标题：努列克坝
基本介绍
  努列克坝(1)[1]努列克坝位于塔吉克斯坦共和国境内瓦赫什(Вахш)河中游的普列刹峡谷处，心墙土石坝，最大坝高300m，水库总库容105亿立方米 ，有效库容45亿立方米，水库面积98平方公里，最大水头270m，装机容量270万kW，单机容量30万kW，年发电量112亿kW·h。1961年开工兴建，1972年开始发电，1980年建成。该工程具有发电、灌溉和航运等综合效益。[2]
枢纽结构
  努列克坝(2)努列克坝（2）
枢纽包括：大坝，左岸泄洪隧洞和水电站。 努列克大坝为亚粘土心墙土石坝，最大坝高300m，坝顶长704m，坝顶宽20m，坝基宽1440m，上、下游坝坡分别为1∶2.25和1∶2。坝体方量5800万立方米，其中防渗心墙780万立方米，过渡区和反滤层340万立方米，上、下游棱体3630万立方米，上、下游干砌护坡850万立方米。 
心墙下为混凝土垫座，最大厚度23m，长157m。垫座表面覆盖两层玻璃纤维加强的聚合薄膜，垫座内还布置有的4.2m×3.8m廊道，供灌浆和检查用。心墙与坝壳间设反滤层，上游侧坝顶至正常蓄水位高程为双反滤层，下部为单反滤层。心墙采用壤土，砂壤土及小于200mm碎石料填筑；边缘区粒径小于70mm，小于5mm料要有60%～80%。反滤层第一层采用0.05～10mm料填筑，第二层0.05～40mm，下部单层0.01～40mm。坝壳采用天然砾石卵石混合料，其中粗卵石含量为20%～25%，最大粒径500～600mm。压坡料为400～700mm粒径的毛石。 
泄水建筑物包括1条深孔泄洪隧洞和1条表孔泄洪隧洞。深孔泄洪隧洞进水口底槛高程810m，处于正常蓄水位以下100m处。设有深120m的检修闸门竖井，并在2个地下闸室内分别安装有3.5m×9m履带式平板事故检修闸门和5m×6m弧形工作闸门各2扇。闸门设计水头为120m和110m。泄洪洞全长1326m，洞身为10m×10.5m的城门形，工作闸门前为有压段，门后为无压段，最大流速达到40m/s，泄量2400立方米/秒。尾部接开敞式溢洪道，末端有挑流鼻坎，宽度由10m扩大至鼻坎处的29m。溢流面上设有8道掺气槽，槽深和槽宽均为140cm，挑坎高10cm。表孔泄洪隧洞进口堰顶高904m，用斜洞与第三层导流隧洞连接，即将该导流洞尾段用作泄洪隧洞水平段，断面尺寸为11.5m×10m，进口设有2扇12m×12m弧形闸门，泄量为2000立方米/秒。 
水电站建筑物包括一个临时发电进水口和3个永久进水口，1条临时和3条永久的引水隧洞，3条永久引水隧洞分别连接3条直径6m的压力钢管。厂房为半露天式结构，长200m，高40m，在外部布置300t门式起重机，在厂房顶板上设有露天安装平台。1972年当坝体填筑量仅占总填筑量20%，水头仅为设计的40%时，3台临时水轮发电机组开始发电。1979年9月当坝体离坝顶还差4m时，9台永久机组全部投产，此时的发电效益已收回全部投资。 [2]
导流设施
  努列克坝(3)[3]共有3条导流隧洞，分三层布置，这三层导流隧洞的进口底槛高程分别为650、670、740m；隧洞长度分别为1630、1600、1352m；断面为城门形，尺寸分别为10m×11.5m，10m×11.5m～10m×11.1m，10m×11.1m～10m×10m。第一层导流隧洞的地下闸室内安设两扇5m×10m平板事故检修闸门，水头110m；第二层导流隧洞的两个地下闸室内分别装有3.5m×9m平板检修闸门和5m×6m弧形工作闸门各2扇。第三层导流隧洞的两个地下闸室内分别装有3.5m×9m的平板检修闸门和5m×6m的弧形工作闸门，水头分别为175m和110m。偏心铰弧形工作门后两侧突扩0.5m，底板突跌0.6m，进行水流掺气消蚀。隧洞均用混凝土衬砌，厚度0.5～1.0m。初期第一、二层隧洞共同导流，后期第二、三层隧洞共同导流，设计导流流量2790立方米/秒，洞内最大流速42m/s。实际最大过流量3700立方米/秒。[2]
围堰施工
上游土石围堰是大坝的组成部分，最大高度80m，总体积162万立方米，分三期填筑。第一期填筑至20m高，堰顶和下游坡用钢筋连接的1.5m×1.5m×0.8m混凝土块进行保护，下游末端设有3m高的混凝土墙。1966年洪水漫过堰顶，流量1860立方米/秒，溢流水深3m；第二期先将石料堆积于高达15m高的临时挡土墙背后，然后用定向爆破技术向堰体抛掷15万立方米的石料和砾石料；第三期先从上游侧直接向水中倒入用作铺盖和斜墙的壤土碎石材料，用堆土机和自卸卡车压实。围堰上部50m还采用土工膜防渗。[2]
工程填筑
  努列克坝(4)1971年开始大坝填筑，但因各种原因延续了14年。料场亚粘土、砂砾石和石料采用挖掘机开挖，载重为27t的自卸卡车运输。反滤层、过渡区和心墙分层填筑，每层厚30cm，用重型压路机碾压，使其容重达到2.2t/立方米；抛石护坡每层10m，用水枪冲实，使其容重达1.8t/立方米。主要机械设备：27t自卸卡车100辆，斗容4.6～5.6立方米的挖掘机13台，50～75t轮胎碾数台。30t羊足碾。 
在大坝上游坝体内部高程855m、876m和894m处，各设有一层加筋抗震层。在大坝上部912m高程也设有抗震层，该抗震层将大坝上、下游坝体连接起来。所谓抗震层就是长条形钢筋混凝土板(垂直于坝轴线铺设，中到中间距9m)和"⊥"形钢筋混凝土梁(平行于坝轴线，梁高3m，中到中间距9m)组成，"⊥"梁嵌在长条板间，平面上形成多个方格。在各方格内填入堆石。并超出梁顶1m。[2]
自然环境
  努列克坝(5)努列克坝（5）
大坝位于狭窄河谷中，峡谷深达300m以上，河床宽40m。基岩为白垩纪砂岩和粉砂岩互层，岩层向上游倾斜，倾角为30°～50°。砂岩坚硬且耐风化，粉砂岩与空气接触后即迅速失水，开裂并剥落，大约0.5～3天表面即完全风化，需采取防护措施。局部地区基岩上部覆盖一层厚13～20m的第四纪沉积物。坝区地震烈度为9度。坝址附近有两条大断层，一条在坝下游通过，距坝址40km，另一条通过库区，距离坝址12km。坝址控制流域面积3.07万平方公里，多年平均径流量205亿立方米。坝址处20年一遇的洪水流量为3200立方米/秒，万年一遇的洪水流量为5400立方米/秒，每年通过坝址处的悬移质泥沙1亿t以上。气候炎热，年平均温度14°C，最高温度40°C，最低温度-26°C。[2]
观测数据
大坝内共设有1500个各种不同观测仪器，水库周边设有20座地震台。大坝蓄水前每10d发生3～4次微震，1980年蓄水后有诱发地震，发震次数增多，每10d发生30～40次，震级4～4.5级。大坝已经受7度地震的考验，工作正常。施工期大坝和坝壳的实测沉降量分别为11.9m和13.7m。心墙渗透性低，渗透量为0.002～0.05l/s且保持稳定。[2]
工程量
基础开挖820万立方米(其中石方500万立方米)，地下开挖180万立方米；坝体填筑方量5800万立方米(其中堆石920万立方米，砂砾石3800万立方米，心墙区粘土840万立方米)；混凝土160万立方米，金属结构和机械安装7.13万t。最高月填筑量初期为25万立方米，后期56万立方米，最高年填筑量850万立方米，施工高峰人数2200人。
基础处理
坝基岩石裂隙较发育，透水性高的岩层渗透系数为0.7～0.9m/d。粉砂岩易于风化，对心墙基础处理采取3项措施：沿整个心墙底面做喷混凝土保护层；河槽做钢筋混凝土垫层，最大厚度23m，将心墙基础垫平；进行固结灌浆和帷幕灌浆。心墙与坝基和坝肩接触面经清理后，用喷混凝土做防护层，平均厚10～15cm，其作用是：保护粉砂岩不致风化；固结岩石层面，使心墙土料不与岩石直接接触，防止蓄水后产生渗透破坏；充填开挖面上的坑洼(深0.3～0.5m)形成起伏平缓的表面，使心墙与坝基结合较好；为固结灌浆形成压重，提高灌浆质量。喷混凝土前，先清理表面松动岩块，并用压缩空气吹掉表面岩粉和碎石后，立即进行喷混凝土防护层，接着填充低洼处，然后一次将防护层喷好；在深切河槽部分做钢筋混凝土垫，采用200号混凝土，分块浇筑，层高3m。通过垫座内灌浆廊道对心墙基础进行帷幕灌浆和固结灌浆，帷幕灌浆共3排，左岸灌浆深度最大140m，右岸105m。灌浆孔直径105mm，总长73000m，灌浆压力最大4MPa。固结灌浆深4～8m，灌浆孔总长26000m，最大压力2MPa。灌浆范围包括整个心墙及反滤层。