石門土石壩(Shimen Earth-rockfill Dam) 位於中國台灣省北部淡水河支流大漢溪石門峽谷。水庫的攔河大壩具有灌溉、防洪、發電及公共給水的多目標水資源開發工程，1954年3月開始規劃，1956年7月開工，1964年6月竣工。 石門土石壩原設計為混凝土拱壩，但在1959年11月壩基開挖過程中，發現左岸有相當複雜的地質軟弱面，超過事前的判斷。
基本介紹
- 中文名：石門土石壩
- 外文名：Shimen Earth-rockfill Dam
- 位於：中國台灣省
- 竣工時間：1964年6月
- 學科：水利工程
- 領域：工程技術
簡介,水文地理,大壩樞紐,大壩,溢洪道,水電站,進水口,建設運行,
簡介
石門土石壩(Shimen Earth-rockfill Dam) 位於中國台灣省北部淡水河支流大漢溪石門峽谷。水庫的攔河大壩具有灌溉、防洪、發電及公共給水的多目標水資源開發工程，1954年3月開始規劃，1956年7月開工，1964年6月竣工。 石門土石壩原設計為混凝土拱壩，但在1959年11月壩基開挖過程中，發現左岸有相當複雜的地質軟弱面，超過事前的判斷。恰好同年12月2日法國馬爾帕塞(Malpasset)拱壩，因基礎問題而潰決，造成下游嚴重損害而震驚全球。經世界知名的地質專家與壩工專家組成的諮詢顧問團調查研究，參酌其建議，決定將拱壩改為土石壩。
水文地理
石門水庫壩址以上集水面積763.4平方公里，水庫水面面積8平方公里，總庫容3.1億立方米。工程按可能最大洪水設計，原採用的可能最大洪水是根據1906年～1956年間的水文氣象資料推算的，洪峰流量10900立方米/秒。但葛樂禮颱風後不到10年又發生4次洪水，均超過以往的最大記錄洪水5170立方米/秒。經過多方研究，1979年改用新的颱風模式法配合新增加的水文氣象資料推算，可能最大洪水為14500立方米/秒。
大壩樞紐
樞紐工程由大壩、溢洪道、水電站、後反調節池、灌溉進水口、工業城市供水系統等組成（圖1）。
石門土石壩平面圖
石門土石壩平面圖大壩
大壩為黏土心牆堆石壩，最大壩高133.1m，壩頂長360m，上游坡1:2.5，下游坡1:2。壩體體積706萬立方米。壩基為砂岩，覆蓋層厚23m，壩殼材料為河床沉積層大卵石，心牆土料取自河漫灘。
溢洪道
溢洪道為岸邊開敞式，按可能最大洪水流量10900立方米/秒設計，泄洪量10000立方米/秒。後經覆核後可能最大洪峰流量增大至14500立方米/秒，溢洪道泄量偏低，曾於1984年6月決定增建2條直徑為9m的泄洪隧洞，每條隧洞泄量1200立方米/秒，配合溢洪道確保大壩安全。
水電站
電站安裝2台機組，總裝機容量90MW，多年平均年發電量2.14億kW·h，後反調節池容量為2200萬立方米。
進水口
石門大壩進水口設計流量為18.4立方米/秒，規劃灌溉面積為21926公頃；桃園大圳進水口設計流量為16.8立方米/秒，規劃灌溉面積為23000公頃。 公共給水量為69050立方米/d，北乾管長14436m，南乾管長4213m。
建設運行
石門土石壩的施工導流系統採用50年一遇洪水設計，由59m高的上游擋水圍堰配以直徑15m的導流隧洞組成。該導流洞是20世紀70年代僅見的大直徑隧洞。上游擋水圍堰設計為大壩壩體的一部分，須於一個枯水期內完工，但在施工期間春雨綿綿，黏土心牆無法連續施工，因此改用砂石骨料摻合少量水泥攪拌後運至工地碾壓，以代替不透水心牆，此措施首創世界碾壓混凝土壩發展的先例。
石門大壩於1963年填築完成後，當年9月遭遇強烈的葛樂禮颱風侵襲，在水庫集水區內帶來破記錄的雨量，壩址的洪峰流量高達10200立方米/秒，接近過去、最高洪水記錄的2倍。由於導流洞已在颱風來臨前完成封堵，水庫及時發揮防洪效果，降低了下游地區的洪災損失。由於水庫在一夜之間滿蓄，溢洪道開閘泄洪，大壩安全經受住了嚴峻考驗。
