奥地利的 Finstertal 大坝

国际里程碑堆石坝工程

奥地利的Finstertal大坝

坝型沥青混凝土心墙堆石坝

工程的主要目的形成季节性的调节水库

坝高150 m

坝顶长度652 m

坝顶宽度9 m

沥青混凝土心墙高度96 m

心墙顶部的宽度50 cm

心墙底部的宽度70 cm

大坝总填筑量4,600,000 m3

工程地质情况层状片麻岩

覆盖层的厚度厚达20 m

集水面积139 km2

库区面积1,050,000 m2

总库容61,000,000 m3

有效库容60,000,000 m3

开工时间1977

竣工时间1980

装机容量Kühtai 电厂: 292 MW

Silz 电厂: 500 MW

Finstertal大坝位于奥地利的Tyrol省，省府Innsbruck以西40km处。坝高150m，坝址高程2325m。大坝建成后形成了一座有效库容6亿m3的季节性调节水库。Finstertal大坝于1977~1980年间修建，坝址海拔2300m以上的区域气候条件恶劣，一年中只有约100天的时间可以施工。考虑到坝址和混凝土心墙的设计，采用较陡坝坡的沥青混凝土心墙堆石坝（上游坡度1：1.5，下游坡度1：1.3）是最节省成本的方案，而且这样的设计也与周围山上的风景以及附近的Kühtai冬季旅游中心相协调。

大坝的施工Array大坝基础面超过2/3的面积基岩覆盖层较薄，但在其

它区域，尤其是左岸上游基础面覆盖有一层厚达20m的

冰碛层。通过坝基大比尺试验，为了解决堆石体与光滑基

岩面（冰川腐蚀磨平造成）之间的接触稳定问题，在20000

m2.的基础面上开挖了平均深度为70cm的键槽。

河床内凸起的基岩带来了有利的条件，使得心墙防渗

层只需要修建96m高。向上游倾斜的心墙的厚度为50-70

cm。设计中还确保心墙能够获得基岩额外的支撑，使之更

不易产生不利变形。

大坝填筑量总计为4600000 m3。大坝的7个填筑区主

要由破碎料（层状片麻岩）填筑而成。坝体只有20%为冰

碛物，来自采石场内的厚覆盖层。为了使填筑材料达到较

好的密实度，填筑层的厚度被控制在75cm，材料保持潮

湿状态，施工中使用了振动碾。

整个坝体由5部分组成：心墙防渗层，过渡区，坝壳，

坡面层，基础覆盖层。上游过渡区是一个不透水层（宽

3m），下游过渡区是一个透水层（宽2m）。

溢洪道和发电厂房

大坝的左岸有一个溢洪道，包括侧向进水口和侧槽式溢流

槽。工程还有两个主要的发电站，两个电站采用串联式设

计，它们分别是Kühtai电站和Silz电站。可用水头总计

1678.5m。Kühtai电站装机292MW，Silz电站装机500MW。

（1）心墙防渗层（2a）上游过渡区（2b）上游过渡区（2c）

铺盖排水（3）坝壳区（3a）坝壳区（3b）坝壳区（4）坡

面（5）覆盖层（a）底部泄流隧洞（b）交通洞（c）中央

监测室（d）检查廊道（c）压力隧洞（f）进水口（g）垂

线仪井（h）帷幕灌浆

大坝监测系统

大坝监测系统包含793个监测点，这些监测点用来监测大坝外部及内部的变形、孔隙水压力、土压力、温度、地震响应加速度和水的渗漏。土石坝一个与众不同的特点是可以修建一个容易进入的竖井，这样就可以监测心墙及心墙周围区域的情况。竖井使用预制的混凝土圆管修建，混凝土圆管相互独立地埋设于堆石体内，而且竖井分上下交错的两段，以此来适应心墙倾斜的特点。竖井布置两条精密垂线仪，可以连续的进行坝顶及中心区变形的测量，也给通往监视室的所有线路提供了整齐有序的铺设路径。除了一些典型的仪器外（液位沉降计、伸长计等），一种新型的测量沥青心墙厚度的磁性变形

测量仪也被安装在了竖井中。

监测竖井细部图

（1）垂线仪 =1.2mm（2）垂线仪遥测计（3）中央测量室（4）强震加速度记录仪（5）测量台（6）土压力和孔隙压力自动测量（7）永久液位指示器（8）弦式伸长计（9）测量针（10）预制环状构件（11）含钢丝网土工布（透水塑性毡）（12）箍筋（13）冰碛物材料回填

工程的运行及表现

Finstertal大坝已经无故障运行了28年多，这明显证明该坝的设计原理非常完美。坝体表面变形量（最大沉降38cm，最大水平位移19cm）是过去同等高度大坝施工很难做到的。大坝刚建成时，透过37,000 m2的心墙的渗流量仅为9L/s，截止到2008年的年底该数字已经下降到了5L/s。

工程参与单位

业主及运营商;

Tiroler Wasserkraft AG (TIWAG), Tyrolean Hydro-Electric Power Company

设计单位：

Tiroler Wasserkraft AG (TIWAG)

施工单位：

Tiroler Wasserkraft AG (TIWAG)