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多卡水库超级重力坝初步设计方案

已有 3354 次阅读 2017-11-30 02:59 |个人分类:气候生态|系统分类:观点评述| 设计, 水库, 重力坝, 引水, 藏水北调

多卡水库超级重力坝初步设计方案

藏南的雅鲁藏布江大拐弯吸引了无数水利学家的眼光,而一系列难题也困扰着水利学家。然而如果有两个超级工程,那么藏水北调问题会迎刃而解。一个超级工程就是从林芝到格尔木的超长隧道,隧道总长度680公里,埋深1500米。另一个超级工程就是修建一个坝高达到1750米的超级水坝,我经过反复在谷歌地图上比较,发现修建这个水坝的天然优良坝址在多卡村附近(北纬29°49′30″,东经95°15′10″海拔1190米)这里南北宽十公里范围海拔就达到了3000米以上,东西有一条7公里的峡谷,7公里以外是一个90度的大拐弯,大拐弯形成了天然的阻力,能够保持坝体的稳定,所以修建重力坝非常合适。

修建水坝的最大困难在哪里?当然是巨大的压应力,如果坝修建成功,那么水的底部的压力每平方米高达1750吨,这样大的压力足以摧毁一个水泥钢筋坝体。但是如果修建一个重力坝,水的压力就会改变方向,一部分压力从水平改变为垂直,而水平方向的压力由于有长达十几公里的岩土抵抗和分解压力,所以重力坝不会被冲垮。而且,重力坝两边的压应力互相抵消,所以坝体会处在平衡状态。基于以上考虑,我认为修建一个坝高在1800米的重力坝是完全可能的。

有人建议,修两个重力坝,然后用后坝的发电抽水到前坝。但是这样一来是对电力的浪费,而且需要更多的工程,更加麻烦。而且是对多卡这个优良坝址的一个浪费。再者,如果修建两个水坝,那么库区面积会大大减小,这样我们向甘南地区空中调水的计划就不能实现。所以我还是认为只修一个巨型水坝为好。

那么如何修建这样一个巨型水坝呢?这样一个水坝当然要非常牢固。那当然是在坝址的中心修建一个宽度为50米,长度为10多公里,高度为1750米的,横亘在雅鲁藏布江上的水泥钢筋坝作为中心,然后在这个坝的坝前堆土石,坝后堆土石,然后通过碾压,夯实,做成一个前后坝长度为10多公里的土石重力坝。

修建的步骤如下:

第一步,在林芝某地修建一个巨型水泥厂。

第二步,从林芝的雅鲁藏布江干道南侧修建一条直线距离85公里,曲线距离接近200公里,沿着海拔2950米水平前进的,宽20米的大路,这条路一直通到卡村坝址。非常有趣的是这一条公路是水平的,不需要任何升降起伏,这给将来的运输提供了极大的便利。在修建这一条公路的时候可以大力使用爆破手段,爆破产生的石头废料全部推进山沟中,因为这条公路以下将来都是库区。

第三步,砍伐坝址以内海拔在2900米以下的全部树木。

第四步,修建宽度为50米,长度为10多公里,高度为1750米的,横亘在雅鲁藏布江上的水泥钢筋坝。为了截留方便,在修建这个水泥坝的时候必须分为两部分修筑。这个坝址上雅鲁藏布江的宽度为80米,为了让江水正常流通,所以必须在大江两岸打立柱,做平台修建。而把80米江面作为以后截留完成后的灌注工程对象。

第五步,修建溢洪道。由于水量很大,坝的高度很大,所以必须修建至少三个溢洪道。分别在海拔2920米(坝高1700米)预留修建一个溢洪道,在海拔2200米(坝高1000米)预留修建一个溢洪道,在海拔1700米(坝高500米)预留修建一个溢洪道。按照1比5的比例修建溢洪道的水道,这样高500(海拔1700米)处的溢洪道长度为2700米,坝高1000(海拔2200)米处的溢洪道长度为8100米,高1700米(海拔2920米)处的溢洪道长度为11880米。这些溢洪道将来只有2920米处的溢洪道会保留,其它地方的溢洪道都会被掩埋。但是修建还是很必要的。溢洪道修建的多少还和工程完成进度有很大关系,还和库容有很大关系,还和水泥坝的长短有很大关系。总之,这几个溢洪道和对应的过水水渠必须提前完成,而且需要钢筋水泥渠壁,标准不能低下。这些溢洪道的作用就是将来大江截留以后水流向下游河道的临时人工河道,它的存在会避免大坝被冲毁,避免水掩埋大坝,避免影响施工。

第六步,填补灌注雅鲁藏布江上方的水泥坝体。这个坝体是实心坝,宽度80米,高度1750米,需要很多水泥和钢筋。为了浇注这个坝体的底下江心部分,可以选择在隆冬季节,江水最少的时候,在坝体上游不远处用爆破法爆破一个临时水坝,让江水在一个月之内不会冲破临时水坝。利用这一个月时间把坝体浇注到500米高度。

第七步,填埋土石。当水泥坝体浇注到300米高度以后就可以使用上百台拖拉机运输土石在水泥坝两端填埋,镇压。水泥坝浇注和土石方填埋同时进行。争取在春季洪水来临以前浇注和填埋到第一个溢洪道位置。确保大坝安全。当然最初期可以使用爆破法。

第八步,当首次浇注和填埋到500米溢洪道位置的时候就已经比较安全了。浇注混凝土和填埋土石可以有条不紊地进行。这时候填埋的主要方向是坝的下游背面,背面可以转为优先填埋,而且从北岸向南岸填埋,一次可以填埋到位,达到2920米的海拔高度。下游的填埋长度可以是1比4,或者1比5,一直填埋到下游一个沟岔处。其实,这个坝周围由于山大沟深,填埋所需要的土石方量并不大,而且工程的进展速度因此可能比我们预想的快得多。

第九步,溢洪道水渠的修建,这些工程完成以后,坝高已经达到了海拔2920米,土石方也已经填筑到了2920米,这时候就必须修建正规的溢洪道水渠,把水从海拔2920米的高位流回海拔只有1100米的河床。

第十步,安装和设计发电机组。设计发电机组和溢洪道水渠必须同时考虑,同时施工。

第十一步,当土石坝体修建成功以后,会有一个沉降的过程。这个过程也许需要十年,甚至二十年。在这十多年中坝体的背面需要养护。需要防治水土流失,需要修筑结识的坡面。

这样,一个伟大的巨无霸工程宣告完工。水可以到达海拔为2910的引水隧洞,实现新疆绿洲梦想。但愿我有生之年能够看到这个工程完成。




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