马尔帕塞坝 马尔帕塞坝 水库垮坝悲剧，如同阴影，伴随着人类自进入“工业革命”时代以来的水库兴建史，一再重演： 1864年，英国戴尔戴克水库在蓄水中发生裂缝垮坝，死亡250人，800所房屋被毁。 1889年，美国约翰斯敦水库洪水漫顶垮坝，死亡4000-10000人。 1959年，西班牙佛台特拉水库发生沉陷垮坝，死亡144人。 1959年，法国玛尔帕塞水库因地质问题发生垮坝，死亡421人。 1960年，巴西奥罗斯水库在施工期间被洪水冲垮，死亡1000人。 1961年，苏联巴比亚水库洪水漫顶垮坝，死亡145人。 1963年，意大利瓦伊昂拱坝水库失事，死亡2600人。 1963年，中国河北刘家台土坝水库失事，死亡943人。 1967年，印度柯依那水库诱发地震，坝体震裂，死亡180人。 1979年，印度曼朱二号水库垮坝，死亡5000-10000人。 -------------------------------------------------------------------------------- 概 述 马尔帕塞坝位于法国东南部瓦尔省莱朗(Rayran)河上，坝址距入海河口14km。混凝土双曲拱坝，最大坝高66.0m，水库总库容0.51亿m3，防洪库容0.045亿m3。工程主要用于坝址附近70km范围的供水、灌溉和防洪。工程总费用5.8亿法郎。1954年9月建成，1959年12月2日大坝突然溃决，造成500余人死亡和失踪，财产损失达300亿法郎，是一次严重大坝失事。 坝址区岩体由带状片麻岩组成，岩层走向一般为南北向，片麻岩呈眼球状和片状。节理倾角一般为35°～50°，倾向下游右岸。左岸和右岸下部为片状结构，右岸上部为块状结构。坝址河谷段的岸坡无任何明显的不稳定现象。 根据片麻岩试样的试验，获得的结果为岩样平均力学强度为7MPa，较差的为1～2MPa。极限抗压强度4～100MPa，风化岩石则为5～10MPa。岩石浸水饱和时稍膨胀，力学强度降低。 坝址以上集水面积48.2km2，实测最大洪水流量120m3/s。多年平均径流量2270万m3，枯水年径流量1570万m3。枯水期7、8月，丰水期12月～次年4月。水库最高水位100.4m(海拔高度)，有效库容0.2465亿m3。 枢纽布置 工程主要建筑物包括大坝、溢洪道等。 大坝坝顶高程102.55m，坝顶长222.7m，中心角为121°，相应的上游面半径为105m。坝的厚度从坝顶1.5m增至底部的6.78m，大坝体积4.76万m3。由于左岸岩石坚固性较差以及为了使大坝具有对称性，在左岸上部设有长22m、宽6.5m、最大高度11m的推力墩，嵌入基岩6.5m，将拱的推力传递至基岩。并在推力墩的上游设置翼墙挡水，以避免推力墩直接承受上游水压力。 溢洪道布置在坝顶中部，堰顶高程100.4m，长约30m，为自由溢流式。在设计水位102m时，最大泄量为180m3/s。为防止下泄水流冲刷坝基，设置了宽30m、长40m、最小厚度为0.5m的加筋混凝土护坦。 工程施工 大坝划分成16个坝段，平均每个坝段长13.5m，缝的上游采用铜片止水，下游采用不锈钢片止水。 混凝土浇筑层厚度1.5m，分3层连续浇筑，相邻坝段浇筑高差4.5m。为了保证混凝土质量，当天现场取样9个(20cm×20cm×20cm)，试验分3～7d、3～28d和3～90d的龄期测试其强度，1953年3月发现强度有所下降，即停止了浇筑。经试验查明原因后，换用合格水泥进行浇筑。水泥用量300kg/m3。骨料采用连续级配，粒径为0～12cm，用量1812kg/m3，砂184kg/m3。90d龄期强度22.5～45MPa，符合要求。 在冲洗基岩经检查验收合格后，先铺一层厚5cm的水泥砂浆，然后浇混凝土。坝体混凝土每浇完厚1.5m的一层，先进行凿毛，用高压水气冲洗干净，仍先铺一层3cm厚的水泥沙浆，再浇混凝土。混凝土用插入式振捣器捣实。该坝采用2台塔吊垂直运输混凝土。 在大坝上、下游，进行了混凝土与基岩的接触灌浆。上游钻孔深入基岩内5m，间距2.5m。下游钻孔倾向上游，高程70m以下孔距改为5m，灌浆压力1.6MPa左右，水灰比1/4。钻孔计188个，耗用水泥29t。 1955年进行了补充灌浆，灌浆后未发现任何反常的吸浆现象。 其 他 1.大坝失事及其原因 大坝失事前，当地下过一段时期大雨，从1959年9月1日至12月2日，共有29天降雨，其中10月19日至12月2日，降雨量达490mm。库水位在11月中旬上升至95.2m高程。看守人员发现右岸在坝址下游20m以外的地方，有一股细渗流从基岩中渗出。但据事后调查，该渗流对大坝失事并无很大影响。12月2日下午21时10分大坝突然溃决，溃坝波以70km/h的速度向下游冲击，历时25min。溃坝洪水使弗雷久城变为废墟。 事故发生之后，法国成立了调查委员会调查大坝失事原因。许多著名专家参加了调查，对大坝失事原因发表了各自的看法，在一些方面取得了共识，而在有的方面则存在不同的看法。根据大量文献资料所作的综合分析取得一致看法的方面如下： (1)该坝坝址地质，尤其是左岸坝座岩体质量很差，断裂发育，包括片理、裂隙、节理和断层各种尺度都有，产状不规则且有夹泥。变形性和疏松性大，抗剪强度低。 (2)坝的破坏过程可分为两个阶段：第一阶段发展缓慢，大致从1958年7月起直到破坏前夕。第二阶段急剧发展，历时仅几分钟。 (3)坝体曾发生沿坝底下裂隙滑动，这种滑动的数量各坝段不同，从右岸向左岸逐渐增大，在平面上宛如坝绕右坝端作整体转动。但又并非纯粹的刚性运动，而是伴有向左岸逐渐增加的切向位移和沿左岸岸坡向上的垂直分量。 (4)坝体最早是在JK坝段和KL、LM坝段(字母顺序按大坝自左岸至右岸排序)的下部断裂推出，形成决口。此后坝的连续性破坏，中部和右岸坝体像悬臂梁那样受弯折断，倒向下游被水冲走。 (5)推力墩的前半段PQ块最后坍落在岸坡下，此时水流已无力将它冲走。 存在的分歧主要集中在以下两个问题上： (1)左坝座坝下大型岩块是沿下游断层面滑动还是拱坝本身沿坝底下基岩内浅层裂隙面滑动? (2)由此派生的一个问题是引起滑动的力是渗透压力和扬压力?还是直接作用在坝上游面的水压力，实际上是指渗透压力或扬压力在滑动中是否起非有不可的重要作用。 据国际大坝会议“关于大坝和水库恶化”小组委员会
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的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事分析中得出大坝失事的成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗漏量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质（开裂、侵蚀和风化）以及施工质量等原因；12%是不同的特有原因所致。
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