巴基斯坦塔貝拉壩
塔貝拉壩
塔貝拉壩位於巴基斯坦、印度河(Indus R.)幹流上。 距離首都伊斯蘭堡約2.5小時的車程，拉瓦爾品第西北約64公里。 工程具有灌溉、發電、防洪等效益，是印度河西水東調的關鍵工程。 壩系斜心牆土石壩 ，最大壩高143米 ，壩頂長2743米 ，壩體體積1.21億立方米，是世界上已建填築量最大的土石壩。 控制流域面積17萬平方公里 ，總庫容137億立方米 ，水電站原計劃初期裝機容量210萬千瓦，現總裝機容量為347.8萬千瓦。 每年調水300億立方米，灌溉農田40萬公頃。 工程於1968開工，1976年正式蓄水發電。 塔貝拉水電站四期擴建工程於2013年10月開工，由水電七局承包土建標，上海福伊特公司承包機電標。 裝機總容量將增長40%，四期擴建項目在現有的14台機組上增加3台單機容量為47萬千瓦的混流式水輪機，擴建增加141萬千瓦發電量，使塔貝拉水電站的總發電能力提高至488.8萬千瓦。
英文名稱
Tarbela Dam
地理水文
河床覆蓋層很厚，最深處有210～230米，採用鋪蓋防滲，鋪蓋長達2347米。 兩座副壩的壩型與主壩相同，壩體體積1650萬立方米 。左岸設兩條溢洪道 ，泄洪能力分別為18400立方米/秒和22300立方米/秒 。 右岸的2條灌溉隧洞和2條發電引水隧洞由4條導流隧洞改建而成 。 現有電站裝機14台 ，總裝機容量347.8萬千瓦，為巴基斯坦提供16%的電力供應。 河床右岸有厚的覆蓋層，基岩為寒武岩和二疊紀沉積岩，右岸為綠泥石、石墨片岩、白雲灰岩，左岸為白雲灰岩、千枚岩和石英岩。 壩址處控制流域面積17萬平方公里，年徑流量790億立方米。 正常蓄水位472.6米，死水位396.3米，水庫有效庫容115億立方米，水庫長80.5公里，面積283平方公里。 壩址處平均年輸沙量3.85億噸，平均每年淤積在水庫的泥沙為2.84億噸。
樞紐布置
工程包括1座主壩、2座副壩、主輔溢洪道各1座、3條灌溉隧洞、2條發電引水隧洞以及水電站等。 主壩壩頂高程476米，壩頂長2740米，體積1.21億立方米。 位於左岸的2座副壩總長1000米，最大壩高105米，總體積1650萬立方米。 主溢洪道靠近主壩左岸壩肩，基岩為石灰岩，堰頂高程低於正常蓄水位17.7米，有7孔溢流堰，每孔裝設15.2米×17.7米弧形閘門。 最大泄洪能力為18600立方米/秒。溢流堰後接長450米的泄槽，坡度為1∶100。 末端設消力戽。戽口高程比堰頂低82.9米，戽寬107米，相應單寬流量173.8立方米/秒。 消力戽下游設有混凝土齒牆，以防止淘刷。 輔助溢洪道位於兩副壩之間，結構與主溢洪道相同，共9孔，最大泄量23900立方米/秒。 右岸布置4條隧洞，1、2、3號隧洞洞徑13.3米，4號洞徑11米，洞長660～770米。 1、2號洞用於發電、3、4號用於灌溉。 根據灌溉需要，後來又在左岸增加了1條灌溉隧洞。 電站進水口為潛沒式豎井塔架結構，豎井直徑11米，頂部喇叭口，直徑約20米，其上設高36.3米的12邊形攔污柵結構，409.5米高程的永久性操作平台上，設42米高的臨時操作專用三角架。 水電站位於大壩下游右岸岸邊，初期裝10台單機容量17.5萬千瓦機組。 1～4號機組由1號隧洞供水，於1977年安裝完成； 5～8號機組由2號隧洞供水，於1982年安裝完成； 9～10號機組由2號隧洞供水，於1985年安裝完成。 11～14號機組，單機容量改為43.2萬千瓦，在原廠房右側擴建新廠房。 在3號隧洞下游控制閘門前接一彎管，然後分成4根叉管，末端裝有減壓閥。 至1997年，11～13號機組已安裝好，擴建的大機組轉輪直徑7.9米，額定轉數90.9r/min，最大引用流量428.8立方米/秒，最大額定容量44萬千瓦，最大毛水頭137.2米。
工程施工
大壩施工期6年，其主壩填築量在當時為世界第一，主要工程量：土石方開挖1.48億立方米，土石方填築1.42億立方米，混凝土澆築量為255萬立方米。 大壩填築最高年強度約為3000萬立方米，最高月強度450萬立方米，最高日強度23萬立方米。施工高峰時，施工總人數17000人。 工程施工採用三期導流。 第一期導流，用臨時土石圍堰，圍右岸河灘，河水仍從原河槽通過。 在低圍堰保護下，在基岩台地開挖長約4800米，底寬215米的導流明渠。 第二期導流是用二期土石圍堰，堵截左岸，主流河水從明渠通過。 在二期圍堰保護下，進行左岸主壩填築，右岸繼續開挖隧洞並修建廠房，工期3年。 第三期導流從支墩壩上下閘門，封堵明渠，河水由右岸4條隧洞通過，最大泄量為4960立方米/秒，搶築明渠段主壩，繼續修建電站廠房並裝機，工期1年。 左岸主、輔溢洪道及5號隧洞可以常年施工，不受導流影響。 在明渠上游建有28個溢流孔的支墩壩，支墩高28米，底寬48米，頂部1/3為連續的鋼筋混凝土面板，中部1/3安設疊梁，下部1/3為定輪鋼閘門，設計最大通過流量21500立方米/秒，截流時，先關疊梁門，再下鋼閘門。 主壩填料中，棄料及料場開挖料各一半。 這些填料均經過加工。共設立9個壩料加工廠，總生產能力為6.3萬噸/小時。 採用皮帶運輸方案，皮帶機總長約22公里，總運輸能力為4.5萬噸/時。 主皮帶機寬1.6米，帶速5.8米/秒。 皮帶將填料轉輸至壩址後，卸入110噸底卸卡車上壩鋪料。心牆鋪層厚30厘米，用100噸氣胎碾碾壓6遍；壩殼等鋪層厚60厘米，用10噸振動碾碾4遍。 工程混凝土大部為鋼筋混凝土板、牆、墩結構及隧洞襯砌。 共有6種標號，29種級配。設有生產能力160立方米/時的拌和廠3座，採用電子計算機自動控制操作。 擴建新廠房時，用圍囹建成臨時圍堰。爆破開挖時，嚴格控制對現有建築物的不利影響。
工程特點
(1)深覆蓋層上用長防滲鋪蓋。 河床覆蓋層最大厚度達210～230米，由大漂石、礫石、細砂組成。 表層以下30米，有一強透水架空帶，內為30厘米的礫石。 原鋪蓋長1740米，端部厚1.5米，至心牆處增至12.8米。1974年開始蓄水時，2號隧洞發生嚴重事故，水庫被迫放空，發現鋪蓋有裂縫和362個沉陷坑。 修復時，將鋪蓋加長加厚，鋪蓋長達2347米，最小厚度4.5米。 1975年再次蓄水時，通過水下探測，又出現沉陷坑429個，用拋土船拋土67萬立方米之後，鋪蓋逐步穩定。 (2)大型高壓閘門。 灌溉隧洞出口的弧形閘門尺寸為4.88米×7.3米，水頭137米，總水壓力約47600kN，弧形閘門採用偏心鉸水封結構，發電引水隧洞中段的平板工作閘門為4.88米×13.7米，水頭140.3米，總水壓力約92000kN。 電站進水口半球形檢修閘門，直徑4米，重213噸。 (3)導流明渠規模大。 工程施工分3期導流。 其中，二期導流的明渠長4.8公里，底寬215米，總開挖量1500萬立方米。 設計導流流量21500立方米/秒，實際過流量13600立方米/秒。 明渠中修建一座支墩壩，有28個溢流孔，作為快速封堵明渠之用。 後期通過右岸4條隧洞(內徑最大者13.25米)導流。 竣工後，4條導流洞分別改建為發電和灌溉隧洞各2條。 工作檢修閘門井設在導流隧洞中段。
事故處理
除了防滲鋪蓋發生沉陷坑外，還有以下兩個較大的事故： (1)水庫於1974年7月8日開始蓄水後，8月21日2號隧洞發生大崩塌，流量從1260立方米/秒增加到4050立方米/秒，流速達36米/秒，帶出大量岩塊和混凝土塊，隨即放空水庫。 事故原因可能先是閘門操作系統的機械故障，然後是高速水流引起的空蝕。 對2號隧洞崩塌後的右岸岸坡及溢洪道下游水墊塘的沖坑，均用碾壓混凝土處理。 (2)1976年3號隧洞消力塘在放水試驗時受到沖刷破壞。 處理措施是在表面鋪設鋼纖混凝土，即在普通混凝土中加入少量聚氯乙烯絲和鋼絲，鋼絲長2.5厘米，直徑1～2毫米，每立方米混凝土中加入70千克； 在底板上安設3560根錨杆；在操作閘門後加設摻氣槽。 [1]