马尼克Ⅴ级坝

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马尼克Ⅴ级坝又名丹尼尔·约翰逊坝,位于加拿大马尼夸根(Maricouagan)河上,是马尼夸根河梯级开发最上游的一级。工程主要用于发电。

马尼克Ⅴ级坝水坝简介

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马尼克Ⅴ级坝又名丹尼尔·约翰逊坝,位于加拿大马尼夸根(Maricouagan)河上,是马尼夸根河梯级开发最上游的一级。工程主要用于发电。大坝为混凝土高连拱坝,最大坝高214m,水库总库容为1418.52亿m3,有效库容375亿m3,第一期地面水电站装机8台共129.2万kW,第二期地下水电站装机4台共108万kW,总装机容量237.2万kW。工程于1961年开工,1968年第一期水电站建成;1980年第二期水电站开工,1983年因故停工,1986年重新开工,1989年首批二台机组投入运行。  坝址河床200m高程以下为"V"形窄谷,深50m,谷顶宽约45m,底部宽1~2m。坝基岩石主要为片麻岩,节理比较发育,基岩表面多有张开裂缝,至下部闭合,有3条小断层通过坝线,破碎带最大宽度1m。右岸地表21m以下有一层近水平的夹沙裂缝,宽0.15m。  坝址控制流域面积约11300km2。多年平均流量677m3/s,采用万年一遇洪水设计。

马尼克Ⅴ级坝枢纽布置

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该工程为混凝土高连拱坝,近坝区引水式岸边地面厂房,主要建筑物有:混凝土高连拱坝、左岸发电引水系统和地面厂房、地下厂房、溢洪道等。
  主坝最大坝高214m,顶长1314m。坝体结构分三大部分,即拱圈、拱墩和坝顶。连拱坝共13跨14个拱墩。中间河床为大拱,跨度为165m,以跨过河床下深53m的冲积层,底厚25m,顶厚6.5m。大拱底部最低高程200m,坝顶高程366m,坝顶路宽5.18m。左边7个拱、右边5个拱,跨度各为76m。大拱两支墩为斜面墩,其他各墩均垂直坝轴。坝顶部分为重力断面,座落在拱和支墩上,成一直线。一般小拱上游面为圆柱曲面,向上游倾斜坡度为1∶0.6,下游面也为一圆柱曲面,坡度1∶0.5543,中心大拱上游面为圆柱曲面,坡度1∶0.4766,下游面为圆锥曲面,坡度为0.4766∶1。拱圈座落在拱墩的斜面上,在拱墩上游面设过渡墩块,其接触部位有抗剪键槽和可重复灌浆的系统,使大坝成为一个整体。在河床拱底设有一个放水孔。
  第一期地面厂房位于左岸,引水明渠后接2条引水隧洞,末段设有2个调压井,8条钢板衬砌的压力隧洞,厂房内装机8台,水轮机为混流式,单机额定出力16.15万kW,设计水头150m,流量106m3/s。发电机额定功率17.8万kVA,功率因数cosφ=0.95,电压13.8kV。第二期地下厂房布置在地面厂房的对岸,主要目的是在调峰时增加发电容量。新电站只使用一个进水闸和一条引水隧洞,除一小段水平隧洞采用喷混凝土衬砌之外,引水隧洞基本不衬砌。厂房内安装4台混流式水轮机,单机容量27万kW,净水头144.5m。

马尼克Ⅴ级坝工程施工

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工程采用隧洞导流方式,两条马蹄形隧洞布置在右岸,断面为171m2,长度为660m。导流标准为50年一遇,流量4110m3/s。
  为解决基坑漏水问题,上游围堰基础设置76m深、0.61m厚的混凝土防渗墙,其面积为2760m2,下游堰采用3排防渗帷幕灌浆。
  一期工程混凝土量225.5万m3。混凝土浇筑使用3台20t缆机,跨度1100m,门机1台,最高日强度4813m3,最高月强度为10.5万m3,最高年强度为40万m3。施工高峰人数为3544人。
  大坝一般浇筑层高1.5m,块长13.7m,大拱浇筑层增至1.8m,基础块或老混凝土上的浇筑块,层高减半。浇筑层间隔时间至少3d,需要时延长到4~5d。一般每周浇两层。拱座与支墩间浇筑块高差一般不大于3层,最高允许5层。拱与拱间高差不大于2~3层。混凝土拌合温度控制在7~16℃,夏季加冰拌合,冬季骨料用蒸汽加热。
  大坝基岩基本良好,主要地质问题为河床深覆盖层,几条不大的断层和局部的面积相当大的缓倾角夹沙层。针对以上问题基础处理工作主要包括:①河床部位50m深的覆盖层全部挖除,并用混凝土回填到200m高程;②对大拱右侧坝墩和相邻的两个坝墩基岩下21m深的缓倾角夹沙层进行全部挖除;③挖除坝基下相交小断层上部的三角体,并回填混凝土;④坝基全部固结灌浆,孔深为15m;⑤全坝线防渗帷幕灌浆,孔深为1/2水头;⑥防渗帷幕下游设排水孔幕,孔深为1/3水头,孔径76mm,孔距3m。
  该工程主要有2个特点,第一是大跨度连拱坝,连拱跨度属世界第一,拱及支墩的厚度均较厚,属大体积混凝土,一般不放置钢筋,以利施工。第二个特点是河床部位冲积层深槽深50m左右,中央连拱即跨越其上。
  由于坝高、结构比较复杂,对大坝设置了周密的观测系统。
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地理