英古里坝

格鲁吉亚共和国大坝

英古里坝，世界最高拱坝。位于格鲁吉亚英古里河上。坝址处河谷不对称。岩层为石灰岩和白云岩，地质条件复杂，地震烈度8度。水库总库容11.1亿立方米。坝系双曲拱坝，最大坝高272米，宽高比2.3，厚高比0.29，拱坝两侧设重力墩（墩长118米），坝顶弧长758米，坝顶宽10米，坝底宽86.5米。为适应地形和地质条件，坝的下部设置混凝土垫座，拱坝与垫座之间设有周边缝，使荷载通过垫座均匀地传到基岩上。坝顶设6个溢流表孔；坝身下部设7个深孔，其中5个孔留作将来修建抽水蓄能电站的取水孔。工程于1975年开工，1980年建成。

简介

英古里坝位于格鲁吉亚共和国英古里(Ингури)河支瓦尔峡谷内，临近土耳其边界。该坝为双曲拱坝，最大坝高271.5m。是世界上最高的拱坝。地下式水电站，装机5台，单机容量26万kW，另在尾水渠上建4座电站，装机34万kW，总装机容量164万kW。工程于1965年开始施工，1978年第一台机组发电，1982年工程竣工。水库总库容11.1亿立方米，有效库容6.76亿立方米。该工程具有发电和防洪等综合效益。坝区属亚热带气候，年平均温度14℃，冬季月平均温度低于－5℃，夏季月平均温度23℃，全年无霜期长达287天，冬季积雪层厚24cm，年降水量2100mm。

坝址区河谷底宽50-70m，左岸岸坡为35°，右岸为45°，属高地震区，地震烈度为8度，结构物的地震荷载按9度设计。坝基由石灰岩、白云岩和巴列姆白云岩（下白垩纪）组成，岩层为单斜构造，倾向下游，倾角50°-60°，河床上部呈轻微的背斜弯曲。基岩坚硬，瞬时抗压强度约80-90MPa，裂隙发育，卸荷区岩石变形模量不超过4000～8000MPa或更低，天然完整区岩石变形模量在13000MPa以下。根据岩石的结构特点、物理力学特性和裂隙发育程度，将基岩分成6层，分层厚度40-150m。

坝址主要的断裂破坏有：坝上游1-1.5km处的侏罗纪和白垩纪岩石接触带的边缘断层；位于坝上游1.5km处英古里逆斜断层，其垂直断距为1000m；构造断层，断距100～120m，无现代变形活动现象。属于轻度构造破坏、开度大于10cm的裂隙和更小的裂隙约有20条。坝址河床砂砾石冲积层厚达38m。岩溶现象仅局部出现在左岸高台地的基底内，有孔穴状岩溶及裂隙和层理呈碳酸盐溶滤现象。

坝址处控制流域面积4060平方公里，多年平均流量155立方米/秒，最大实测流量950立方米/秒。千年一遇洪水流量2120立方米/秒。

枢纽布置

英古里水电站主要建筑物包括：拱坝、泄洪建筑物、隧洞型深式进水口、压力引水隧洞、水电站地下厂房和无压尾水隧洞。水电站总静水头409.5m，其中226m水头由拱坝形成，其余183.5m水头则由引水洞和尾水洞形成。

英古里坝为双曲拱坝，两岸上部为重力墩，最大坝高271.5m，坝顶弧长728m，其中包括两岸岸墩长度123m，顶拱弧长605m，河谷宽高比2.228，大坝体积396万立方米，拱坝设有周边缝，将拱座与坝体拱圈部分分开。中央悬臂梁处坝顶厚10m，沿周边缝坝体厚50m，垫座与基础接触处为90m，坝底厚高比0.332。垫座高度在两岸为15～20m，在河床深槽处为50m。

大坝修建在不对称的河谷内，河谷外形近似于抛物线，其顶长与高度比为2.3。坝体分为38个坝段，横缝是螺旋形，垂直于相应拱轴的任一水平截面。间距为15.3～16.3m。

横缝内设有环形黄铜防渗止水片。止水片数量和长度由混凝土中渗流的允许水力梯度而定，即水头等于和大于200m时，设3道止水，每道止水长1360mm；水头100～200m时，设2道止水，每道止水长1360mm；水头等于和低于100m时，设2道止水，每道止水687mm。

在坝顶以下182.5m处设有7个直径为5m的圆形深孔，出口直径4.35m，上游面设有检修闸门，下游设有事故检修闸门和工作闸门，单孔最大泄量为464立方米/秒。有4孔参与施工期导流。大坝施工后期，这7个深孔中的5个将作为坝后式抽水蓄能电站的进水口，向机组引水，而其余2个深孔则作为坝的泄水孔。

坝顶溢洪道设有12个表孔，孔口尺寸为3.5m×9.6m（宽×高），堰顶高程低于坝顶9.6m，泄水前缘宽度超过100m（为消力池宽度50m的2倍），可宣泄全部非常洪水，最大泄量2200立方米/秒；左边4跨和右边2跨设有挑流鼻坎（滑雪板），中间6跨不设挑流鼻坎（滑雪板），边缘孔设有折流墙。消力池顶宽50m，总长270m，其中平段228m，尾部倾斜段42m，末段设有50m长的柔性海漫。

在导流洞封闭后和深孔运用前这段时间，为了泄水，在河床深槽混凝土基座内设置3个截面为3m×5m的临时底孔，冬季宣泄的洪水流量为400立方米/秒。闸门设计水头为160m。水电站全部机组投入运转后用混凝土封孔。

英古里水电站地下厂房埋深100m，长127m，宽22.4m，高51.4m。厂房顶拱衬砌用1.3m厚钢筋混凝土。外层墙混凝土厚0.4m，用锚杆固定在岩壁上，内层墙为预制的钢筋混凝土板，厚0.06m。内外两层之间宽0.25-0.75m的间隙用作汇集渗水、排水和通风等。

引水道包括右岸2个深水进水口和引水隧洞。隧洞内径9.5m，长15.7m，坡降0.0038。进水口水头110m，调压井处水头175m，最大引用流量450立方米/秒，开敞式调压井，竖井内径21m，高175.17m，其中9m高出上室底部。竖井用钢板衬砌，厚25mm，锥形渐变段，由直径21m变到9.5m，与隧洞连接。尾水洞长3.15km，净剖面面积116平方米，洞内流速5.85m。

工程施工

工程采用隧洞导流。隧洞布置在左岸，其长度为492m，净空尺寸为10.5m×10.5m，混凝土衬砌厚30cm。按5%的导流流量950立方米/秒设计。导流隧洞于1969年完工，同年英古里河截流。1967年开始进行拱坝基坑全面开挖。两岸平均开挖深度为35～40m，河床开挖深度约为50m。总开挖方量为260万立方米，其中包括石方170万立方米。

在左、右岸分别设5、6层灌浆平洞。防渗帷幕孔总长10.93万m，最大孔深120m，深度少于90m时为两排，大于90m时为单排，孔排距均为3m。排水孔在河床段深70m，两岸深150m，总长为2.94万m。固结灌浆孔深30m，总长21.62万m。对右岸构造断裂带用混凝土柱和梁构成的格栅进行处理，处理深度达45～75m。混凝土浇筑最高月强度接近4.5万立方米，最高年强度53万立方米，坝体月上升4.12m。坝块每层浇筑高度为1.5m，用4台跨度为934m、每台起重量为25t的缆式起重机运送混凝土。

设计特点

周边缝结构

该坝采用周边缝结构。这种设计对抗震有利，可削减乃至消除坝基拉应力，并可通过拱座均匀扩散坝基（肩）应力，从而改善地震应力分布状况，减少产生地基裂缝的可能性。周边缝采用三道止水，其材料均为紫铜片。

弹性变形

为了使坝在地震计算烈度作用下具有近似于弹性变形，设计了一种独特的结构：在坝上部四分之一处设有穿过横缝的水平钢筋。英古里水电站的水库大量放空时，其上部实际是不受压的。此时，地震惯性力在该部分引起很大的偏心拉力，若不设置这种钢筋是不能承受这种力的。

加固设施

基础塑性区的形成与基础局部变形的增大有关，而这种变形对坝的应力状态产生不利的影响。为了消除这种现象，在坝下游两岸的底部设计了混凝土板和设置预应力锚筋等加固设施。

防水平位移

为了抵消由于坝体施工和水库蓄水引起右岸断层区产生不大的水平位移，在断层垫座上设计了专门的结构。即垫座内设两组浇筑缝。第一组缝的方向大致沿着断层布置，其中有一条缝与横缝重合，其余缝设在垫座内部，从基础面延伸至垫座高度的一半处；第二组缝的方向与坝中心面平行，也延伸到垫座高度的一半。这样，垫座结构则能承受10cm以下的位移，而坝体应力状态实际上不发生变化。

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