完成时间：1960～1962年

工程地点：广东省乳源县

完成单位：广东省水电厅、水利水电科学研究院、中国科学院力学研究所、铁道科学研究院、铁道兵科研所(铁道第五设计院)、水电部水电总局等

项目主持人及参加人员：卢伯章、谭文奎、马乃耀、霍永基、许澍新、冯叔瑜、朱忠节、黄绍钧、钱瑞五等

撰稿人：霍永基

1工程概况

本工程总体布置包括：

(1)拦河大坝一座，用定向爆破法修筑。设计最大坝高为81．8m，坝顶总长215m，用黏土斜墙防渗。建成一座总库容达12亿m³的大型水库。

(2)水电站采用混合式开发，引水涵洞直径φ4．5m，长3950m，电站装机容量为75000kW，平均年发电量约3亿kW·h。

(3)导流(兼泄洪洞)隧洞系利用原早期按混凝土重力坝方案建的施工导流洞，在工程后期改建为内径φ5．9m，全长634m的泄洪洞。

2定向爆破设计方案

2.1设计基本原则

(1)根据南水坝址地形特点，考虑两岸抛掷爆破方案，但因左岸山体单薄，爆破方量有限，且山底下布置有导流洞，不宜过量爆破。而右岸山高坡陡，山势雄厚，故决定以右岸为主爆破区，左岸为辅爆破区。

(2)鉴于南水大坝的施工期要跨年度完成，因此大坝的爆破堆筑高度需要满足安全度汛的要求。在次年汛期到来之前，坝高应达到65m。故右岸主爆区需布置三排药包，其中，前排为辅助药包，以改造山体起伏变化的地形为凹形地面，为后两排主药包起爆创造良好的定向抛掷临空面，以控制爆破岩石的抛掷方向和集中堆高；而左岸爆破方量小，只能担负填补右岸爆破抛距较远造成的低堆积区，以改善爆破堆石坝体的成形，提高坝体的平均堆筑高度。

(3)药包中心的最低高程需考虑爆破对坝肩岩体的破坏深度不致在大坝蓄水后引起绕坝肩渗流。

2．2药包布置形式和参数选择

考虑到爆区地形起伏不平，地址断层较多，采用多排多层集中药包布置形式 ，以利于改造地形和控制断层的不良影响。药包的最小抵抗线彤和抛掷作用指数n亦选定逐排增大。右岸主爆区前排辅助药包W=16．5～22．5m,n=1．25～1．5，后排主药包W=40～35m,n= 1．6～1．5。左岸单排多层药包，W=14～16m，n=1．25。

2.3药包起爆顺序和排间间隔起爆时间

 选定在右岸主爆区药包优先起爆，左岸辅助药包迟后起爆。各排药包起爆时间隔为秒差起爆。右岸第一排药包为即发；第二排药包为延迟2s；第三排药包和左岸药包同为6s起爆。同排药包用导爆索相连，以保证能同时起爆。

 相应的药包布置及爆破堆积范围见图1。大坝的纵剖面图见图2。

图1药包布置及爆破堆积范围

3   定向爆破筑坝科研观测

  南水定向爆破筑坝科研观测工作的特点是项目全、仪器多、参加部门多。观测内容包括lO个项目：

  (1)爆破在岩石中产生的应力、应变；

  (2)爆破地震效应；

  (3)爆破地质；

  (4)爆破对导流洞安全影响；

  (5)爆破对基岩破坏影响范围；

  (6)爆破对岩石抛掷初速度及飞行轨迹；

  (7)爆破空气冲击波；

  (8)爆破坝体堆筑效果；

  (9)爆破堆石坝的沉降变形；

       (10)爆破飞石安全距离以及爆破对生物的影响。

图2 南水大坝纵剖面

    4  定向爆破筑高坝的成功经验

（1）南水定向爆破坝用炸药1394t，爆破直接抛掷有效上坝100万m³，平均坝高62.5m。经坝体整理、加高，采用黏土斜墙防渗形式，建成坝高81．8m，总库容12亿m³，电站装机75000kw，蓄水期间，经历两次千年一遇的最高洪水水位的考验，表明坝体质量良好。经30多年正式蓄水发电、灌溉，至今运行正常，效益显著，充分表明用定向爆破筑高坝、大库是完全可靠的。

（2）爆破设计中根据南水坝址主爆区地形起伏，上、下游均受冲沟切割，地质断层较多等特点，采用集中药包布置形式，借以控制断层影响的方法是正确和有效的。总结出一套行之有效的经验：

 1)能控则控，即对爆区中间的断层采取并列集中药包加以挟持同时起爆，控制其对爆破抛掷方向的影响；

 2)能避则避，即药包应尽量避开布置于断层影响区的岩体内；

  3)利用断层产状特征控制爆破漏斗边界形状和不良影响。

  （3）对山高坡陡的爆破区地形，采用多层并列集中药包布置时，最上层药包中心位置离山顶地面的埋置深度H与该药包的W之比值，控制在W/H=0．6～0．8之间较为适宜，此时可以减少上部山体坍塌方量，增加爆破抛掷率。此经验值为后来365体育普遍推广使用，并证明是适宜的。

（4）采用两岸多排爆破抛掷堆积时，应根据两岸爆区的可爆抛掷方量和岸坡的倾角大小不同情况，确定两岸药包的合理起爆顺序，对改善爆破堆石坝体的堆积形状和提高堆石体马鞍形的堆积高度有一定作用。试验研究结果表明，其合理起爆顺序的基本原则是：

 1)两岸爆区的爆破抛掷方量相差悬殊时，爆破抛掷方量多的一岸优先起爆，方量小的一岸迟后一些起爆；

  2)若两岸爆破抛掷方量相差不大，当两岸坡度相差较大时，则缓坡一岸的药包优先起爆，陡坡岸的药包迟后起爆；

  3)两岸爆破抛掷方量大体相等，且河谷两岸地形坡度近乎对称时，应采用两岸同时起爆。

摘自《中国典型365体育与技术》