胡佛水坝对科罗拉多河河口地区自然环境的影响

2025-02-23 02:52:18

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回答1：

1 水量减少，河口地区灌溉水源减少
2 泥沙被拦截，河口三角洲萎缩

3 海水倒灌，河口地区土地盐碱化

4 泥沙被拦截，河口地区土地费力下降

胡佛水坝(Hoover Dam)是美国综合开发科罗拉多河(Colorado)水资源的一项关键性工程，位于内华达州和亚利桑那州交界之处的黑峡(Black Canyon)，具有防洪、灌溉、发电、航运、供水等综合效益。大坝系混凝土重力拱坝，坝高221.4m，大坝形成的水库叫米德(Mead)湖，总库容348.5亿立方米，水电站装机容量原为134万kW，现已扩容到208万kW，计划达到245.2万kW。在1931年4月开始动工兴建，1936年3月建成，1936年10月第一台机组正式发电。
俯视胡佛水坝(Hoover Dam)位于亚利桑那州的西北部，93号洲际高速公路上，内华达州及亚利桑那州的西北部交界处，因亚利桑那及内华达两州有一小时之时差，故水坝两端各设有一时钟以方便过客对时。从拉斯维加斯出发向东南方向行驶约40公里处。工程庞大，建成后对工农业发展起着巨大的作用。因此它在世界水利工程行列中占有重要的地位。胡佛水坝的建造耗费了大量资金，动员了大批人力，于1936年竣工并交付使用。它是一座拱门式重力人造混凝土水坝。坝高220米，底宽200米，顶宽14米，堤长377米。这样巨大的水坝在世界上是不多见的。
胡佛水坝是一座拱门式重力人造混凝土水坝，世界闻名的水利工程。坝下的科罗拉多河原本是美国最深、水流最湍急的河流，如今缓缓而行，就像一头驯服的野兽。
枢纽布置
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工程主要建筑物有拦河坝、导流隧洞、泄洪隧洞和电站厂房。
水坝溢流示意图
拦河坝为混凝土重力拱坝，坝高221.4m，坝顶长379m，坝顶宽13.6m，坝底最大宽度202m，坝顶半径152m，中心角138°，坝体混凝土浇筑量为248.5万立方米。
左右岸各有2条直径为15.25m的导流隧洞，总长4860m，导流流量为5670立方米/秒，左岸两条隧洞于1932年11月先建成过水。
左右岸各设置1条泄洪隧洞，进水口各由4扇4.9m×30.5m的弧形闸门控制。泄洪隧洞系导流隧洞后半段改建而成，直径为15.2m，用混凝土衬砌，长671m，最大流速53.4立方米/秒，溢洪道总泄流能力可达11400立方米/秒。
另外两条导流洞改建为发电引水隧洞，兼作辅助泄洪隧洞用。辅助泄洪隧洞是在引水隧洞末端设6根3.96m的钢管，其总泄量为2577立方米/秒。
左右岸各设一座岸边地面式厂房，各长198m，厂房顶高出正常尾水位45.7m。左右岸各2条发电引水隧洞(各有1条由导流洞改成)分成8条压力钢管，其中一条又分成二条，共17条压力钢管，向17台水轮机供水。电站装机已达208万kW，其中13台13万kW，2台12.7万kW，1台6.85万kW，1台6.15万kW。

大坝施工
胡佛大坝建在深窄峡谷内，坝基基岩为坚硬的安山岩、角砾岩。坝基设置水泥灌浆帷幕和排水孔，对上游剪力带进行灌浆加固。大坝施工采用柱状浇筑法，分230个柱状块，上游面块体5m×18m，下游面块体7m×9m，浇筑层厚1.5m。该坝是首次采用埋设水管冷却的高坝。共布置6×3m³和4×3m³拌和楼各1座，生产能力为7560立方米/d；布置有5台23t平移式缆机和1台13t斜撑式起重机，使用6立方米吊罐浇筑混凝土。
胡佛大坝工程布置很紧凑，1931年5月开始开挖导流隧洞，1932年秋季即打通并完成衬砌。1933年6月开始浇混凝土，至1935年3月浇完248万立方米混凝土，历时21个月，221m高的重力拱坝浇筑到坝顶。同时，进水口建筑物、压力钢管、发电厂房、溢洪道、泄洪洞和输电线路等都在平行作业。
工程混凝土浇筑量为336万立方米，混凝土最大日浇筑强度为7520立方米，最大月浇筑强度为19.8万立方米，平均月浇筑强度为11.5万立方米。

工程特点
创造性地发展了大体积混凝土高坝筑坝技术，有些技术一直延用至今。在混凝土坝施工机械和施工工艺等方面，如为了解决大体积混凝土浇筑的散热问题而采取把坝体分成230个垂直柱状块浇筑，并采用了预埋冷却水管等措施，成为大体积混凝土工程中的成功典型，对世界上混凝土坝施工技术的形成和发展有重大影响。
胡佛坝泄洪隧洞在1941年小流量泄洪运行中，曾发生严重的空蚀破坏，说明高水头大直径隧洞泄洪水力学设计与施工技术上尚存在一些问题。混流式水轮机也存在空蚀问题，后换装不锈钢新水轮机。

工程效益
胡佛坝在防洪、灌溉、城市及工业供水、水力发电、航运等方面，都发挥了巨大作用：
胡佛坝形成的米德湖水库有调节库容196亿立方米，防洪库容117亿立方米，对坝址以上的洪水可完全控制。水库防止了下游过去频繁发生的洪水，使科罗拉多河洪水流量由5670立方米/秒，削减为1130立方米/秒，特大洪峰由8500立方米/秒，削减为2120立方米/秒。例如：1941、1952、1958年的洪水流量为2920～3450立方米/秒，水库调洪后下泄的洪水在1000立方米/秒以下，1953～1956年为旱年，水库提供了水源；建坝后保证了加利福尼亚州和亚利桑那州沙漠地带70万公顷的土地获得可靠的灌溉水源。目这一灌区每年可生产10亿美元以上的农产品；可提供3200万户五口之家的年生活用水。在加利福尼亚州南部的半干旱区，年降水量仅380mm，远远不能满足该地区用水需要。因此，1974年从米德湖引取13.2亿立方米的水量，提供给加州南部1万平方公里的125个城镇及工矿企业单位，其中包括供给洛杉矶市一千万人口的用水量；水库有177km长，可通行大小船只及游艇，改变了建坝前基本上不通航的面貌。水库风景优美，是著名的游览胜地。

建造过程
胡佛水坝在1931年3月11日动工，首席工程师是法兰克·高尔（Frank Crowe），水坝经费由政府资
胡佛水坝
助，因此他必须在政府限定时间之内完工，否则他的公司将会面临每天3000美元的巨额罚款。在他们建造水坝前，必须先开辟一条通往峡谷的道路，以运送物资。由于当时正处于经济大萧条时期，失业人数大增，因此为水坝的建造提供了一群数量可观的廉价劳工。
在建造水坝之前，必须先把科罗拉多河分流，但河流两旁满布悬崖，因此惟一方法是在峡谷两边钻挖爆破，开辟四条分流隧道。然而开辟分流隧道的工人生活和工作环境每况愈下，令许多工人对高尔越来越不满，甚至策划罢工。8月7日，工人正式罢工，当时仍有大量有资格取代他们的失业人士，因此工人是冒一个很大的风险，甚至有机会失去工作。高尔选择镇压罢工的工人，开除他们，然后重新招聘。1932年，河内首次流入隧道，分流工程成功，能够正式建造水坝。余下的工程只是利用混凝土去建设水坝，政府给予的限期为4年半，时间虽多，但高尔欲提早完工，以获得大笔奖金。1933年，总共倾注了一百万立方码的混凝土，1935年，水坝提早了两年完工，而高尔亦获得一笔奖金。胡佛水坝令112名工人失去性命。

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