丹江水库及大坝加高.doc

水利工程管理技术

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职业教育水利水电建筑工程专业

《水利工程管理技术》案例

《水利工程管理技术》项目组

2015年4月

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丹江水库及大坝加高

丹江口水库始建于1958年10月，1968年，丹江口水库第一台15万kW机组投产发电。1974年，丹江口水利枢纽初期工程全部完成。此时的丹江口大坝总长2.5km，坝顶高程162m，装机容量90万kW。

丹江口水库水质达国家二类标准,即达到可以直接饮用的标准，被选为南水北调中线工程的水源区和取水处。为此对丹江口大坝进行加高，工程于2005年开工建设，按南水北调中线工程总体规划，丹江口水库大坝从162m加高至176.6m，正常蓄水位将从157m提高至170m，库容从174.5亿m3增加到290.5亿m3，建成后将是亚洲第一大人工淡水湖泊（如图1所示）。库区水面比北京高出大约170m左右，利用自然落差，靠自然流动，一期工程年均可向河南、河北、天津、北京等省市调水95亿m3。

图1丹江口水库大坝加高工程剖面图

丹江口水库的枢纽工程由拦江大坝、发电站、升船机和两个灌溉引水渠渠首四部分组成，泄洪能力为9200m3/s，电站装机6台，单机容量为15万kW，年发电量为40亿kW.h。升船机一次可载重150吨级驳船过坝。两个引水渠渠首分别是位于河南淅川的陶岔（即南水北调中线工程的源头，设计流量为500m3/s）和位于湖北的清泉沟隧洞，设计流量为100m3/s。这座水库是目前中国功能最全、效益最佳的特大型水库之一，在防洪、发电、航运、灌溉、养殖以及旅游等方面都发挥着巨大的优势。

图22004年4月拍摄的丹江口水库大坝

图3丹江口水库加高后大坝

丹江口大坝加高工程是整个南水北调中线工程的标志性控制工程，也是国内水电工程加高续建项目中规模和难度最大的工程。大坝加高后，正常蓄水位由157m提高到170m，与北京团城湖形成98.8m落差，库容由174亿m3增加到290亿m3，丹江口水库的水可以一路自流进京。与此同时，汉江中下游防洪标准提高到100年一遇，同时满足南水北调近期年调水量95亿m3、后期年调水量120亿至130亿m3的需求。

加高工程从2005年9月26日开始，施工人员采用给大坝“穿衣戴帽”的方式进行，由于是在原有大坝的基础上加宽加高，技术复杂，施工难度大，工艺要求高，2000多名科研人员通力协作，攻克了很多技术难题。截至2013年5月，南水北调中线源头丹江口大坝主坝混凝土加高工程全面完工，大坝达到176.6m高程，工程总投资24.5亿元。

为确保大坝加高工程如期开工，中线水源公司2005年1月18日启动了右岸施工道路建设，开始了右岸施工营地和右岸砂石系统的场平工程，5月20日开始右岸军营混凝土系统场平，5月下旬开始供水供电工程施工。大坝土建施工及金属结构安装监理招标已经于5月13日开标、评标结束，将于5月下旬确定中标单位并签订合同，安排监理单位进场。大坝左右岸施工及金属结构设备安装招标将于6月23日开标、评标，签订合同后立即组织主体施工单位进场，马上开始主体工程开工前的各项准备工作，包括砂石料搅拌和系统的安装等。南水北调分东线、中线、西线三条调水线路，总投资5000亿元左右。建设时间约为40年，调水总规模达448亿m3。

“坝体加高工程难度很大，要在原有大坝的基础上加高加宽，技术复杂，对工艺也有很高的要求，而施工布置也受到制约。”此外，在大坝加高施工期间，大坝仍正常担负着防洪、发电等任务。丹江口大坝加高工程贴坡混凝土温度控制要求难度大，贴坡混凝土及溢流坝的加高不能全年施工，只能在低温季节和枯水期进行。

丹江口大坝坝体上密布凹槽，国务院南水北调办公室有关专家介绍，这就是当年留下用于再建结合的“麻面”。但32年后，新老混凝土如何牢固连接，成为摆在技术人员面前的一个难题。长江水利委员会和水源公司工作人员介绍，从1994年至2000年，长江水利委员会和汉江集团联手，先后在大坝背水面选择坝段，先后进行了三次新老混凝土试验，证明新旧坝体可以牢固混为一体。

而让技术人员更为关注的是，深孔闸闸墩等关键坝体结构，原来钢筋使用比例仍显不够，对此，有关部门在坝体又做了“钻孔补施钢筋”试验。试图用补进去的钢筋来增加新老建筑材料的连接性。

丹江口大坝加高蓄水后，丹江水从陶岔大闸进入干渠，沿途将横穿大小701条河流，“过而不合流”是对引水水质的保证。