[科普中國]-馬爾巴塞拱壩

馬爾巴塞拱壩(Malpasset Arch Dam) 位于法國東南部瓦爾(Var)省萊朗河(Rayran)上，壩址距出海河口14km，專為附近70km范圍內(nèi)供水、灌溉和防洪等需要而修建。壩址位于寬約500m的峽谷河段，河底高程42m，底寬30m，河谷呈梯形，左岸岸坡比右岸平緩。壩址巖體由帶狀片麻巖組成，巖層走向一般為南北向。左岸和右岸下部為片狀結(jié)構(gòu)，右岸上部為塊狀結(jié)構(gòu)。

簡介馬爾巴塞拱壩(Malpasset Arch Dam) 位于法國東南部瓦爾(Var)省萊朗河(Rayran)上，壩址距出海河口14km，專為附近70km范圍內(nèi)供水、灌溉和防洪等需要而修建。壩址位于寬約500m的峽谷河段，河底高程42m，底寬30m，河谷呈梯形，左岸岸坡比右岸平緩。壩址巖體由帶狀片麻巖組成，巖層走向一般為南北向。左岸和右岸下部為片狀結(jié)構(gòu)，右岸上部為塊狀結(jié)構(gòu)1。

大壩設計拱壩的設計由法國著名的柯因-貝利葉(Coyne et Bellier)公司負責。根據(jù)地形特征，采用上下游壩面隨高程變化的雙曲薄拱壩。最大壩高66m，壩頂高程102.55m，壩頂長222.7m，中心角為121°，相應上游面半徑為105m。壩的厚度從壩頂1.5m向下增加到底部為6.78m。由于左岸巖石堅固性較差和為使壩型對稱，在左岸上部設有推力墩，推力墩長22m，寬6.5m，最大高度11m，嵌入基巖6.5m，將拱的推力傳至基巖，并在推力墩的上游設置翼墻擋水，以避免推力墩直接承受上游水壓力。溢洪道布置于壩頂中部100.4m高程，長約30m，為自由溢流式。溢洪道下游設有加筋混凝土護坦1。

大壩潰決大壩于1952年開工，1954年建成，初期蓄水較緩，歷時4年尚未蓄滿。1959年7月的測量結(jié)果表明，壩和壩基的位移值偏大。同年12月初連降大雨，庫水位迅速上升，接近壩頂時(12月2日21時10分左右)，大壩突然潰決失事，共死亡和失蹤500余人，財產(chǎn)損失達300億法郎。

馬爾巴塞壩是第1座失事的現(xiàn)代雙曲薄拱壩，也是直到當時拱壩建筑史上惟一的一座在瞬間幾乎全部破壞的拱壩，因而引起了世界各國壩工界的極大重視1。

潰壩研究大壩潰決后，法國政府于1959年12月、1960年和1962年分別成立了調(diào)查委員會、專家委員會和反證專家委員會。3個委員會都在現(xiàn)場進行調(diào)查、補充勘探、室內(nèi)外試驗和原設計檢查。與此同時，壩的設計單位柯因-貝利葉公司也進行了不少勘查和研究。

從大壩破壞到20世紀末的40余年中，人們一直在研究大壩失穩(wěn)破壞的原因。遺憾的是，未能取得一致的看法。綜合起來，可有如下的造成垮壩的原因：

①不利的地質(zhì)條件。大壩的地質(zhì)條件極為不利，壩址片麻巖在河床呈片狀結(jié)構(gòu)，其中含千枚巖，并含有較軟夾層和細微裂隙；巖石的強度較低，承載力不高。

②此前拱壩都不設排水，而根據(jù)柯因一貝利葉公司及一些專家分析，巖體的滲透系數(shù)受應力場的作用將出現(xiàn)大幅度的提高，從而出現(xiàn)揚壓力和滲透力異乎尋常的大，并將大壩壩肩巖體推出，導致失穩(wěn)破壞。

③還有一些專家認為，上游的庫水滲入左岸地基中的一個大楔形體，由于下游缺乏排水，故揚壓力增加，使左岸地基的滑裂巖體發(fā)生剪切破壞，由左岸的破壞引起右壩肩的破壞。

④20世紀90年代，特別是1999年在巴黎召開的國際巖石力學大會上，德國的費舍曼(Fishman)提出了馬爾巴塞壩破壞的細觀力學及非線性力學分析。他認為大壩失穩(wěn)破壞的過程為巖基開裂，壩基轉(zhuǎn)動，壩基下游壓碎，故剪切破壞的過程實際上決定于巖體的抗壓強度1。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學院工程熱物理研究所