跨世纪的治黄工程——小浪底水利枢纽,本文主要内容关键词为:水利枢纽论文,跨世纪论文,小浪底论文,工程论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
千古巨川,九曲黄河,携带青藏高原的白雪,裹挟千沟万壑的黄沙,穿越黄土高原的崇山峻岭,一日千里,奔腾而下,几经曲折在小浪底挣脱最后一个峡谷的束缚,泄向广袤的华北平原。
1994年9月12日,随着李鹏总理的庄严宣布:“黄河小浪底水利枢纽工程开工!”小浪底峡谷沸腾了,一场治黄之战如火如荼地在这里开展。从此,名不见经传的穷山僻壤小浪底引起了世人的关注。
小浪底工程是按“世界银行采购导则”和“菲迪克”条款要求进行国际招投标并按国际合同管理模式建设的一项国际工程。目前,51个国家700多名外籍专家、工程技术人员和上万名中国建设者云集这里,被人们称之为“小联合国”。小浪底工程的建设,实施的是项目法人责任制、建设招标制、工程监理制。是我国最早与国际惯例全方位接轨的大型水利水电工程,它是中国水利水电事业走向世界的一个“窗口”。
黄河之害
黄河,造就了广阔的华北平原和黄淮平原,养育了一个伟大的民族,创造了五千年光辉灿烂的华夏文化。炎黄子孙尊之为“母亲河”。黄河又是一条桀骜不驯的泛滥之河。据史料记载,从先秦到民国的2500年间,下游缺口达1500多次,大的改道26次,水患祸及25万平方公里,上演了一幕幕水洗天津,沙淹江淮,洪水滔天,家园荡尽的惨剧,给中华民族一次次带来惨绝人寰的重大灾难。“道光二十三,黄河涨上天,冲走太阳渡,捎带万绵滩”,这首民谣便是黄河水患的缩影和写照。百姓谈黄色变,又恨之为害河。
“黄河斗水,泥沙其七”。黄河之害归根结底来自于泥沙。它每年向下游倾卸的沙泥就达16亿吨之巨,致使河床每年以10厘米的速度向上抬高,最终使黄河成为一条“地上悬河”。令人难以置信,黄河滩面比新乡市地面高出20米,比开封高出13米,比济南高出5米,象一条巨大的水龙游荡在黄淮平原之上。在外国人眼里,它是悬在中国人头上的一把利剑;而国人的感受是顶着一江河水在度日,每逢汛期让人提心吊胆,坐卧不安,视黄河为中华民族的心腹之患。
新中国成立以后,党和国家对黄河进行了大规模的治理,取得了举世公认的50年安澜的巨大成就,为国家工农业生产和人民生活提供了长治久安的环境。但是,黄河源源不断的大量泥沙至今仍未得到有效的控制,下游河道还在继续抬高。报载,1996年8月5日,黄河花园口水文站出现的洪峰流量只有7600立方米秒。却达到有史以来的最高水位。现在已不能防御百年一遇22000立方米秒流量的洪水。黄河防汛形势仍然严竣。
黄河水害除了暴雨形成的洪水之外,还有凌汛。史载,1875年至1973年的63年中,有27年凌汛决口,平均每五年决口两次。凌汛之患,被历代统治者畏为不可抗拒的天灾,自古就有“凌汛决口,河官无罪”之说。解放后,每逢黄河封冻年份,政府积极组织防汛队伍,采取炸药爆破、炮轰或飞机炸冰等措施,以解除凌汛威胁,确保两岸安宁。
有雨成灾,无雨闹荒,黄河是一条自然属性非常复杂的河流。90年代以来,黄河连年断流,1996年断流长达133天之久;河口干枯的河道还有上延之势。有人耽心:黄河有一天会变成季节河,变成内陆河。有人说,黄河——这位母亲已经衰老了,丰满的乳汁也枯竭了,哺育两岸儿女已感到力不从心。黄河水资源危机,给人们又增添了新的忧患。
人们沿着防洪、防凌、供水灌溉这三条思路探索,最终在小浪底交汇。党中央,国务院在反复比较黄河水利委员会提出的加高堤防、下游改道、兴建龙门水利枢纽等11个方案后,选定了小浪底。诚然唯有小浪底才能挑起这三付重担。小浪底将把黄河的灾难锁在这最后一个峡谷,把幸福播撒中州大地。
宏伟工程
小浪底工程位于河南省洛阳市、济源市交界的黄河中游最后一段峡谷的出口处,处在控制下游水沙的关键部位。工程由一座顶长1667米,最大坝高154米的壤土斜心墙堆石坝,10座进水塔,9条泄洪排沙隧洞,一条灌溉洞,6条引水发电洞和—座地下式厂房组成。主体工程工期8年,加上3年的前期工程,历时11年。计划1997年截流,1999年第一台机组发电,2001年竣工,该项浩大工程,施工工期长,施工难度大,地质条件复杂,被水利行家称之为极具挑战性的工程。
小浪底工程坝址的两岸山体主要由砂岩和粘土质粉砂岩组成,岩层非常破碎,从裸露的断面看,象一层层不规则的砖块有序地堆积一起,相邻岩层之间大都夹有一道松软的泥化夹层,远远望去就象一摞“千层馅饼”一般。枢纽所有泄洪、排沙和引水隧洞都集中置在这样地质条件的北岸山体之中,该山体由于被上、下游冲沟切割,从整体看显得单薄。此外,主要枢纽建筑物必须按8级地震烈度设防,并要考虑水库诱发地震的可能。黄河水利委员会勘测规划设计院副院长林秀山感慨地说:“所有水利水电工程中遇到的地质难题,几乎在小浪底都遇到了。”
从施工强度大来说,小浪底工程涉及1亿立方米的土石方工程量,堪称“当代愚公移山”。小浪底工程的第一大战役——黄河载流,是一次性隧洞导流,不同于一般工程的分期明渠导流方式。一般工程要实现截流只需完成大约20%的工程总投资及相应的工程量,而小浪底截流必须完成50%以上的工程总投资和相应工程量,其施工进度安排属国际先进水平。
枢纽大坝总堆筑量近5000万立方米,要填筑这庞然大物,假如用能装载30立方米的大型自卸汽车100辆,每天装卸1000车次,需连续堆筑4至5年!按1997年截流进度要求,大坝堆筑的月最高填筑强度为115.4万立方米。若每月工作25天,一天按21小时连续施工计,装载30立方米的大型汽车,每小时得填筑73车,平均不到1分钟就要填筑一车。洞径16.4米的3条导流洞日上部扩挖进尺180米,下部扩挖170米,并相继完成3条排沙洞和3条明流洞等有关工程,这样的施工强度要大大刷新前期工程的掘进纪录。洞群进出水口(包括进水塔、导流洞衬砌)混凝土总量为190万立方米,相当于浇筑一个三门峡电站大坝。三年内3个土建标要完成土石方开挖2386.2万立方米,占主体工程开挖总量的86%,无疑,时间紧,工程量大,工程强度高。
为解决工程的复杂难题,黄河水利委员会组织专家和工程技术人员,进行了长达30多年的勘测和设计,其间多次邀请国内外专家咨询,并组织了多达400多项科学试验,付出了两代人的心血。
小浪底从梦幻变为现实的年代,正是小浪底人向自然挑战,向困难挑战,向自我挑战的开创性年代。小浪底工地一片沸腾,10000余名中外建设者驱动2000多台套大型施工设备,同心协力,为小浪底这一挑战性工程发起挑战。他们正按照李鹏总理提出的“一流设计,一流施工,一流质量,一流工程”的要求,塑造小浪底的形象。
在建中的小浪底枢纽工程,在设计和建设中创下了三项世界纪录和六项中国第一。三项是:小浪底工程泻洪系统的进水塔由16条隧道的19个洞口组成的十座进水塔是世界上最大最复杂的进水塔;将完成导流任务后的3条直径14.5米的导流洞增设3级孔板(即在隧洞的压力段,设置几道内径小于洞径的环形突坎),改建成永久泄洪洞。成为世界水利工程建设中最大的孔板泄洪洞;3条泄洪洞出口的消力池目前为世界最大,其总长350米,宽170米。其作用为继续降低高速水流流速和大量能量。六项中国之最是:中国综合效益最强的水利工程;中国最大的堆石坝;中国最深的防渗墙。由于小浪底枢纽大坝建在最深达70多米的砂卵石软基上,为防止渗漏,确保大坝稳定和运行安全,设计在河床中筑深覆盖层防渗墙,全长440米,墙厚1.2米,最大深度达80米;中国最大的地下发电厂房。地下厂房长251.5米,跨度26.2米,最大高度61.44米。为目前度、跨度、高度最大的地下厂房;在中国首次使用塔形皮带机进行浇注的工程;是中国第一个进行环境监理与工程同步的水利工程。
巨大效益
小浪底枢纽工程是一座具有防洪、防凌、减淤为主,兼顾灌溉、供水和发电等综合效益的特大型控制工程。建成后的小浪底水库总容量为126.5亿立方米,长期有效库容51亿立方米,控制流域面积69.4万平方公里,占黄河流域总面积的92.3%。这项规模宏大的工程可发挥巨大的综合效益。
防洪 小浪底水库拥有51亿立方米的长期有效库容,能够长期发挥防洪和调水调沙作用,与三门峡、陆浑、故县等水库联合运用,可将花园口42100立方米秒的洪峰流量削减至22000立方米秒,使下游防洪标准从现在不足百年一遇提高到千年一遇,基本能解除黄河下游的洪水威胁。
防凌 小浪底水库与三门峡水库联合负担下游防凌任务,不仅可基本解除凌汛的威胁,还可减少三门峡水库防凌运用机率,保证三门峡水电站凌汛期发电。
减淤 小浪底水库在初期运用的36年内,利用死库容拦沙97亿吨,可减少下游河道淤积73亿吨,相当于下游河道20年不淤积抬高;后期利用槽库容调水调沙,仍可长期发挥减淤作用。
供水、灌溉 小浪底水库每年可以增加40亿立方米的供水量,以满足沿河工农业和生活用水。同时使下游1500万亩灌区的用水保证率由32%提高到75%,还可维持抗旱灌溉面积2500万亩。
装机容量180万千瓦。水库初期运用阶段,年平均发电量为44至54.5亿千瓦·小时;后期运用阶段,年平均发电量为612亿千瓦·小时,为中原地区的经济发展提供强大的电能并产生巨大影响。
党中央、国务院十分关心小浪底水利枢纽工程,江泽民总书记两次亲临小浪底视察。李鹏总理出席主体工程开工典礼并亲自发布开工令。李瑞环、宋平、邹家华、宋健、钱正英、杨汝岱等党和国家领导人都曾到小浪底工地视察。1996年6月3日,江总书记视察时指出:小浪底工程规模宏大,技术很复杂,一定要确保安全,把工作做好;小浪底工程
发电 地下式厂房内安装6台30万千瓦混流式水轮发电机组,总很壮观,体现出一种宏伟气势,是进行爱国主义教育的好场所。并在小浪底南岸观礼台欣然命笔:“治理黄河水患,为中华人民造福”。
“青山不墨千秋画,绿水无弦万古琴”。
小浪底,这个下世纪的精品,大坝屹立,洞群飞瀑,高峡平湖,层林溢绿,美妙的湖光山色,雄伟的水利建筑,将吸引众多的游人观光,成为九朝古都洛阳和移山愚公故里济源旅游热线上的一大景点——一个治黄战略性工程,一颗福泽千秋的璀璨明珠。