简介尼日尔河支流——卡杜纳(Kaduna)河上的希罗罗(Shiroro)水电站,于1984年建成。大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高125m。总库容70亿m3。电站装机60万kW。
位于尼日利亚境内卡杜纳(Kaduna)河上的希罗罗峡谷中,在卡杜纳河和迪尼亚(Dinya)河汇合处下游约550m处,在卡杜纳市西南约90km,大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高125m,水库库容70亿m,电站装机60万kW,是一座以发电为主要目的的工程,1983年底完工,1984年5月开始蓄水。
希罗罗坝建在一处断裂的花岗岩脊上,该岩脊横跨断层,控制卡杜纳河谷。断层包括3个主要破碎带和剪切带,两侧为节理发育的岩石。这些节理深入岩石顶面以下10~15m左右,透水性各不相同。在10~15m以下节理均很紧密,透水性可忽略不计。
大坝形成的水库面积为350km,最高库水位382.0m,水库蓄水约70亿m。
枢纽布置枢纽建筑物包括大坝、进水口、溢洪道和电站厂房等。
大坝是一座分区堆石坝,坝顶高程385.0m。从左坝头到溢洪建筑物的坝顶长560m,坝面面积5万m,堆石体共约390万m。
大坝包括4个主要堆石料区,即:1区,位于混凝土面板下,宽7m,由粒径小于150mm、级配良好的堆石料组成,压实层厚不超过0.5m;2区,是坝的主体,由最大粒径小于0.7m的堆石组成,压实层厚不大于1.0m;3区,在下游坝趾高程300m以下,用大块石堆筑成宽10m的戗台,至少有50%的石块直径等于或大于1.6m;2A区,最大石块尺寸为0.3m,压实层厚0.5m,在2区和1区之间形成宽3m的过渡带,2层2A区还用作覆盖在断层上的粗反滤料和上层2区料之间的过渡层。
面板厚度按经验公式计算:t=0.3m+0.003H(H为面板上水头,以m计)。上、下游面的坡均为1(V)∶1.3(H)。
地面式厂房布置在坝后右岸。厂房内共安装4台单机容量15万kW的混流式水轮发电机组,工作水头97m,转速为150r/min。进水口、溢洪道均布置在右岸,开关站位于左岸。
工程施工坝基区域在坝基区域内的所有覆盖层和破碎岩石均被挖除,直至坚硬岩石。在上游趾板以下区域,用控制爆破法开挖至坚硬岩石内至少1.0m。从趾板上游至趾板下游约50m范围开挖后用混凝土回填,其余部分开挖后用反滤料回填。对穿过断层带的趾板区,由于邻近的一些张开节理有中等透水性,为此,开挖了1个8m×11m的混凝土衬砌的椭圆形竖井,深入河床下约7m,并用混凝土回填,形成一道切断断层的防渗墙。在趾板下游,主断层分裂成3支,对这3支断层均开挖深度3m多,直至相当密实的不透水材料。在坝基其它部位,包括河床和两岸坝头在内,所有松散覆盖层、风化岩石以及孤立或松散的节理组织的块体都予以清理。上游趾板上游趾板形成了面板和岩基之间的连接,并兼作灌浆帷幕的压浆板。宽6.0m、厚1.0m的趾板用灌浆锚杆锚固在新鲜岩基上,所有灌浆作业都通过趾板进行。灌浆帷幕包括2排灌浆孔,排距2m,最大孔距3m,还有间距1.5m的加密孔。帷幕深度至少等于坝基以上水头的2/3。在断层带附近,其两侧各35m范围内,设置了80孔的扇形灌浆帷幕,分2排,每排40孔。施工顺序大坝施工按下列顺序进行:坝上游半部填筑至325m高程,以防施工期洪水漫顶。在上游坡铺设临时混凝土面板至320m高程,以防拦蓄洪水渗过坝体;下游半部填筑至325m高程;坝体全断面填筑至366m高程;左坝头桩号从0+00至2+00,填筑至381.5m高程。与此同时,撤去临时面板;坝其余部分填筑至381.5m高程;面板和防浪墙施工;坝升高至坝顶高程385m。
堆石坝施工填筑高峰期在1981~1982年,填筑强度平均为每月15.3万m,1982年5月最高筑量为27.275万m。