1.2 典型工程项目概况及特点介绍

1.2.1 马来西亚巴贡水利工程

巴贡水电枢纽位于马来西亚沙捞越州（SARAWAK）中部的巴雷（BALUI）河上，距下游的别拉嘎镇（Belaga）37km，距民都鲁180km。工程所在地为赤道地区，属热带雨林气候，全年高温多雨，日照强烈，年平均气温26℃，多年平均降雨量4500mm，相对的湿季时段为每年10月至次年5月，干季时段为每年的6～9月。枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、开敞式溢洪道和装机容量2400MW的地面厂房三大部分组成。库容440亿m³，是目前东南亚最大的水电站。

大坝的坝型为混凝土面板堆石坝，最大坝高205.00m，坝顶长度740.00m。水库总库容440亿m³。坝体实际填筑总方量为1730 万m³。溢洪道包括：前池、溢流堰、卸槽段和挑流鼻坎，为开敞式溢洪道，溢流堰最大高度34.00m，泄槽段宽度50m，长度608.00m，设计最大泄洪流量15000m³/s。进水口的结构型式为独立进水塔，进水塔尺寸，170m×63m×56m（长×宽×高），水流控制采用叠梁门取上层水，设工作闸门和事故闸门。厂房为地面岸坡式厂房，8台机组，总装机容量2400MW，厂房结构尺寸，256.50m×49.00m×64.00m。引水隧洞包括上平段、竖井、下平段，压力钢管段，单洞长度最长589m，最短537m，总长约4501m，隧洞衬砌后直径8.50m/7.0m/4.85m。上平段长度75～43m，上弯段37m，竖井50～53m，下平段混凝土衬砌长度161～109m，压力钢管长度217m。最大开挖直径9.9m。马来西亚巴贡水电站主体工程于2003年5月开工，2010年10月下闸蓄水，被评为2011年度国家优质工程金奖。

混凝土面板堆石坝最大坝高205m，是目前在建的同类型的世界第二高面板堆石坝；坝顶轴线长740m，坝顶高程236.50m，上游边坡坡比为V∶H=1∶1.4，下游边坡坡比V∶H=1∶1.3；实际总填筑方量1730万m³，是世界知名的高面板堆石坝。施工区河道狭窄，河谷成V形。大坝两岸边坡坡度为20～60℃，高约300m。坝址区岩层由砂岩、杂砂岩、页岩和泥岩互层等组成，杂砂岩占70%左右，页岩和泥岩约占30%。微风化砂岩饱和湿抗压强度约100～150MPa，弱风化砂岩抗压强度约70～100MPa；坝底河谷宽度40m，顺流向宽度580m；坝顶长度740m，坝顶宽度12m；大坝上游坡比1∶1.4，下游局部坡比1∶1.3，在下游坝坡上设“之”字形上坝道路，下游坡综合比1∶1.52。大坝防渗体为上游薄型混凝土面板结合帷幕灌浆系统防渗，在面板上游高程125.00m以下，加设顶宽分别为4m和6m、坡度分别为1∶1.4 和1∶2.5 的上游1A和1B盖重区。大坝主体为堆石填筑体，设计总填筑方量1730万m³。枢纽工程最高月开挖强度208.9万m³；连续11个月开挖强度超过150万m³；填筑总工期35.5个月，平均月填筑强度47.1万m³，最高月填筑强度86.4万m³，连续7个月填筑强度超过70万m³，曾获中国企业第12批新纪录。

1.2.2 麦洛维水电站

苏丹麦洛维水电站位于苏丹首都喀土穆以北400km的尼罗河第四瀑布及麦洛维镇附近，主要目的为发电和灌溉。该工程主要由土堤、面板堆石坝、黏土心墙坝、混凝土重力坝、取水口、开关站、厂房及附属结构组成，是一项用于发电和灌溉的大（1）型水电枢纽工程。

大坝全长9.7km，最大坝高67.5m，库容124.5亿m³，装机10台125万kW，总投资近17亿欧元。主要工程量为：土石方挖填2720万m³，混凝土浇筑190万m³，钢筋制安12万t。各种闸门和拦污栅70套，启闭机44台套，金属结构安装共2.3万t，被称为苏丹的“三峡水利工程”。

混凝土坝段轴线长542.6m，最大坝高67m，左右岸土堤轴线长2244.7m，最大堤高17.9m，左右岸面板堆石坝轴线长6060m，其中左岸面板堆石坝长4319m，是世界上最长的面板堆石坝。最大坝高65.4m，坝顶宽10m，坝体上游坡比1∶1.303，下游坡比1∶1.5，混凝土面板厚度0.3～0.45m，双向单层钢筋布置，面板混凝土设计强度等级C20/25，总面积约198910m²。

1.2.3 九甸峡水利枢纽混凝土面板堆石坝

九甸峡水利枢纽混凝土面板堆石坝坝顶高程2206.50m，最大坝高133.5m，坝顶宽度11m，坝轴线长232m，坝顶设L形防浪墙，墙高3.5m，墙顶高程2206.50m；上游坝坡坡比为1∶1.4，下游综合坡比为1∶1.5，局部坡比为1∶1.4，设置上下两层“之”字形道路，道路宽8.0m；上游混凝土面板厚度为0.3～0.69m。坝体填筑总量约为300万m³。

坝体结构上游至下游分别由以下几个部分组成：最前部分为上游盖重保护体；第二部分为厚度30～69cm的钢筋混凝土面板；第三部分为挤压边墙；第四部分为厚度为300cm的垫层区；第五部分为厚度为500cm的过度层区；第六部分为主堆石区和下游堆石区；其中下游堆石区包裹在主堆石区内；最下游部分为干砌块石护坡，其中高程2178.00m以上坝后坡面上根据抗震要求设置厚度为15cm喷钢筋混凝土护面。

大坝整个坝基坐落在覆盖层上，上游侧河床段趾板处覆盖层深度约为25m，河床段趾板上游设置连接板，与防渗墙连成一体，防渗墙设计深度约为26m。坝基后部覆盖层的最大深度约为45m。

大坝两岸坡非常陡峭，左岸坝坡设计开挖坡比为1∶0.1，趾板后坡坡比为1∶0.3，右岸坝坡设计开挖坡比为1∶0.2，趾板后坡坡比为1∶0.3～1∶0.5。

高程2120.00m以下两岸坡基本呈直立状，局部为倒坡；左岸高程2120.00m以上为开挖边坡，开挖坡比为1∶0.1，右岸高程2120.00～2125.00m为一阶梯平台，高程2125.00m以上为开挖边坡，坡比为1∶0.2。

1.2.4 桐柏抽水蓄能电站下水库工程

桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县，水电站装机容量1200MW。水电站等别为一等工程，工程规模属大（1）型，电站枢纽由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及开关站等组成。下水库在百丈溪上建坝形成，主坝为钢筋混凝土面板堆石坝。副坝位于库尾垭口上，坝型为混凝土重力坝。泄水建筑物为溢洪道和导流泄放洞。挡水坝和泄水建筑物均按一级建筑物设计。导流泄放洞，导流泄放洞布置在下水库右岸，为Ⅰ级建筑物，具有导流、泄洪和放空水库的功能。施工期间承担下水库的导流任务，导流完成后根据电站运行需要在出口设置弧形工作门，将导流洞改建成永久泄放洞，参与泄洪和放空水库。

混凝土面板堆石坝：混凝土面板堆石坝最大坝高68.25m，坝顶高程148.25m，防浪墙顶高程149.45m，坝顶宽度8m，坝顶长434m。上游坝坡1∶1.4，下游平均坡度1∶1.5。

坝身溢洪道：坝身溢洪道位于坝体河床部位，由溢流堰进口段、陡槽、挑流鼻坎、护坦、预挖冲坑及出水渠组成，全长约200m。溢流堰进口段总长21.13m，中部为驼峰堰，堰高73cm，堰顶高程141.90m。进口段分两孔，每孔净宽13m，中、边墩厚度1m，顶部布置交通桥。堰上不设闸门，堰底板高程141.17m，与水库正常蓄水位齐平。堰底板厚度0.6m，堰底板下设垂直锚筋及1.5m厚垫层和3m厚过渡层。溢洪道泄槽为矩形，净宽27m，坡比1∶1.5，底板厚60cm。下设碎石垫层和过渡层，水平宽分别为2.0m和4.0m。泄槽混凝土底板通过锚筋网和钢筋混凝土锚固板与坝体堆石连成一体。沿水流方向每隔水平长15m，设一道掺气槽，将底板分成5段。底板上游端部与长4.4m、厚0.4m的水平锚固板连接，在底板设置水平锚筋28＠2.4×2.0m，长10m，与堆石体相锚固。泄槽侧墙高度为2.4m，墙厚0.4m，墙顶坡比1∶1.5。侧墙垂直水流方向分结构缝，设在底板掺气槽处，缝宽5cm 挑流鼻坎采用连续式挑坎，坎基设置于弱风化的基岩上，基础高程80.00m，反弧半径8.0m，坎底高程89.25m，坎顶高程90.00m，挑射角25°。鼻坎边墙扩散角为5°。鼻坎下游15m范围设置了钢筋混凝土防冲护坦和边墙。冲刷坑采用预挖，长25m，宽42m，冲坑底高程73.50m，上游坡度为1∶7.0，下游坡度为1∶2.0，与下游出水渠衔接。

1.2.5 双沟水电站

双沟水电站位于吉林省抚松县，第二松花江上游支流松江河上，为松江河梯级水电站第二级电站。水库总库容3.88亿m³，水电站总装机容量280MW，多年平均发电量3.868亿kW·h。枢纽主要由混凝土面板堆石坝、岸坡式溢洪道、引水系统及发电系统组成，最大坝高110.50m。淹没耕地1505.8亩，迁移人口485人。

双沟水电站大坝坝高110m，是目前东北地区最高的混凝土面板堆石坝，由于石料场设在大坝的上游，全部上坝料需跨越趾板上坝。双沟大坝跨趾板桥的设计、施工及成功应用，保证了大坝施工的顺利进行，为类似工程施工积累了宝贵的经验。双沟大坝首次采用了砂浆翻模固坡的工艺技术，效果良好。

1.2.6 大水沟水库

大水沟水库位于云南省镇雄县五德镇大水沟，距镇雄县城64km，水库属金沙江下段水系白水江源头支流牛场河。坝址以上流域面积365km²，水库总库容2770万m³，装机容量6400kW，水库是以灌溉为主，结合发电、防洪和人畜饮水等综合利用的中型水利工程。

水利枢纽工程于2000年5月开工，2003年12月建成。水利枢纽工程由混凝土面板堆石坝、输水隧洞、河岸式溢洪道、泄洪冲沙（导流）隧洞、坝后电站等组成。

混凝土面板堆石坝高75.6m，坝顶长176.52m，顶宽7m，上游坝坡1∶1.4，下游平均坝坡1∶1.403。坝体由混凝土面板、垫层料、过渡料、主、次堆石体组成，总填筑量75万m³。混凝土面板坝堆石体首次采用小粒径石料填筑而成。

1.2.7 三板溪水电站

三板溪水电站位于沅水干流上游河段的清水江下游贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县内，是沅水干流继五强溪水电站后的第二个百万级水电站。水电站坝型为混凝面板堆石坝，最大坝高185.5m，属200m级高面板堆石坝，在面板堆石坝中，该坝高位居全国第二。该水电站总装机容量100万kW，安装4台25万kW混流式水轮发电机组，年发电量24.28亿kW·h。同时，该水电站的建设将极大提高沅水中游安江河段和下游常德、益阳、桃源以及洞庭湖区的防洪能力，使防洪标准由目前的5年一遇提高到20年一遇。

坝址为不对称V形峡谷，两岸基岩多裸露，河床覆盖层薄。右岸山体雄厚，右岸岸坡45°～60°；左岸岸坡40°～45°，高程478.00m以上较单薄，为条形山脊，岩石风化较深。坝址岩性主要为元古界板溪群清水江组变余凝灰岩、变余凝灰质砂岩等。工程地质条件较好，地震基本烈度为6度。

枢纽布置为：河床布置主坝，左岸条形山脊上布置副坝；溢洪道布置在左岸，位于主、副坝之间；泄洪洞布置在溢洪道左侧山体中；地下引水发电厂房布置在右岸。

溢洪道：溢洪道为岸边开敞式溢洪道，长686m，溢流堰为WES实用堰，堰顶高程456.00m，设3孔溢流表孔，孔口闸门尺寸20m×19m（宽×高），采用挑流消能。设计洪水位和校核洪水位时的下泄流量分别为10306m³/s和13100m³/s，最大流速为45.6m/s。

泄洪洞：泄洪洞位于溢洪道左侧，塔式进水口底板高程400.00m，进水口设2孔5m×9m（宽×高）的深孔，其后接13m×13.5m（宽×高）的城门洞型无压隧洞，总长约816m，其中隧洞长约745m，采用挑流消能。设计洪水位和校核洪水位时下泄流量分别为2880m³/s和2940m³/s，洞内最大流速为42.1m/s。

发电引水系统：右岸地下厂房装有4台单机容量为25万kW的混流式水轮发电机组，水电站进水口为岸塔式，引水隧洞洞径为7.0m，单机单洞引水。主厂房尺寸为147.5m×22.7m×60.0m（长×宽×高），主变压器开关室位于主厂房下游，尺寸为111.0m×23.0m×31.8m（长×宽×高）。尾水系统采用“2机1井1洞”的布置方式。尾水设2个阻抗式调压井，内径24m，高度约61.8m，2条尾水隧洞的内径均为12.0m。

施工导流：采用隧洞导流，一次拦断河床的导流方式。导流隧洞布置在左岸，过水断面尺寸为16.0m×18.0m（宽×高），隧洞断面为城门洞型，隧洞长734m。上、下游围堰均为土石围堰。截流后采取“枯抢拦洪”度汛方案。

拦河坝：主坝和副坝均为混凝土面板堆石坝，坝顶高程482.50m，坝顶宽10.00m，主坝坝顶长423.75m，最大坝高185.50m，副坝坝顶长233.78m，最大坝高50.50m，主、副坝上下游坝坡均为1∶1.4，属200m级高面板堆石坝，位居全国第二高面板堆石坝。

1.2.8 公伯峡水电站

公伯峡水电站位于青海省循化、化隆两县交界处的黄河干流上，是一座以发电为主，兼有防洪、灌溉、供水等综合效益的大（1）型工程，其工程枢纽由挡水大坝、引水发电系统及泄水建筑物组成。坝顶高程2010.00m，最大坝高132.2m，库容6.3亿m³，总装机容量1500MW。工程土石方开挖量1170万m³，土石方填筑514万m³，混凝土浇筑145万m³，金属结构制安13841t。2002年3月工程截流，2004年8月第一台机组提前一年并网发电，2006年8月工程竣工。

大坝钢筋混凝土防渗面板一次性浇筑到坝顶，斜长达218m，成为世界上一次浇筑最长的混凝土防渗面板。同时，还采用深层帷幕灌浆、施工缝多层防渗处理等多种措施，成功解决了建筑物基础稳定和钢筋混凝土面板堆石坝渗漏问题。

1.2.9 滩坑水电站

滩坑水电站位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪上，距温州市92km，距青田县城西门约32km，水库正常蓄水位160.00m，总库容41.55亿m³，相应水库面积70.93m²，干流回水长度80km，控制流域面积3330km²，调节库容21.26亿m³，防洪库容3.50亿m³，坝顶高171m，系多年调节水库。溢洪道6个闸孔，最大泄洪14334m³/s，装机容量60万kW，年平均发电量10.35亿kW·h。该水电站由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房等建筑物组成。

拦河坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程171.00m，最大坝高162.0m，坝顶长507.0m。大坝趾板设计为平趾板，设在弱风化岩层上。

1.2.10 董箐水电站

董箐水电站位于贵州省镇宁县与贞丰县交界的北盘江上，是北盘江流域梯级开发的第3个水电站，水电站总容量为88万kW，多年平均发电量近期30.26亿kW·h。是“西电东送”第二批重点电源建设项目之一，水电站以发电为主，兼有通航、防洪、供水、养殖和改善生态环境等综合效益。

工程按5000年一遇洪水校核，校核洪水位493.08m，下泄流量13330m³/s；500年一遇洪水设计，设计洪水位490.70m，下泄流量11478m³/s。坝址河谷呈开阔的V形，坝址区出露地层为青岩组第二段（T2q2）、边阳组第一段（T2b1）和第二段（T2b2）及第四系（Q）地层，坝基及两坝肩以灰色厚层砂岩、粉砂岩夹钙质泥岩为主。坝址区处于多德向斜北西翼，坝址区未发现大的断裂带发育，褶皱、裂隙是坝址区的主要构造形迹。坝址处地形开阔，利于建筑物的布置，不存在岩溶渗漏问题，岩石完整，构造单一。

钢筋混凝土面板堆石坝最大坝高150m，坝顶高程494.50m，坝顶全长678.63m，上游坝坡1∶1.4，下游综合坡比1∶1.5，坝体总填筑方量约890万m³。溢洪道控制段距大坝左坝肩约60m，分别由引水明渠段、控制段、泄槽段及消能工组成。厂房采用坝后式右岸地面厂房，主要有主厂房、中控楼和开关站组成。出线为超高压500kV。厂区枢纽主要由主机间、右端安装间、上游副厂房、上游升压开关站、中控楼、下游副厂房、下游尾水平台及尾水渠等建筑物组成。厂内安装4台水轮发电机组，总容量880MW，主厂房长137.0m、宽25.5m、高67.62m，机组安装高程359.60m。本课题依托董箐水电站面板堆石坝工程，系统研究了冲碾技术的方法和工艺，并与振动碾压工艺进行了对比研究，取得了系统性成果。