丹尼尔·约翰逊坝位于加拿大魁北克省的马尼夸根(Manicouagan)河上,常简称为约翰逊坝,其地理位置如图9所示。该坝1961年始建,1968年竣工。该坝是以丹尼尔·约翰逊的名字命名的。丹尼尔·约翰逊1915年生于魁北克省的小镇丹维尔(Danvill),1966年任魁北克省省长。原计划于1968年9月26日在为大坝举行的竣工典礼上由丹尼尔·约翰逊正式宣布大坝竣工。不幸,他在前一天晚上参加了在为大坝竣工举行的宴会之后就去世了,竣工典礼因而延期,直到整整一年后的1969年9月26日才举行。当时便决定用这位省长的名字为大坝命名。丹尼尔·约翰逊为魁北克省水电事业的发展曾做出过许多贡献。
图9 约翰逊坝地理位置图
约翰逊坝形成的水库称“马尼夸根水库”,水力发电站称“马尼夸根-5级”电站(Manicouagan-5),也称“马尼克-5级”电站(Manic-5)。水坝与电站位于马尼夸根河梯级开发中的最上游一个梯级处,如图10所示。
约翰逊坝坝高214m,中央拱跨度为162m,两边为较小的拱,右边5个,左边7个,各拱跨度均为76m。中央拱的上游面为圆柱曲面,坡度为1∶0.6。在中央拱位置设有2个放水孔,操作闸门为弧形闸门,设在放水孔出口处。大坝未另设溢洪道。大坝采用一次性拦断隧洞导流。马尼克-5级电站位于大坝下游左岸,为地面厂房,由2条引水隧洞引水,8台机组,装机容量为152.8万kW,1970年投入运行。第2期厂房位于大坝下游右岸,为地下厂房,称“马尼克-5级-PA”电站,由1条引水隧洞引水,4台机组,装机容量106.4万kW。两座电站总共12台机组,装机容量259.2万kW。枢纽布置图如图11所示。
最后,对约翰逊坝要指出如下几点。
图10 马尼夸根河梯级开发图
(引自Manicouagan,au-dela du 50e parallele)
它是当今世界最高的连拱坝,也是世界上最高的支墩坝,比该坝建成前世界最高的连拱坝大瓦尔坝高出126m,设计者可谓艺高胆大;比该坝建成后23年由巴西和巴拉圭合建的20世纪“世纪工程”——伊泰普大头坝还高出18m。其拱的跨度也是世界第一。(www.xing528.com)
坝体中部的河床覆盖层深达50m左右,施工时全部挖除,并用混凝土回填,大跨径的中央拱便跨越其上。这样就使一座连拱坝包含有不同跨径的拱圈,颇具新意。
图11 约翰逊坝枢纽布置图
世界上20世纪50年代以后建成的大跨度连拱坝,实际上已不是20世纪初期的钢筋混凝土结构,而是大体积混凝土结构了。约翰逊坝亦然。
大坝的设计者科因之所以能如此大胆地设计成功这样硕大的连拱坝,与他丰富的拱坝设计经验分不开,特别是此前他曾成功地设计了法国的大瓦尔连拱坝。但是他作为法国人可能对加拿大魁北克地区零下40多℃的严寒气温估计不足,致使大坝出现了大量的裂缝。科因在大坝开工前一年去世。
大坝出现的裂缝对坝体混凝土的质量和寿命无疑影响很大。大坝运行后,对坝体的裂缝曾采取了处理措施,如在大坝下游面安装保温隔热金属板等。经有关论证,大坝还是“坚固”的;大坝的稳定性也在容许的范围内。现在,大坝已安全运行40年。从总体上看(图12),坝体造型美观,气势雄伟。
图12 约翰逊坝下游立视图
(引自m-space.de)
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