标题：姆拉丁其坝
姆拉丁其坝
Mratinje Dam
地理水文
坝址处为典型的"V"形峡谷，坝顶高程处谷宽260m，河床水面宽25m。峡谷高达700～800m， 谷坡约60°～80°。 河床有厚约25m的冲积层， 由蛮石及砂砾石组成。 坝基岩层为中三叠纪大块石灰岩， 裂隙发育， 其主要节理垂直河床， 间距30～52m， 岩块由次生裂隙切交而成， 岩块之间裂隙紧密而不连续， 即有些裂隙与层面夹有粘土， 有些节理是闭合的而不连续。
在右坝肩约40～50m范围内，有一北西向密集断层带，在坝肩以外150m处有一顺河断层，并发育有溶洞。左岸距岸边500m处，有一条宽达500m的顺河断层。
坝址基岩表面有岩溶现象，最深达15m，但在左岸高程620m以上，因构造破坏，断层密集，岩溶深度达90m。坝址下游有暗河或泉水出露，总漏水量约为300L/s。河床基岩面以下150m处有一充填有粘土的洞穴。坝址处地震烈度为9度。
该工程控制流域面积为1757.7平方公里，年平均降雨量1750mm，年平均流量74.4立方米/秒，万年一遇洪水流量1900立方米/秒。水库正常蓄水位675m，最低发电水位595m。总库容8.9亿立方米，有效库容7.9亿立方米。
姆拉丁其坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高220m，坝顶长268m，在坝顶高程处河谷宽为260m，岩层为大块石灰岩，裂隙发育。大坝坝顶厚4.5m，坝底厚40m，厚高比为0.182，坝体混凝土方量为74万立方米。
枢纽建筑
姆拉丁其水电站（Mratinje Hydropower Station）工程主要建筑物包括：①混凝土双曲拱坝；②左岸引水发电隧洞和地下厂房；③坝体中设有表孔、中孔和底孔，作为泄洪建筑物；④右岸的导流隧洞。枢纽布置见图1。
大坝坝顶长269m，河谷宽高比为1.218，顶厚4.5m，底宽40m，厚高比为0.182，坝体积74万立方米。坝的拱轴在大坝两端展平一些，以便在向峡谷两侧总的延伸方向得到比较合适的嵌入角，并尽量垂直地压在岩块的主要裂隙上，这样能可靠地防止基础的滑动。为了实现从坝体向地基的逐步过渡，根据基岩的工程地质特性，将大坝两端加厚。坝址地形断面不对称，左岸比右岸陡。因此在右岸顶部设计了一座边墩，通过推力桩系统将推力传到具有与左岸相应高度相似的工程地质特性的岩基深处去。在大坝底部，设有一个矩形基础垫座，高程458～478m。大坝设计时采用的应力值为：在基本荷载条件下，最大主应力为10.4MPa，最小主应力为1.7MPa，温度应力为±0.6MPa，在9度地震时应力为±2.6MPa，基础接触面上无拉应力，而边界应力为6MPa。
泄洪建筑物分3层布置：表孔、中孔、底孔。表孔设在大坝顶部中间，分3孔，尺寸为13m×5m，堰顶高程670.0m，装有弧形闸门，最大泄量1670立方米/秒，由坝顶自由跌落至下游消力池。中孔3个，直径2.5m，进口高程为592.0m，出口高程为580.45m，孔向下游倾斜34°5′以便使水流射入下游消力塘，泄量373立方米/秒。底孔2个，直径2m，进口高程503.0m，孔是水平的，在库水位657.0m时，泄量为240立方米/秒，中孔和底孔均用钢板衬砌，各设2扇平板门，消力池设在坝  枢纽布置后，长130.5m，宽15m，池底高程469.5m，尾部建高21m挡水坝，边墙高程520m。三股水流落入消力池，在深30m的池中翻滚消能。底板和边墙均采用钢筋混凝土衬砌，厚2m，并用预应力钢筋锚固于基岩中，在基岩与接触面上设置有排水设施。
3条引水隧洞位于左岸，进水口水深85m，进口水平段直径5.8m，长119m，衬砌厚0.4m。斜段长148m，直径4.62m，衬砌厚0.31m，单洞引水流量80立方米/秒，通过倾斜闸门井升降闸门。
地下厂房尺寸为16.7m(宽)×38.65m(高)×91.8m(长)，装3台12万kW竖轴混流式水轮发电机组，转速231r/min。3台竖轴三相同步发电机，容量120MVA，功率因素0.95。控制室尺寸为16.7m×19.20m。变压器室尺寸为13m×53.80m。
尾水隧洞长112.8m，断面尺寸为10.7m×10.7m。为防止水锤压力过大，设一椭圆形调压井，尺寸为26.5m×11m，高为41m。衬砌厚0.8m，洞顶设一隔板，上有四个孔，以增加阻力。
大坝设计
设计时考虑到坝址地形不对称(左岸比右岸陡)，在右岸设置了一个重力墩，将推力传到较  姆拉丁其坝横剖面图（单位：m）深的与左岸相似的基岩上去。在大坝底部，设置了一个矩形基础垫座。大坝采用5拱9梁系统进行应力计算，在基本荷载下得到以下结果：最大主应力为10.4MPa，最小主应力为1.7MPa。温度应力为±0.6MPa，在9级地震时的地震应力为±2.6MPa，基础接触面上无拉应力。大坝剖面见图2。
大坝基础处理主要包括对左岸边坡进行岩体加固、坝基固结灌浆和防渗帷幕灌浆。左岸边坡岩体采用7个水平桩进行加固，水平桩插入岸坡内约80m，总混凝土方量为2.67万立方米。固结灌浆深度约30m，其目的是使大坝应力降低到2MPa；防渗帷幕灌浆布置在大坝基础的上游边缘，帷幕深度约为100m～150m，两岸帷幕深度约为200m。右岸由于裂隙发育，帷幕深度约为300m。为了保持大坝稳定，坝体嵌入基岩内，上游面的平均嵌入深度为50m，下游面的平均嵌入深度为20m。
坝体中布置了泄洪建筑物(表孔、中孔和底孔)：①表孔溢洪道设置在坝顶中间部位，由3个溢洪孔组成，每孔宽13m、高5m，堰顶高程670m，泄量为1670立方米/秒，采用自由跌落到下游消力池消能；②中孔溢洪道设有3孔，直径2.5m，进口高程为592m，出口高程580.45m，在水位675m时3个中孔的泄量为373立方米/秒；③底孔溢洪道设2孔，进口高程为503m，直径为2m，在水位为657m时泄量为240立方米/秒。为防止泄洪对下游河床的冲刷，修建了消力池并对两岸进行保护。消力池全长130.5m，底宽15m，池底高程469.5m，边墙顶高程520m。尾部有高21m的挡水坝。
引水发电系统位于左岸，为单机单洞布置形式，单洞引水流量80立方米/秒。地下厂房尺寸为长91.8m、宽16.7m、高38.65m，装有3台混流式水轮发电机组，单机容量120MW。
工程施工
导流　采用隧洞导流，按5年一遇过水流量630立方米/秒设计，长330m、直径8.5m的马蹄形导流隧洞位于右岸，进口处设中墩分成两孔。上游围堰高23.5m，为圆筒形混凝土拱围堰，中部留20m宽容许过水。下游围堰为土石围堰，坡度为1∶1.5。上、下围堰均设混凝土防渗墙。施工时，因下游抛弃土石料过多，汛期水位壅高，造成两次漫顶过水。
坝基开挖　两岸坝基开挖存在着特殊的难度，这是因为峡谷高陡，为了将拱坝嵌入两岸岩体，在坝与两岸连接处开挖键槽。键槽边坡很陡，上游侧为10∶1，下游侧为20∶1。针对以上情况，采纳了以下开挖方法：
(1)由于狭谷陡而深，故由坝顶向下以水平台阶方式开挖。不单独修建通往各水平台阶的道路，安装一台缆机，将施工机械、材料和施工人员运送到工作台阶上；
(2)沿键槽的三边轮廓采用预裂开挖法开挖，紧接着用延迟引爆雷管进行多排孔台阶爆破。
为了加快作业，采用垂直预裂面代替上游侧10∶1与下游侧20∶1的开挖边坡。采用预裂法，大大减低了大药量爆破所引起的地面震动，并获得了无破损的开挖面。键槽的上、下游侧，预裂爆破钻孔直径63mm，间距0.6m(最后增至0.8m)。
坝基岩石开挖量达54万立方米，拱坝嵌入两岸岩石，上游深50m，下游深20m。河床部分开挖深度约30m，对岩溶化强烈的灰岩予以挖除。
混凝土浇筑　大坝混凝土砂石骨料取自左岸下游，用碎石机破碎两次，分6种级配：0～1mm、1～3mm、3～10mm、10～30mm、30～60mm、60～100mm。混凝土工厂布置在左岸坝肩，装4台3立方米拌和机，每小时可生产混凝土240立方米。混凝土为300号，水泥用量为210～250kg/立方米，混凝土入仓温度不超过16℃，仓内设有蛇形冷却管，用冷水循环冷却混凝土。混凝土吊罐容量5立方米，用汽车运到工地，再由3台缆式起重机(起重能力20t)吊入仓内。采用钢悬臂模板，由螺栓固定。当混凝土铺到60～70cm厚时，用推土机及装有振捣器的推土机推平捣固。
年内3～12月浇筑混凝土，1972年共浇混凝土19.78万立方米，1973年24.73万立方米。最大日浇筑量2472立方米，最高月浇筑量超过5万立方米。于1975年浇完大坝。
地下开挖　地下开挖方量16.7万立方米，厂房先挖顶拱，采用长4m锚栓固定，其间距为2m。在特殊的岩石破碎带，用预应力锚栓锚固。
基础处理　主要包括固结灌浆和帷幕灌浆。
固结灌浆从坝内阶梯状灌浆廊道沿整个坝基进行，深度约30m，吃浆量约50kg/m。
灌浆帷幕沿着大坝基础的上游边缘布置，在大坝两端却折向上游，伸入左岸300m，伸入右岸约850m，帷幕深度100～150m，河床及近岸部位设三排灌浆孔，在有的地方从底部廊道进行灌浆，而在有的地方则从不渗水的混凝土衬砌廊道中灌浆。对河床下150m深处充有粘土的溶洞，经过渗透和冲蚀试验，证明其对大坝没有影响，因此河床的灌浆帷幕没有必要超过该深度。对河床浅部溶蚀较严重的灰岩予以挖除。
该工程埋设了大量观测设备，对基础及水库边坡进行观测。