题不断,已浅为过去几年来采取的补救措施的主要目标.这些措施包括排水廊道,布置成扇形的排水孔,重新整形,锚固,表面密封和表面排水.在南岸下游地层中,在坡脚的石英岩_fⅡ片麻岩接鼬面出现芷30m以下

8、的坝肩岩层中.边歧活功主要是_芷1963年采取补救措施以前水库等水:{】j问或舌来茔大黾溢流放水期和涛捌朝显的年份观察到的.从19{}0年到l970年,这些1也墟朝赞比西河总共运动了裹1卡里巴螟址赞比西河径流量年平均值(