丹江口水利樞紐

中國“五利俱全”的代表性工程——丹江口水利樞紐第一節(jié)概述丹江口水利樞紐是新中國成立初期我國自行勘測、設(shè)計、施工，具有防洪、發(fā)電、灌溉、航運、養(yǎng)殖等綜合效益的第一座大型水利樞紐，是被周恩來總理譽為“五利俱全”的水利工程，在新中國水利水電工程建設(shè)史上具有重大的歷史意義和戰(zhàn)略意義。丹江口水利樞紐是治理開發(fā)漢江、根治漢江水患的關(guān)鍵性控制工程，是為葛洲壩、三峽等大型水利工程建設(shè)積累經(jīng)驗、鍛煉隊伍的“搖籃”工程，是南水北調(diào)中線的水源工程。它就像一顆璀璨的明珠，鑲嵌在三千里漢江上，為江漢平原及武漢市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民安居樂業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)。丹江口水利樞紐是在20世紀(jì)50—60年代國內(nèi)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平還比較落后的條件下建設(shè)的。施工中，建設(shè)者們大膽采用了化學(xué)灌漿、混凝土溫控等當(dāng)時的新技術(shù)、新工藝和新材料，取得了較好的效果。近年，在丹江口大壩加高工程中，技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)，解決了老混凝土拆除及控制爆破、新老混凝土接合、大體積混凝土鋸縫、閘墩鉆孔植筋、高水頭下帷幕灌漿和老壩體缺陷檢查與處理等一系列重大技術(shù)難題。丹江口水利樞紐的建成，為我國積累了設(shè)計、建設(shè)、管理大型水利水電工程的寶貴經(jīng)驗，同時，也培養(yǎng)出一支優(yōu)秀的水利水電設(shè)計、施工及管理隊伍，他們先后參加了葛洲壩工程、三峽工程、丹江口大壩加高工程等設(shè)計、建設(shè)和管理，繼續(xù)為我國的水利水電建設(shè)事業(yè)譜寫著輝煌燦爛的新篇章。丹江口水利樞紐是“五利俱全”的民生工程。樞紐初期工程建成后，經(jīng)受住了超千年一遇洪水位的考驗，共攔蓄流量大于10000立方M每秒的洪水82次，有效地保護(hù)了江漢平原及武漢市的人民生命和財產(chǎn)安全；電站累計億千瓦時的水電1000多億千瓦時，是全國第三個發(fā)電總量超過1340發(fā)電.站；樞紐向湖北、河南兩省灌區(qū)無償供水160余億立方M，累計灌溉面積207萬多公頃；樞紐改善了漢江航運條件，150噸駁船經(jīng)升船機(jī)過壩可直達(dá)陜西白河；水庫有效養(yǎng)殖面積6.2萬公頃，為發(fā)展地方漁業(yè)養(yǎng)殖創(chuàng)造了條件。如今，丹江口水利樞紐又承擔(dān)起南水北調(diào)中線水源工程的重任，將對促進(jìn)我國北方地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善發(fā)揮重大的作用。第二節(jié)規(guī)劃和實施（一）丹江口水利樞紐規(guī)劃為解除漢江嚴(yán)重的洪水災(zāi)害，新中國成立初期就開展了漢江治理工作。水利部于1952年10月組織查勘團(tuán)對漢江中下游河段進(jìn)行了查勘，認(rèn)為丹江口是少有的適合修建高壩的良好壩址，由于位置適中，興建水庫不僅能解決漢江的防洪問題，而且還能兼收發(fā)電、灌溉、航運和養(yǎng)殖效益。這次查勘，首次確定了丹江口水庫在治理開發(fā)漢江中的重要地位和作用，并提出盡快建設(shè)大壩、先防洪后發(fā)電的設(shè)想。1955年3月，長江水利委員會開始進(jìn)行漢江流域規(guī)劃工作。1956年編制的《漢江流域規(guī)劃要點報告》選定丹江口水利樞紐為治理開發(fā)漢江的第一期工程。1958年2月27日，周恩來總理主持了專題會議，對丹江口工程進(jìn)行了重點研究討論。經(jīng)過激烈討論，大家普遍認(rèn)為在整個長江流域中，漢江是洪水危害最大的河流，選定丹江口工程作為長江流域規(guī)劃的第一期工程不僅能治理漢江的洪澇災(zāi)害，而且對實現(xiàn)長江流域綜合利用的水利規(guī)劃具有重要戰(zhàn)略意義。這是一次對丹江口工程具有歷史性意義的會議。4月，中共中央政治局決定興建丹江口水利樞紐工程，水電部隨即下達(dá)設(shè)計任務(wù)書。6月，中共湖北省委受中央委托會同水電部及河南省委審查批準(zhǔn)了長江委提月正式開工興建。9出的《丹江口水利樞紐設(shè)計要點報告》，同年.批準(zhǔn)的工程規(guī)模為水庫正常蓄水位170M（吳淞零點，下同），死水位150M，樞紐布置為河床混凝土溢流壩和壩后式電站，兩岸土石壩在岸邊與河床混凝土壩連接。電站裝機(jī)73.5萬千瓦，通航建筑物在右岸預(yù)留位置，暫不興建。工程開工后，根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，電站裝機(jī)容量增至90萬千瓦，通航建筑物工程同期興建，采用升船機(jī)方案。建設(shè)期間，根據(jù)當(dāng)時國家經(jīng)濟(jì)形勢，研究并決定丹江口工程分期興建，長江委根據(jù)上級批準(zhǔn)的初期規(guī)模，于1965年5月上報了《漢江丹江口水利樞紐續(xù)建工程初步設(shè)計報告》，擬定初期工程水庫正常蓄水位145M，壩頂高程152M，后期規(guī)模水庫正常蓄水位仍為170M。水電部審查后，為較充分利用水資源，湖北省委、水電部、長江委于1965年8月聯(lián)合向國務(wù)院請示，建議將初期規(guī)模壩頂高程和水庫正常蓄水位提高10M，即壩頂高程162M，水庫正常蓄水位155M。1966年6月，國務(wù)院批復(fù)同意該方案，此后，丹江口水利樞紐初期規(guī)模據(jù)此方案進(jìn)行設(shè)計與施工。1975年國家計委根據(jù)湖北、河南兩省用電需要，為盡量多蓄水發(fā)電，批準(zhǔn)將丹江口水利樞紐正常蓄水位提高到157M。（二）丹江口水利樞紐初期工程的主要任務(wù)1981年編制丹江口樞紐初期規(guī)模綜合利用規(guī)劃報告時各項水利任務(wù)具體要求如下：——防洪標(biāo)準(zhǔn)確定為1935年同大洪水（約為100?200年一遇），在遭遇這一洪水情況下，經(jīng)水庫調(diào)蓄后，在新城以上民垸分蓄洪以及下游杜家臺分洪工程配合下，防洪控制河段一一皇莊段泄量不超過30000立方M每秒，以保障遙堤及漢江兩岸干堤安全；遇20年一遇洪水或20年一遇以下洪水，新城以上民垸不分洪，在遭遇比1935年洪水更大洪水時，則不受防洪控制點泄流量限制，逐步加大泄量，直至敞開全部泄洪設(shè)備，以保證大壩安全為主。初期規(guī)模第二任務(wù)為發(fā)電，發(fā)電設(shè)計保證率根據(jù)丹江口水電站在一一.電力系統(tǒng)中位置及比重，決定采用年保證率90%。考慮到丹江口水電站是華中地區(qū)骨干電源之一，在當(dāng)前大規(guī)模的庫區(qū)引水尚不具備條件時，應(yīng)在滿足防洪要求前提下，爭取盡可能多發(fā)電?！喔裙┧墓喔仍O(shè)計保證率采用75%?80%（年保證率），按照引水灌區(qū)工程發(fā)展的情況逐步滿足唐白河流域約73.3萬公頃農(nóng)田用水要求。有條件時，還應(yīng)考慮引水至黃淮地區(qū)的可能性，以初步實現(xiàn)南水北調(diào)。 調(diào)節(jié)徑流改善庫區(qū)航運及中下游航運用水條件，航運設(shè)計保證率與發(fā)電設(shè)計保證率相同。電站泄放最小流量從發(fā)電及航運要求統(tǒng)籌考慮應(yīng)不小于200立方M每秒。——利用丹江口水庫廣闊水面，發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)。（三）丹江口水利樞紐初期工程的規(guī)模和布置丹江口水利樞紐位于湖北省丹江口市，漢江與其支流丹江匯合口下游800M處，控制流域面積95200平方公里，是一座以防洪為主，兼有發(fā)電、灌溉、航運、養(yǎng)殖等綜合效益的大型水利工程。工程于1958年9月開工施工，1967年11月蓄水，1968年10月第一臺水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，1973年底建成初期工程，壩頂高程162M，正常蓄水位157M，總庫容209.7億立方M。丹江口水利樞紐根據(jù)其規(guī)模定為I等水利工程，主要建筑物為1級水工建筑物。洪水標(biāo)準(zhǔn)采用千年一遇洪水設(shè)計，萬年一遇洪水校核，萬年一遇加20%為保壩條件。丹江口水利樞紐工程擋水建筑物由河床混凝土壩和兩岸土石壩組成，總長2468M?；炷翂伍L1141M，最大壩高97M。泄水建筑物位于河床中部和右部，由12個深孔（其中1號深孔1990年12月改為防汛自備電廠引水口）和20個開敞式溢流表孔組成。深孔孔口尺寸5?6M，孔底高程113M，單孔最大泄流量807立方M每秒，深孔工作門為弧形鋼閘門，表孔每秒，堰頂閘門為平面鋼閘M立方1995，單孔最大泄流量138M堰頂高程門。左岸土石壩長1197M，最大壩高56M，為黏土心墻及斜墻砂礫料壩殼土石混合壩。右岸土石壩長130M,為黏土心墻風(fēng)化石渣壩殼土石混合壩。電站廠房為壩后式廠房，裝機(jī)6臺，總?cè)萘?0萬千瓦。通航建筑物由上游導(dǎo)航建筑物、垂直升船機(jī)、中間渠道、斜面升船機(jī)、下游引航道組成，全線長度1110M，一次可通行150噸級駁船一艘。灌溉建筑物位于丹江庫區(qū)，距壩址30公里處，共有引水渠首兩座。一座為清泉溝渠首，底板高程143M，設(shè)計引水流量100立方M每秒，供湖北灌區(qū)。另一座為陶岔渠首，底板高程140M，設(shè)計引水流量500立方M每秒，供河南灌區(qū)，后期引水流量800立方M每秒。（四）丹江口水利樞紐初期工程的主要技術(shù)成果1、 主要技術(shù)成果綜述在丹江口水利樞紐建設(shè)中，大量采用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)。首次提出采用楔形梁方法處理壩基大型斷層；采用化學(xué)灌漿處理可灌性較差的基巖裂隙，形成了較為系統(tǒng)的壩基化學(xué)灌漿技術(shù)要求；采用加強壩基排水措施降低基底揚壓力；還就混凝土骨料的堿活性問題進(jìn)行了深入研究，提出了控制總含堿的工程措施；為減少大體積混凝土溫度裂縫，提出了較為完整的一系列溫控和保溫措施等。2、 右岸圍堰施工技術(shù)丹江口水利樞紐的導(dǎo)流工程十分艱巨，在世界上都是罕見的。工程設(shè)計時采取河床分期導(dǎo)流，由于右岸圍堰工程河床覆蓋層厚，滲透系數(shù)大，為防止?jié)B透破壞，設(shè)計采用鋼板樁方案，但憑當(dāng)時國力難以實施，而用木板樁代替鋼板樁、用竹籠黏土木板樁修筑圍堰的方法也經(jīng)證明難以實施。經(jīng)過激烈討論并通過實驗，工程師們制定了以土趕水，土、砂、石組合圍堰的施工方案，即在圍堰周圍填土，中間填沙，外腳拋石填出水面，形成一個土臺把水趕走，然后筑壩即成圍堰。這個方案既不用鋼板樁，也不用木板樁，只需大量人力移山填江，主要特點是將水下施工變成陸地施工，安全簡單，群眾易懂，可以保證工程以最快的速度和最好的質(zhì)量施工。第一期右岸圍堰工程于1958年10月1日正式啟動，到1959年2月，歷時僅151天，右岸“以土趕水”圍堰工程順利完成，并完成深挖基坑34M，在我國水利建設(shè)史上創(chuàng)造了一個奇跡。3、深孔溢流壩水工斷面模型和通航建筑物水力學(xué)實驗研究在丹江口水利樞紐設(shè)計過程中，曾進(jìn)行過深孔溢流壩水工斷面模型實驗、通航建筑物水力學(xué)實驗等大量科學(xué)實驗研究，對丹江口設(shè)計、建設(shè)起到非常重要的作用。由于進(jìn)行了深孔溢流壩水工斷面模型實驗研究，在深孔壩段設(shè)計中，將深孔設(shè)計成多功能泄流孔洞，它具備泄洪、放空水庫、施工后期導(dǎo)流和排沙等作用。同時，鑒于閘門槽對高水頭泄洪孔口易引起混凝土氣蝕，因此深孔事故檢修門采用兩側(cè)反鉤定位導(dǎo)向的平板門，取消了閘門槽，改善了進(jìn)口水流條件。而進(jìn)行通航建筑物水力學(xué)等實驗研究，促使丹江口通航建筑物采用垂直升船機(jī)結(jié)合斜面升船機(jī)形式，解決了河床狹窄、布局受限帶來的困難，降低了工程投資，不僅對峽谷河流高壩上建通航建筑物有指導(dǎo)意義，也為三峽工程修建升船機(jī)積累了寶貴經(jīng)驗。該設(shè)計于1978年獲全國科學(xué)大會獎。4、深孔胸墻修補技術(shù)樞紐運行期間，針對一些影響大壩安全運行的大壩病險癥狀，管理、設(shè)計單位在沒有類似病險處理參考經(jīng)驗的條件下，進(jìn)行技術(shù)研究并充分實驗，勇于采用新技術(shù)、新材料、新工藝，取得了較好的病險處理效果。例如自1974年以來，逐漸發(fā)現(xiàn)大壩泄洪深孔胸墻上的環(huán)氧涂層和高強砂漿層大面積脫落，深孔事故檢修閘門動水關(guān)閉過程中，在動水作用下劇烈振動，且伴隨有負(fù)壓產(chǎn)生，促使胸墻表面不斷破損、脫落，同時脫落的砂漿塊墜落于止水和胸墻之間，頂壞止水，進(jìn)一步損壞尚未脫落的胸墻，影響閘門正常運行。經(jīng)過方案論證，采用制作側(cè)壁沉箱創(chuàng)造無水施工條件、鑿除原胸墻表面高強砂漿改用環(huán)氧砂漿修補的方案進(jìn)行處理。從1998年10月制作側(cè)壁沉箱開始至2005年2月，已陸續(xù)完成了全部11個深孔胸墻表面的修補工作，經(jīng)過動水實驗檢驗修補效果良好。該施工為國內(nèi)工程實施水下修補大面積的垂直面胸墻提供了先例和可行的技術(shù)方案借鑒。第三節(jié)大壩加高工程的關(guān)鍵技術(shù)（一）加高工程簡況丹江口水利樞紐大壩加高工程擋水建筑物由河床及岸邊的混凝土壩和兩岸土石壩所組成，總長3442M。此外在上游庫區(qū)內(nèi)離陶岔渠首約10公里處布置有董營副壩；在左壩頭穿鐵路處離左岸土石壩壩頭200M左右設(shè)有左壩頭副壩，兩副壩均為均質(zhì)土壩?；炷翂稳L1141M,壩頂高程176.6M,最大壩高117M。混凝土壩加高前，先進(jìn)行壩體貼坡加厚施工，溢流壩段堰頂及溢流面全面加高，堰頂自高程138M加高至152M。兩岸土石壩壩頂高程176.6M，頂寬10M，上設(shè)1.4M高防浪墻。左岸土石壩加高工程沿上游壩坡方向順延，加高壩頂和擴(kuò)大下游壩體，并向左端延長200M，全長1424M，最大壩高71.6M。除左端延長壩段為黏土心墻防滲外，其余在初期工程上面加高的防滲體均采用斜墻防滲形式并與初期工程防滲體相接（與左聯(lián)土石壩段心墻頂部連接，其余與斜墻頂部連接）。右岸土石壩改線另建，壩型為黏土心墻土石壩，全長877M，最大壩高60M。電站廠房為壩后式廠房，初期工程已按大壩加高運用要求設(shè)計，并已完建。通航建筑物按300噸級規(guī)模擴(kuò)建，仍然采用初期工程的型式，即上游采用垂直升船機(jī)，下游為斜面升船機(jī)，兩機(jī)之間用中間渠道連接，用垂直升船機(jī)過壩的布置形式。.大壩加高后樞紐正常蓄水位170M，保壩洪水位174.35M，總庫容339.1億立方M，電站裝機(jī)90萬千瓦，過壩建筑物可通過300噸級駁船。根據(jù)其規(guī)模，樞紐定為1等工程，大壩、電站廠房等主要建筑物定為1級建筑物，通航建筑物的主要部分定為2級建筑物。擋水建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)按千年一遇洪水設(shè)計，按可能最大洪水（萬年一遇洪水加大20%）校核。（二）加高工程建設(shè)大壩加高工程主要包括：混凝土壩培厚加高；左岸土石壩培厚加高及延長；新建右岸土石壩、左壩頭副壩和董營副壩；改擴(kuò)建升船機(jī)；金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備更新改造等。主要工程量為：土石方開挖77.31萬立方M，土石壩填筑542.39萬立方M，混凝土澆筑125.45萬立方M，混凝土拆除4.53萬立方M，混凝土接合面鑿毛13.15萬平方，鋼筋制安0.91萬噸，金結(jié)制安及鋼材1.32萬噸。工程施工總工期5.5年，工程概算總投資為24.25億元。初期工程修建時，混凝土壩高程100M以下河床部分已考慮了加高工程要求，混凝土壩、兩岸土石壩加高均無水下工程。溢流壩段主要為溢流面和閘墩加固加高；其他混凝土壩段在原混凝土壩的基礎(chǔ)上進(jìn)行下游貼坡和壩頂加高14.6M。兩岸連接壩段基礎(chǔ)排水、防滲帷幕進(jìn)行加固改造，其他河床壩段則進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測情況進(jìn)行加固與改造。在大壩加高混凝土施工前需對大壩初期工程的缺陷進(jìn)行處理。左岸土石壩需對下游壩坡培厚、壩頂加高并延長；修建左壩頭副壩；右岸土石壩改線新建。右岸升船機(jī)布置基本不變，但需對排架進(jìn)行改造加固，金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備拆除重新制作安裝。部分金屬結(jié)構(gòu)需進(jìn)行改造加固并增加部分設(shè)施。大壩原有機(jī)電設(shè)備需進(jìn)行更新。大壩加高施工期間度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇，電站全年處工作狀態(tài)。每年汛期，在規(guī)定的汛期水位下，大壩處于正常工作狀態(tài)的泄洪設(shè)施應(yīng)滿足千年一遇洪水的泄洪要求。加高期間建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)處于正常工.作范圍內(nèi)。丹江口大壩加高工程于2005年9月26日正式開工，經(jīng)過全體建設(shè)者4年的共同努力，丹江口大壩加高工程建設(shè)進(jìn)展順利，截至2009年10月止，混凝土壩兩岸聯(lián)結(jié)壩段、深孔壩段、廠房壩段、18壩段、溢流壩段閘墩均加高至新壩頂176.6M高程，溢流堰面暫未加高，左岸土石壩除1+120至1+190段填筑高程為164M外，其余部位填筑高程達(dá)到172M以上，上游混凝土護(hù)坡高程為162M；右岸土石壩全線填筑至新壩頂176.6M高程，上游混凝土護(hù)坡全部澆筑至設(shè)計高程。（三）丹江口大壩加高工程主要技術(shù)成果丹江口大壩加高工程規(guī)模和工程量大，情況特殊，技術(shù)復(fù)雜，國內(nèi)尚無類似的加高工程實例。1、新老混凝土接合施工技術(shù)丹江口大壩加高工程最大的難題就是新老混凝土接合施工，實際上就是解決壩體的整體受力和壩體各部位的應(yīng)力要求問題，具體要求解決新老混凝土聯(lián)合受力問題、加高后的壩體和壩基應(yīng)力、新澆混凝土因溫度收縮對壩體產(chǎn)生的不利影響三個方面的問題。關(guān)于一般混凝土壩施工的新老混凝土接合面處理及溫控設(shè)計，已有成功的經(jīng)驗可資供鑒，但涉及大壩分期加高的溫控要求以及上述三個問題，尚缺乏實際經(jīng)驗，長江委、中國水利水電科學(xué)研究院的很多專家都給予了關(guān)注，分別從不同的側(cè)面提出了解決問題的方式、方法。為進(jìn)一步研究直接嵌固法施工工藝、溫控措施、加高對壩體的應(yīng)力影響及新老混凝土的接合問題等，長江委對新老混凝土膠結(jié)性能進(jìn)行了實驗研究，并于1994年12月至1999年3月，先后在丹江口現(xiàn)場進(jìn)行了三次新老混凝土接合關(guān)鍵技術(shù)問題實驗并配套進(jìn)行了多項室內(nèi)實驗及有限元分析計算。在三次現(xiàn)場實驗取得成果的基礎(chǔ)上，長江委設(shè)計院進(jìn)一步通過仿真計算和結(jié)構(gòu)計算，于2003年9月提出了《丹江口混凝土加高技術(shù)研究報告》，根據(jù)國外大壩加高的工程經(jīng)驗和丹江口混凝土壩的實際情況，確定混凝土壩加高采用后幫法施工，14?32號壩段（深孔壩段和廠房壩段）采用柱狀塊澆筑的加高方式，8?13號壩段（深孔壩段）、左聯(lián)及右聯(lián)均采用直接貼坡的加高方式，溢流壩溢流面與閘墩接合部采用留澆寬槽后期回填的方式。新老混凝土接合主要措施如下：一是在大壩加高混凝土澆筑施工時，一定程度上控制庫水位，以降低老壩體上游面初始應(yīng)力；二是適當(dāng)提高混凝土標(biāo)號，使其彈模值接近老混凝土彈模；三是為避免應(yīng)力集中，根據(jù)實際情況拆除原壩體下游施工棧橋等老壩體突出部位混凝土；四是在未設(shè)置鍵槽的部位補設(shè)鍵槽，并設(shè)置接縫灌漿系統(tǒng)；五是加強新老混凝土接合面的處理，鑿除老混凝土面碳化層，鑿毛后使老混凝土面出露粗骨料，然后用高壓水沖冼，澆筑混凝土前在接合面鋪抹水泥砂漿，提高新老混凝土接合面膠結(jié)強度；六是采用嚴(yán)格的溫控措施，包括控制貼坡混凝土最高溫度、通水冷卻、保溫等措施。丹江口大壩加高工程新老混凝土接合處理的研究成果目前達(dá)到世界一流水平，為混凝土大壩加高工程建設(shè)技術(shù)開創(chuàng)了新的篇章。2、混凝土壩鋸縫施工技術(shù)丹江口大壩右岸混凝土壩1?右3壩段在平面布置上呈向下游的反弧形，初期工程中壩段之間的橫縫進(jìn)行了灌漿處理，存在反拱效應(yīng)問題，即在氣溫影響下，夏季壩體被擠壓向下游變形，壩踵受拉，加上庫水位作用，拉區(qū)發(fā)展到帷幕線附近，揚壓力增大；冬季擠壓消失。為消除長期因受溫度周期性變化而產(chǎn)生的對壩體穩(wěn)定及應(yīng)力不利的變形，經(jīng)研究，確定采用消除橫縫間連接的鋸縫方案，共切割3?右3壩段之間5條橫縫，最大切割縱深達(dá)12.5M，最小成縫寬度不小于8毫M，切縫完成后，縫口采用填塞瀝青麻絲或聚硫密封膠封堵。該方案有混凝土壩體切割厚度較大、大面積切割施工難度大等特點，施工前進(jìn)行了壩頂垂直反向切割和在下游坡面水平正向切割生產(chǎn)性對比實驗，通過實驗選擇了水平鉆孔正向切割的施工方案。在鋸縫施工中，采取了大功率繩鋸進(jìn)行切割施工，基本恢復(fù)了各壩段獨立變形，解決了反拱反向變形問題。該施工方法目前在國內(nèi)是比較.先進(jìn)的，為混凝土大面積切割施工提供了成功經(jīng)驗。3、閘墩植筋技術(shù)丹江口水利樞紐初期工程溢流壩段閘墩配筋率偏?。▋H為0.043%），按現(xiàn)行規(guī)范，鋼筋混凝土構(gòu)件最小配筋率為0.15%，為此，在閘墩加高前應(yīng)補充部分鋼筋進(jìn)行閘墩加固，使之滿足規(guī)范要求。設(shè)計根據(jù)閘墩現(xiàn)狀、實際工況和加固后的工作條件等因素，對5種閘墩加筋方案進(jìn)行分析比較，確定了閘墩鉆孔植筋加固方案。該方案加筋目標(biāo)明確，內(nèi)部植筋防腐問題容易解決，不影響外觀；采用無沖擊效應(yīng)的切削鉆孔機(jī)具，間距1M，無應(yīng)力集中現(xiàn)象，可保證施工中對老閘墩不產(chǎn)生破壞；施工時采用了一些先進(jìn)的鉆孔技術(shù)，嚴(yán)格控制鉆孔斜度在8%。以內(nèi)（實際鉆孔最大偏斜度不超過3%），灌漿材料采用微膨脹水泥砂漿或無機(jī)粘接材料ICG，保證孔內(nèi)灌漿密實并能與閘墩整體變形。施工前還進(jìn)行了閘墩鉆孔植筋工藝性實驗，實驗內(nèi)容主要包括閘墩鉆孔的放線定位、鉆機(jī)鉆孔實驗、鋼筋直螺紋連接性能實驗、灌漿材料性能實驗幾部分。通過實驗確定的施工方法及工藝參數(shù)用于指導(dǎo)正式施工，最終確保所有植筋孔經(jīng)檢驗質(zhì)量滿足設(shè)計要求。由于國內(nèi)水利工程類似加固詳細(xì)資料不多，丹江口大壩加高工程閘墩植筋方案對于今后國內(nèi)的類似閘墩加固工程從技術(shù)可靠性、施工可行性及經(jīng)濟(jì)實用性等方面均有較強的指導(dǎo)意義。4、老混凝土控制拆除施工技術(shù)混凝土控制拆除是水電工程續(xù)建、擴(kuò)建、再建工程施工中的重點與難點問題之一。丹江口大壩加高主體壩段混凝土控制拆除施工均在原有建筑物上進(jìn)行，要求拆除施工不能影響水利樞紐的正常運行和破壞周邊環(huán)境，施工難度很大。施工中綜合運用了多項控制拆除施工技術(shù)，經(jīng)實際測量，拆除面基本平整，壩體保留部分混凝土面未發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂縫，無損傷。同時，通過系統(tǒng)分析混凝土控制拆除的技術(shù)要求，總結(jié)混凝土控制拆除施工常用方法的優(yōu)點、適用條件和實施要點，建立了混凝土控制拆除施工方法選擇標(biāo)準(zhǔn)體系，可供類似工程借鑒參考。.第四節(jié)巨大的綜合效益1974年2月，丹江口水利樞紐初期工程全面竣工，6臺機(jī)組全部投產(chǎn)，被國務(wù)院總理周恩來總結(jié)為“五利俱全”的水利工程一一防洪、發(fā)電、灌溉、通航、養(yǎng)殖，開始發(fā)揮社會效益。（一）防洪效益防洪是丹江口水利樞紐的首要任務(wù)。截至2008年，樞紐共攔蓄洪峰流量大于10000立方M每秒的洪水82次，其中洪峰流量大于30000立方M每秒的洪水3次，洪峰流量20000?30000立方M每秒的洪水18次，經(jīng)受住了超過千年一遇洪水位160.07M、最大入庫流量34300立方M每秒、最大下泄流量20900立方M每秒的考驗，取得了顯著的防洪效益，避免了11次下游民垸分洪和32次杜家臺滯洪區(qū)分洪，有效地保護(hù)了江漢平原和武漢市千百萬人民生命和財產(chǎn)安全，估算防洪效益達(dá)450億元（2000水平年）。1983年10月漢江流域上游發(fā)生特大洪水，洪峰流量達(dá)34300立方M每秒，水庫蓄水位達(dá)到160.07M，超過千年一遇洪水位0.07M，成功攔蓄洪水25.3億立方M，調(diào)節(jié)洪水下泄流量為19600立方M每秒，有效地減輕了漢江中下游的洪水災(zāi)害，避免了5.9萬公頃耕地的淹沒。1998年夏季，長江發(fā)生自1954年以來又一次全流域性大洪水。丹江口水庫在8月中旬出現(xiàn)18300立方M每秒的最大入庫洪峰，恰與長江第六次洪峰遭遇。丹江口水利樞紐果斷關(guān)閉全部泄洪閘門，攔蓄洪水37億立方M，避免了下游杜家臺分洪區(qū)及民垸分洪運用。若沒有丹江口水利樞紐攔蓄，武漢關(guān)的水位將超過1954年洪水位近1M，嚴(yán)重威脅武漢防洪安全。由于貢獻(xiàn)突出，丹江口水利樞紐管理局被湖北省委、省人民政府、省軍區(qū)授予“湖北省抗洪搶險特別貢獻(xiàn)單位”榮譽稱號。（二）發(fā)電效益萬千瓦，90萬千瓦，總裝機(jī)容量15臺，單機(jī)容量6丹江口水電站裝設(shè)計年平均發(fā)電量38.3億千瓦時。它的建成促進(jìn)了湖北省電網(wǎng)的形成，并在此基礎(chǔ)上于1979年底組建了華中電網(wǎng)。丹江口水電站是華中電網(wǎng)的主力調(diào)頻電站，同時承擔(dān)了華中電網(wǎng)重要的調(diào)峰、調(diào)相和事故備用的重要任務(wù)，對保證電網(wǎng)的安全運行、改善供電質(zhì)量和提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益起到重要作用。丹江口水電站輸送的強大電力，保障了武鋼1.7M軋機(jī)工程順利啟動和車城十堰的崛起。截至2008年底，丹江電廠累計發(fā)電1340億千瓦時，相當(dāng)于燃燒5400萬噸標(biāo)煤，是我國第三個發(fā)電總量超過1000億千瓦時的水電站，按湖北省1990年平均每千瓦時電量創(chuàng)造國民生產(chǎn)總值3.26元計算，累計創(chuàng)國民生產(chǎn)總值4300多億元。（三）灌溉效益漢江中游唐白河流域地勢平坦，土地肥沃，為豫西南、鄂西北主要農(nóng)產(chǎn)區(qū)，因為缺水，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展受到嚴(yán)重影響。尤其是鄂西北的“三北”地區(qū)（老河口、襄陽、棗陽3縣市的北部丘陵崗地），年降雨量很少，且分布不勻，是湖北省干旱最嚴(yán)重的地區(qū)，人稱“三北旱包子”。丹江口水庫建成后為湖北、河南兩省引丹灌區(qū)24萬公頃耕地提供了自流引水水源，兩省灌區(qū)分別于1973年、1974年相繼建成，至2008年，共向湖北、河南兩省引丹灌區(qū)無償供水160余億立方M，累計灌溉面積207萬多公頃。特別是湖北引丹灌區(qū)近3年來糧食年均總產(chǎn)量近15億公斤年均增產(chǎn)近5000萬公斤，灌溉凈效益20多億元。灌區(qū)是國家糧食主產(chǎn)區(qū)，2009年，中央制定的《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃》中，引丹灌區(qū)就占5億公斤。昔日滴水貴如油的“三北”，如今五谷豐登、旱澇保收，已成為鄂西北的“小江南”。（四） 航運效益丹江口水利樞紐建成后，對改善漢江通航條件，促進(jìn)漢江水運事業(yè)發(fā)展發(fā)揮了很大作用。由于水庫的調(diào)節(jié)作用（最小壩下流量由建庫前的124立方M每秒增加到建庫后的550立方M每秒），漢江中、下游洪峰大幅度削減，中水期延長，枯水期加大，水位變幅減小，航深增加，河道通航能力有很大改善。漢口至沙洋500噸級駁船可終年通航，沙洋至襄樊可通行350噸級駁船，300噸級駁船可達(dá)丹江口，150噸級駁船可通過升船機(jī)過壩抵達(dá)陜西白河。大壩以上水庫區(qū)還延長和改善航道近200公里，丹江口至鄖縣水路原要走150多公里，現(xiàn)因庫大水深只有107公里，縮短航程29%，險灘由4