曾文土石壩(Zengwen Earth-rockfill Dam) 位於中國台灣省南部曾文溪上游。工程主要任務為改善與擴大嘉南平原7萬餘公頃耕地灌溉用水。嘉南平原的灌溉用水過去由烏山頭水庫供應，但因庫容有限，且引水量受隧道引水量限制而供水不足，致使耕地未能充分利用，因而在灌溉引水口上游修建曾文土石壩，以充分調節曾文溪流量，並與烏山頭水庫聯合運用，滿足灌溉供水需要。此外，曾文水庫還兼有發電、供水與防洪等效益，整體效益包括灌溉面積78.961公頃，多年平均年發電量2.18億kW·h，年供水量5900萬立方米，同時可提高下游防洪標準，減少洪災損失。
基本介紹
- 中文名：曾文土石壩
- 外文名：Zengwen Earth-rockfill Dam
- 地址：台灣省南部曾文溪
- 平均流量：37.9立方米/秒
- 學科：水利工程
- 領域：工程技術
簡介,壩址資料,樞紐建築,
簡介
曾文土石壩(Zengwen Earth-rockfill Dam) 位於中國台灣省南部曾文溪上游。工程主要任務為改善與擴大嘉南平原7萬餘公頃耕地灌溉用水。嘉南平原的灌溉用水過去由烏山頭水庫供應，但因庫容有限，且引水量受隧道引水量限制而供水不足，致使耕地未能充分利用，因而在灌溉引水口上游修建曾文土石壩，以充分調節曾文溪流量，並與烏山頭水庫聯合運用，滿足灌溉供水需要。此外，曾文水庫還兼有發電、供水與防洪等效益，整體效益包括灌溉面積78.961公頃，多年平均年發電量2.18億kW·h，年供水量5900萬立方米，同時可提高下游防洪標準，減少洪災損失。
壩址資料
壩址距曾文溪人海口79km，控制流域面積481平方公里，年平均流量為37.9立方米/秒，每年每平方公里流域面積的泥沙沉積量達11700立方米。曾文水庫總庫容為7.07億立方米，有效庫容為5.98億立方米，為台灣最大的水庫。水庫以可能最大洪水設計，洪峰流量為12760立方米/秒。 壩址位於台灣南部強地震區內，所有結構物均進行了抗震設計，基本的設計水平地震係數為0.2，垂直地震係數為0.1，再依結構物的重要性加權增加。壩址為一豚背山脊被河流切割而成的峽谷，河床寬約80m。基岩由第三紀沉積砂岩與頁岩互層構成，其單軸抗壓強度為12MPa～24MPa，不適宜於建設混凝土高壩。壩基有一小斷層穿過，但判斷不具活動性。
樞紐建築
曾文水庫樞紐建築物包括：大壩、溢洪道、引水發電系統及地下廠房等，其平面布置見圖1。大壩為中央黏土心牆的分區型碾壓式堆石壩，高133m，壩頂寬度10m，壩頂長度400m。因大部分填築材料為溢洪道的開挖料，石料強度較低，易於崩解，需先碾碎處理後按土料上壩填築，以減少沉陷量，壩體上游邊坡1:3，下游邊坡1:2.5，按壩體愈高地震反應加速度愈大的規律，採用擬靜力法分析邊坡穩定性，再以連續震譜進行動力分析驗證。心牆下部壩基用兩排高壓水泥灌漿構成防滲帷幕，帷幕深度為設計水頭的0.7倍。考慮壩基斷層破碎帶在地震時可能發生微小位移，因而將土心牆兩側反濾層增厚至8m。壩體總體積為964萬立方米。
圖1
圖1開敞式溢洪道位於右壩肩斜坡上，設計泄流量9470立方米/秒。為減少土石方開挖量，溢洪道採用三階式泄槽，其末端設挑流鼻坎並在其下游設消力池。洪水泄放由布置在堰頂的3座寬度為15m、高度為20.5m的弧形閘門控制，此閘門為20世紀70年代世界上最高大的弧形閘門之一。溢洪道的開挖邊坡高達170m，挖方620萬立方米，除少數地表材料外全部用於壩體填築。開挖坡度曾經反覆研究，從安全性與工程整體經濟性綜合分析後採用1:2.5。為安全計，設立大壩變位監測系統。長期監測資料分析成果表明，大壩工作性狀正常。
水電站布置於大壩左岸地下，為直徑21m的穹頂圓筒結構，安裝50MW豎軸混流式水輪發電機組1台，擔任電力系統調峰任務。其尾水泄放於原第一號導流隧洞內，經下游東口導水堰攔蓄反調節後，從原有引水隧洞導入烏山頭水庫。
大壩施工導流採用2條直徑12m的導流洞，長度分別為1250.6m與1083m。其中第1號隧洞封堵後，堵頭混凝土塞中埋設直徑為1.95m的閥門2個，並在其緊接的一段隧洞壁上設環狀消能設施，將堵頭段下游的隧洞用作永久河道放水道的一部分及電站尾水道。
東口導水堰位於壩址下游6km處，為高7.4m、堰頂長210m的重力式溢流堰，設閘門2孔，供洪水期間排沙之用。
曾文土石壩整體工程於1967年10月開工，1973年10月竣工。
