
中國水電顧問集團成都勘測設計研究院副院長王仁坤介紹了“沙牌拱壩經受了汶川強地震考驗”的情況
王仁坤:沙牌拱壩位於四川省阿壩州汶川縣境內,岷江支流草坡河上遊。拱壩高132m,是我國於上世紀末建設的世界最高碾壓混凝土拱壩,壩頂高程1867.5m,正常蓄水位1866m,總庫容1,800萬m3,電站裝機容量36MW。
壩址位於龍門山地震斷裂帶之北側,距龍門山後山斷裂約10km,距離龍門山中央斷裂約20公裏,根據原地震烈度區劃及工程地震危險性分析,壩址原地震基本烈度為Ⅶ度,結合工程規模及抗震要求,拱壩抗震設防標準以100年基準期,超越概率10%確定設計概率水準,相應的地震水平峰值加速度為0.1375g。
5·12汶川大地震震中距離壩址約36公裏,根據文獻【1】提供的汶川地震影響區烈度區劃,沙牌壩址烈度約Ⅸ度。震前水庫水位為正常蓄水位,電站正常運行。震後因山體滑坡,導致引水鋼管跨河管橋波紋節破壞,地麵發電廠房受損嚴重,但拱壩工程安然無恙,未發現拱壩結構與基礎有明顯的震損破壞。本文在簡述拱壩設計與建設的基礎上,就拱壩基礎與結構的抗震安全進行了初步複核,分析成果表明沙牌拱壩經受了超強地震的考驗,仍可繼續發揮正常擋水任務。
拱壩建設與運行情況
沙牌電站分兩期建設:一期工程采用引水式開發,建低閘臨時取水,於1995年11月開始施工,1997年5月發電;二期工程為高拱壩建設,形成具有季調節性能的水庫。拱壩工程於1997年6月16日開工建設,後因建設資金短缺,大壩建設時斷時續。拱壩 於2003年6月全麵竣工,水庫於2003年1月開始蓄水。投運以來,壩體結構與基礎防滲等各項監測指標均在設計控製範圍內。
綜上所述,沙牌拱壩基礎地質條件總體較好,壩肩抗滑穩定有保障。拱壩為三心園單曲拱壩,結構受力均勻,主要表現為壓力拱受載。在Ⅶ度地震設防情況下,結構應力與基礎穩定,略有富裕。工程安全受控於基本組合工況下的拱壩結構應力。拱壩整體穩定性強,具有較高的超載安全度。
汶川地震對工程的影響
地震發生前,水庫水位近於正常蓄水位,二條泄洪洞閘門關閉,電站機組滿發運行。地震發生後,經過航拍及現場檢查,碾壓混凝土拱壩外觀完好,無任何破壞,壩肩抗力體穩定,僅見局部淺表岩體吊塊或滑移;近壩庫岸及可見庫區的兩岸邊坡地形完整、植被蔥鬱、未見有規模的滑坡體,拱壩經受住了汶川8級地震及多次餘震的考驗。
地震對其他建築物的影響明顯。壩上附屬建築如大壩電梯井操作房的填充牆開裂、進水口啟閉機排架柱有剪裂,引水鋼管的跨河管橋左端波紋管破裂,高壓水射流,主副廠房及廠區被淹,發電機組及其他設備被水淹沒;靠山側主副廠房結構因山體飛石嚴重破壞,廠內橋機砸垮;調壓井邊坡垮塌,進廠道路多處塌方,廠區受損十分嚴重。但兩條泄洪洞閘門開啟正常,震後一條泄洪洞閘門開啟泄流,庫水位逐步下降。
當庫水位降至1806m高程左右,多次對上下遊壩麵進行了檢查,發現上遊麵靠右側橫縫的頂部似乎有幾米深的張開,但在壩頂橫縫對應處無相應的張開跡象。除此之外,壩麵實難發現其他開裂。壩內廊道亦未發現地震開裂。
結語
沙牌拱壩基礎地質條件整體較好,拱壩結構設計合理,整體穩定性能高,超載能力大,抗震潛力高;“5.12”汶川大地震波及壩址影響烈度高,但拱壩外觀完好,拱壩結構無明顯受損,經受了遠超設防地震的考驗,表現出了拱壩具有超強的抗震能力。沙牌拱壩仍可繼續發揮正常擋水任務。
經沙牌拱壩初步抗震安全複核分析,拱壩抗震潛能巨大,表明現有的拱壩設計理論與方法,完全能夠確保大壩設計安全,但要真實掌握拱壩抗震潛能,尚需開展深入研究。




