第7章小浪底主体工程开工
国务院总理李鹏宣布黄河小浪底水利枢纽主体工程开工,从而拉开了这一国家重点工程大规模建设的序幕,也将在治黄史上耸起一座丰碑。
外籍专家说:“事实证明,中国人不仅有能力修建世界一流的水利工程,而且安全、高效、人性化地创造了移民奇迹,为我国水库移民工作树立了一个新的里程碑。”
汪恕诚说:“我们一定要把黄河的事情办好,向党和人民交一份满意的答卷。”
1994年9月12日10时45分,国务院总理李鹏宣布黄河小浪底水利枢纽主体工程开工,从而拉开了这一国家重点工程大规模建设的序幕,也将在治黄史上耸起一座丰碑。
小浪底水利枢纽是一项治理黄河的战略性宏伟工程,工程规模浩大,举世瞩目。
由于水沙条件特殊,地质情况复杂等综合影响,该工程被中外一些专家视为世界上最复杂的水利工程之一,是一项颇具挑战性的工程,也是我国当时工程规模仅次于三峡工程的特大型水利工程。
小浪底工程前期工程从1991年底开始以来,到1994年上半年已累计完成投资13.84亿元,土石方挖填2139万立方米,混凝土浇筑18万立方米。
除完成两岸对外公路、铁路转运站、供水、供电、场内施工道路、黄河公路大桥、通信、营地建设等“四通一平”的各项施工准备外,还完成了进水口、出水口、导流洞、防渗墙等一部分控制工程总进度的主体工程。
施工区移民1万人得到妥善安置,水库区开发性移民试点工作也开始实施,实现了水利部提出的“三年任务,两年完成”的工作目标,为主体工程的全面铺开创造了积极的条件。
1994年7月16日,黄河小浪底水利枢纽工程国际招标合同签字仪式在北京举行,合同中标价73亿多元人民币。
这标志着小浪底这项治理开发黄河的关键性工程开始进入主体工程全面开工阶段。
国务院副总理邹家华出席了当天的签字仪式。
小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市以北40公里的黄河干流上,以防洪,防凌和减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电等综合利用功能。
小浪底工程完工后,可使黄河下游防洪标准,从目前的只有几十年一遇提高到千年一遇,基本解除下游洪水和凌汛威胁,减少下游河遭淤积。
小浪底水利工程每年还可增加40亿立方米左右的供水量,改善下游的灌溉洪水条件,它的电站装机容量可达180万千瓦,年平均发电量51亿千瓦时。
小浪底水利枢纽是一项治理黄河的战略性宏伟工程,工程浩大,举世瞩日。
由于工程区内水沙条件特殊、地质条件复杂等多种因素影响,这项工程被中外一些专家视为是世界上最复杂的水利工程之一,是一项挑战性工程。
小浪底主体工程分大坝、泄洪工程、引水发电工程三个标进行国际竞争性招标。
1992年7月,国际招标工作开始,1993年8月31日在北京开标,共有9个国家的34家公司组成10个联营体参加了投标。经过激烈的竞争后,以意大利英波吉罗为责任公司的黄河承包商联营体、以德国旭普林为责任公司的中德意联营体、以法国杜美思为责任公司的小浪底联营体分别中一、二、三标。
3个标的承包商已按照黄河水利水电开发总公司发布的开工令,分别于1994年9月6日、7日进场做开工的准备工作。
小浪底工程建设计划总工期为11年,施工准备3年,主体工程工期8年。计划1997年底截流,2000年前两台机组发电,2001年工程全部完工。
1994年9月12日,国务委员陈俊生参加了开工典礼。水利部副部长张春园主持了开工典礼。
水利部部长钮茂生、河南省省长马忠臣、山西省省长孙文盛在会上作了重要讲话,他们指出:
希望工程建设管理单位加强领导,精心组织,发扬艰苦奋斗的精神,把小浪底水利枢纽工程建成一流设计、一流质量、一流管理、一流效益的优质工程,为治黄大业再立新功。
黄河水利水电开发总公司总经理朱云祥和承包商的代表也在会上发了言。
河南省军区政委王英洲、黄河治理委员会主任綦连安、副主任庄景林和陈先德、总工程师吴致尧等也参加了开工典礼。
第8章专家盛赞小浪底移民
2002年5月8日至10日,根据移民与社会发展国际研讨会会议安排,来自美国、澳大利亚、南非等国的7位移民专家考察了小浪底移民区温县仓头村、麻峪村、济源市洛峪村、大交村,孟津县清河村。
建水库必然会淹没部分地区。移民搬迁安置极其艰巨复杂,直接决定着工程的成败。
小浪底水库占地301平方公里,涉及河南、山西两省4个市、10个县、市、区,共需搬迁12个乡、镇政府、193个行政村、20万人口,移民项目投资86.89亿元人民币。
小浪底移民以人为本,以大农业安置为主,走开发性移民之路,采取“水利部领导,业主管理,两省包干负责,县为基础”的管理模式。
小浪底水库移民项目依法规划,创新管理,基本上实现了让移民“搬得出、稳得住、能致富”的目标。
1992年,移民工作拉开序幕,1994年底完成施工区移民搬迁,1997年底完成库区一期移民搬迁,2003年底完成库区二期和三期移民搬迁。
小浪底水利枢纽80%的工程位于济源市境内。作为工程建设的主战场,小浪底水库将淹没济源市大片土地。
水库建设移民涉及济源市坡头、大峪、下冶、邵原4个镇48个行政村,现状年农村移民1万余户,共计3.6万人。
施工占压及淹没影响土地面积11.1万亩,房窑150.9万平方米;淹没镇政府1个,镇外事业单位38个,工矿企业190个,农副业设施1896处。
为了保证重点工程的顺利建设,济源市淹没区干部群众舍小家、顾大家,不计较个人得失,轰轰烈烈地掀起了一场移民搬迁安置战役。
济源市境内小浪底移民前期工作始于1986年。1992年进入搬迁安置阶段,2002年9月搬迁安置结束。
移民安置分施工区、库区一期和库区二、三期三个阶段实施。
所有移民以大农业安置为主,全部本市安置。安置区涉及济源市轵城、梨林、玉泉、承留等10个镇、街道。新建移民安置点76个,其中平原区安置点41个,丘陵区安置点21个,后靠安置点14个。
随着工程的一步步拓展,济源市移民与其他地区的移民一道陆续迁出库区,在安置区开始了重建家园、实现梦想的新生活。
通过多年的开发与发展,现在的移民村村有主导产业,户有致富项目,村庄美观整洁,五通五化设施齐全,六有公共服务体系完善,群众文化活动丰富,乡村文明之风兴盛。
来自各国的7位专家走村入户,就移民规划、资金管理、生产发和社会调整等进行了深入调查。
外籍移民专家对小浪底移民项目的完成情况给予了高度评价。
小浪底工程项目是部分利用世界银行贷款,并按世界银行的要求,对移民生产生活水平的恢复和提高进行了跟踪评估。
外籍移民专家在考察中了解到,温县仓头、麻峪新村原址在新安县,在做移民安置规划时,小浪底移民局全面收集资料,进行多方案比较,并召开了村民大会,广泛征求意见。
移民工作人员做了许多深入细致的政策宣传和实施协调工作,与移民一起讨论、确定安置去向。
外籍专家对这些做法非常赞赏。
美国资深移民专家泰德先生为许多国家做过移民咨询,当他听到当地村干部的介绍时,连声说“好”。
财产评估是资金补偿的基础,财务和村务公开是民主理财的要求。
尽管外籍专家们不识几个汉字,但对移民村财务公开栏中数字看得津津有味。
他们向周围的人询问:是不是所有的移民都这样做了,财产是怎样核实的等等。
当他们得到了肯定的答复时,对小浪底项目移民村财务管理高度透明感到很吃惊。
在孟津县清河村,专家们在一个生态蔬菜大棚中足足停留了20分钟,他们详细询问了该项目的发展情况,并向当地人介绍无公害蔬菜的前景。
他们还考察了移民村建设的科技示范园区、绿色食品生产基地,了解了科技在移民项目中的应用情况及技人员的培训等。
曾经五次到过中国的澳大利亚布茹克博士用生硬的汉语说:
科技是第一生产力。
来自美国著名学府亚里桑那大学的卡门女士对移民区公共卫生和妇女权益状况非常关注,在不同的村调查了妇女的社会地位、健康状况、搬迁前后的思想变化等。
当卡门了解到越来越多的妇女参加村里事务管理、不少妇女成为致富带头人时,她露出了欣慰的笑容。
小浪底移民安置区成片的蔬菜大棚、窗明几净的学校教室、宽阔的马路、成行的树木以及对未来充满信心的移民给专家们留下了深刻印象,他们对安置区的环境容量和经济社会发展前景非常乐观。
泰德博士表示:
要向其他国家介绍和推广小浪底移民工作经验,并将邀请小浪底移民局参与移民项目的咨询。
专家调查之后,他们都说:
事实证明,中国人不仅有能力修建世界一流的水利工程,而且安全、高效、人性化地创造了移民奇迹,为水库移民工作树立了一个新的里程碑。
世界银行高级官员多次前来考察,对小浪底移民搬迁安置效果进行科学评估,给予了高度评价。
2004年1月9日,水利部副部长、初验委员会主任委员陈雷对移民工作专门作了发言。陈雷说:
小浪底移民工作自1991年实施以来,为了妥善安置移民、确保工程建设顺利进行,国家发改委、财政部、国土资源部、国家审计署等有关部委给予了大力支持,河南、山西两省人民政府对这项工作高度重视,经过库区及安置区各级政府、移民部门、工程业主、设计监理等单位的共同努力,圆满完成了20万移民搬迁安置的各项任务。
十多年来,在党中央、国务院关于开发性移民方针政策的指引下,河南、山西两省各级移民部门的同志认真践行“三个代表”重要思想,十多年如一日,奋战在移民搬迁安置工作的第一线,战严寒,冒酷暑,始终把移民群众的利益放在第一位,得到了广大移民群众的积极支持与配合,取得了小浪底移民安置的可喜成果……
十多年来小浪底移民安置工作积累了许多好的经验,为国内其他工程的移民工作提供了有益的启示和借鉴……
今天,小浪底移民虽然通过了竣工初步验收,由于移民工作的复杂性和艰巨性,特别是近年来一直进行高强度搬迁工作,移民生产安置措施的落实和后期生产开发工作刚刚起步,部分移民仍处在收入恢复阶段,移民工作任务还十分繁重。
对此,我们要有清醒的认识,必须认真贯彻执行党中央、国务院关于移民工作的各项方针政策,紧紧依靠广大移民群众,大力发展移民经济,不断提高移民生活水平,妥善解决移民安置中存在的各种问题,发扬成绩,扎实工作,开拓进取,把小浪底移民工作推上一个新的台阶。
小浪底移民工作虽然取得了很大的成绩,但要使移民群众全面恢复原有生活水平,早日实现党的十六大提出的全面建设小康社会的宏伟目标,还需要我们深入、细致地做好各项工作。
我们要在以胡锦涛同志为总书记的党中央领导下,全面贯彻“三个代表”重要思想,以党的十六大、十六届三中全会精神为指导,开拓进取,扎实工作,努力完成好历史和人民赋予我们的崇高使命,为小浪底移民得到妥善安置做出新的贡献!
第9章小浪底实现大河截流
1995年4月,小浪底水利枢纽主坝开始右岸压戗区填筑。1995年10月,开始上游围堰右岸部分堆石填筑。
截流预进占前右岸部分坝体填筑形象均超过合同要求的形象,河床区已束窄至250米宽。
1997年9月25日开始预进占,10月26日16时开始截流进占,10月28日10时28分顺利合龙,截流成功。
按合同规定,截流时需要三门峡水库帮忙控泄流量。
根据小浪底水文站42年实测水文资料分析,为了争取截流后的枢纽施工和各年工程防汛处于主动状态,也为提前发电和竣工创造条件,同时,在不增加三门峡水库调蓄负担和避免产生合同问题的前提下,经1997年6月水利水电设计总院审查后认为:
小浪底截流时间选择为10月下旬至11月中旬都是可行的,具体截流时间,应根据水情预报和截流前围堰工程情况决定。
根据技术规范确定,小浪底截流施工按10年一遇来水设计。枯水期小浪底10年一遇逐月旬平均流量,三门峡至小浪底区间10年一遇设计最大日平均流量。
截流期间,利用三门峡水库18亿立方米的库容调节,控制3个时段的下泄流量为每秒800、400和200立方米,考虑三门峡至小浪底区间10%的频率流量为每秒143立方米,截流设计三级流量分别为每秒943、543和343立方米。
因此,合同文件规定业主在截流期间控制三门峡水库的泄量,保证流量由950立方米每秒减少到350立方米每秒。
工程师意识到:实际上三门峡水库库容调控能力有限,因而控制截流流量的时段也是有限。在不违背合同的前提下,必须引导承包商采取工程技术和施工组织措施把截流工期压缩到三门峡水库可以承受的程度。
工程师和承包商共同分析和计算截流工程量和施工强度,详细安排了截流实施计划,对在15天左右完成截流并将上游枯水围堰快速填筑到152.5米设计高程达成共识,从而缓解了三门峡水库的负担。
截流期间,将控制三门峡水库泄量,最小流量将减少至每秒350立方米。
经过截流水力模型试验表明,在三门峡水库控泄减少坝址流量的情况下,用简便的单戗堤立堵进占方式截流,水力学指标均在一般控制范围之内,可较顺利地完成截流任务。
工程师考虑到:右岸施工场地优越,截流和堰体填筑材料料源广泛,数量充足,储备方便,交通便利;河床左侧地形地质条件适合设置龙口。
基于上述因素,建管局所以采用了自右岸向左岸单戗堤单向立堵进占的截流方式。
设计把截流戗堤轴线定在上游枯水围堰轴线以下35米处,戗堤顶高程143米,顶宽26米,上、下游边坡分别为1比1.3和1比1.5。
为了验证上述截流戗堤布置的合理性,武汉水电大学专门做了1比100比例的截流水力学模型试验。
试验结果表明,在无护底时左岸河床出现冲刷,80米宽的河床覆盖全部被冲光至基岩暴露,而有护底时则保护了河床。
因此,武汉水电学院建议,截流前应对龙口区采用块石护底,护底高程为130至131.5米,可采用0.5至1米的块石,也可采用铅丝笼装块石抛护等。
但是,施工单位反映说:“自大坝主体工程开工以来,在右岸开发了大西沟堆料场、填筑了上游铺盖、修建了右岸纵向围堰等束窄了原河床,使坝址处天然河道水流流态发生了较大变化,坝址处河床普遍下切。在上游枯水围堰处,河床高程从130米降至126米或更低,冲刷深度达4米之多。”
由于上述变化,将使截流戗堤上游坡脚伸入到枯水围堰防渗墙轴线以内,会影响到将来高压旋喷防渗墙的施工质量。
经设计方同意,戗堤上游坡面向下游平移两米。
同时,结合承包商拥有的高效率的施工机械可在截流时实现较高的抛投强度,能快速顺利地合龙,所以将截流戗堤轴线下移5米,戗堤顶宽从26米增加到32米,堤坡不变。
这样,截流戗堤的断面比设计断面大,相应地增加了抛投工程量。
按合同规定,截流龙口宽度为112米,根据施工现场的实际地质地形条件以及截流模型试验结果,采用了106米的龙口宽度。
但是,由于大面积水下地形的变化,合同规定的护底方式已不可能使河床恢复到131至131.5米的高程,截流龙口条件已发生了变化。
大家经过研究和详细的比较,结合上游围堰左岸堰基开挖,并考虑到左侧基岩较高,最后选定了把龙口向左岸平移30米的方案,并且将最终合龙龙口置于高程132米的基岩平台上。
工程技术人员这样做,主要考虑到有两个优点:
一、把合龙的最后区段的流速和落差最大的口门放在基岩河床上,合龙将变得易于控制,稳妥可靠。
二、适应被冲刷的河床的现状,减少了难以实施的河床护底工作。
小浪底技委会和世行特咨团专家对此方案给予了肯定。
针对上述龙口左移方案,承包商又委托意大利米兰某高校专门进行了截流水利学的计算机数学模型试验,用伊兹巴什公式计算了抛投石料的块径。
根据试验结果,龙口左移,局部底板抬高到高程132米,并未引起截流水力学参数多少变化。
按照106米的龙口宽度方案,将龙口分成3个区域,对每个区域的截流流量、块石粒径、抛投强度等都经过了具体计算加以明确。
从预进占到枯水围堰填筑至高程152.5米,总填筑工程量约59.88万立方米,其中预进占21.52万立方米,戗堤合龙25.31万立方米,枯水围堰加高到高程152.5米为13.05万立方米。
考虑到龙口合龙施工时段短、施工强度高、抛投材料种类多,因此在上游10区铺盖上事先准备了充足的备料。
在备料中,施工者考虑了戗堤合龙时,抛投料约有20%的损失量。
由于截流进展快,最终龙口又设于基岩上,所以实际抛投石料比预计的要少,截流后剩余了不少石料。
截流预进占和枯水围堰填筑的料源、开采、运输条件都很好,属正常施工故不专门备料。
工程设计人员在专门修建的左岸纵向围堰保护下,进行龙口段的基础开挖工作。
他们把左移30米后的截流龙口放在开挖出来的基岩上,宽55米,靠岸坡处岩面高程132米,河床处131米,局部砂卵石基础开挖至130米。
非基岩护底采用约1米的块石铺填,采用直径25毫米的钢筋将石块与下部基岩锚固在一起,并布置钢筋网与顶部露出的锚筋头焊接,保证了块石护底与下部基岩形成牢固的整体。
1997年6月上旬,完成河床护底施工和合同要求在高程145米形成约250米宽的度汛断面。
截流施工所需要的交通道路是现成的,主要施工道路均为工程准备阶段修建的矿山II级公路,路宽16.5米。
承包商经常注意道路的养护,因此使用两年多后路况还是完好如初。
工程开工后,又修建了许多工区内的临时施工道路,并对原有的道路进行多处裁弯取直,可保证行车速度在30公里每小时以上,截流时有交通车管部门采取适当措施确保行车畅通无阻。
截流期间将在龙口上、下游分别安装水尺,用量测聚苯乙烯浮标来计算龙口表面流速,并在不同的控制断面上设置测站进行水力量测。
合同规定预进占时间为1997年10月1日至10月31日。
预进占从右岸开始向左岸推进,在高度145米上将河槽缩窄至112米,同时截流戗堤在高程143米上超前15米,最后将龙口缩窄到106米宽。预进占理论土石料填筑量为21.52万立方米。
工程师把106米龙口合龙的开始时间定为零时,合龙进占时流量为343立方米每秒,戗堤顶面高程137.5米,进占合龙时间约需40小时。
在40小时之内约抛投土石料9.12万立方米,平均抛投强度每小时2280立方米。
截流戗堤合龙后,戗堤加高至高程143米和闭气区抛填至高程140米计划用60小时,约抛投土石料13.43万立方米,平均抛投强度为每小时2238立方米。
然后,再用20小时将闭气部分加高至高程143米,填筑土石料2.76万立方米。
从“零时”开始,把106米龙口全线填筑至高程143米,共计用120小时,土石料填筑总量为25.31万立方米。
此后,上游围堰将继续填筑至152.5米高程,计划填筑土石料13.05万立方米。
截流期间下游围堰也同时填筑至145米高程,填筑量13.07万立方米,加上截流前填筑部分工程量总填筑量为15.36万立方米。
为使截流各项活动按实施计划正常进行,保证截流成功,总监理工程师仔细部署了截流期间各方面的工作,明确了各部门的职责。
一方面继续加强对施工现场的监理和保证现场信息的沟通、反馈。
另一方面要求承包商提供了截流期间施工现场的机构管理框图及现场负责人和施工工长名单,要求承包商明确现场各班组和负责人的职责,切实加强现场的施工管理。
监理工程师还专门设立截流现场龙口指挥所,负责发布各项命令指挥各项截流活动、收集现场信息并整理、汇总供领导决策、及时对外报告截流进展情况和发布快讯。
1997年9月25日,截流预进占开始,从龙口宽度250米向左岸推进,戗堤进占高程从147米降低到143米。
至9月29日,戗堤进占至剩余龙口宽度为106米处,进占高程从143米降低到140米。
此后,上游枯水围堰预进占段开始加高,于10月14日填至枯水围堰的设计高程152.5米。
从10月进水口前部临时施工围堰的困难的前提下,局部加高截流戗堤至高程143至140米。
截至10月23日,完成预进占的填筑总量为16万立方米,预进占实际花时17天,平均日填筑强度为9694立方米。
1997年10月26日16时整,截流一切工作准备就绪,总监理工程师向承包商发布了开始截流进占的开工令。
开始进占时的龙口宽度106米,进占高程140米,进占按计划顺利地进行。
28日这天,小浪底风和日丽,呈现出一片胜券在握的平静和喜庆气氛。
一大早,黄河两岸山头上聚集了从四面八方赶来的乡亲,争睹黄河截流的最后冲刺,为中华民族的这一盛事壮威喝彩。
在截流现场,漫山遍野都是观光的人群,一面面鲜艳的五星红旗,插在黄河北岸截流合龙处,沿岸陡崖峭壁,红旗迎风招展。
三年前曾主持了这项工程开工仪式的李鹏,再次来到这里,目睹截流壮观景象。
经过建设者40多个小时连续奋战,截流开始时宽达106米的龙口已收窄到最后10.59米。
10时28分,小浪底截流戗堤南、北两岸的大型翻斗车同时向龙口门倒入巨大的石块,黄河水被拦腰截断,从北岸山中的导流洞奔泄而出。
黄河从此彻底改道。
当46辆载重汽车从两岸依次把最后一批石料倾入龙口时,北岸山壁上一面巨大的五星红旗迎风展开。
水利部副部长、黄河小浪底建管局局长张基尧大声报告了截流合龙完成的情况。
中共中央政治局委员、国务院副总理姜春云宣布:
黄河小浪底工程截流成功!
顿时,参加仪式的3000多名中外建设者和周围数万名干部群众欢声雷动,无数彩球伴着震响山河的汽笛声腾空而起,欢快的乐曲和施工机械的汽笛声回荡在黄河两岸。
截流仪式上,李鹏代表中共中央、国务院对截流成功表示热烈祝贺。他说:
我国正处在社会主义初级阶段,大力发展生产力是我们的根本任务。水利作为国民经济的基础设施和基础产业,在促进国民经济发展、保持社会稳定中发挥着越来越重要的作用。
黄河是我国的第二条大河,是中华文明的发祥地。然而黄河水患曾给我们带来了无数的灾难,是中华民族的心腹大患。
治理黄河水患、开发黄河水利,历来是党中央、国务院十分关注的大事。兴建小浪底水利枢纽工程正是党和政府为此而采取的重要举措。
小浪底工程是一项具有防洪、防凌、减淤、灌溉、供水、发电等综合效益的水利枢纽工程。小浪底工程的建成将使黄河中下游防洪由现在防御60年一遇洪水的标准,提高到防御千年一遇洪水的标准,并且为下游河道整治争取宝贵的时间,为开展黄土高原水土保持提供良好的机遇,也为黄河中下游经济发展打下坚实的基础。
实现大河截流,这标志着小浪底工程取得重要阶段性成果,也表明我国在治理黄河的道路上又迈出了可喜一步。
84岁的老河工徐福龄,曾多次亲眼目睹过旧社会黄河决堤的惨状,如今他面对这一宏伟工程动情地说:“靠人防和堤防,我们创造了51年秋伏大汛不决口的奇迹,可下游越升越高的‘悬河’常常让我提心吊胆。看了眼前的截流盛况,心里踏实多了。”
小浪底被中外专家公认为最具挑战性的工程,截流后滔滔黄河水从此改道,穿过左岸山体的3条巨大导流洞,注入下游河道。
小浪底工程还是世界银行在华的最大贷款项目,今天,世行官员和承包商所在国德国、法国、意大利的驻华大使也参加了截流仪式。
参加仪式的还有中共中央政治局委员、河南省委书记李长春,全国政协副主席马万祺,中央各部委及河南、山西两省负责人。
新华社、人民日报、中央电视台等中外新闻机构300多名记者对截流工程作了报道,中央电视台进行了现场实况转播。
截流戗堤合龙后,继续加快上游枯水围堰的填筑,当时的连续阴雨天气对填筑有影响,但还是提前一天于11月19日将枯水围堰全线填筑至设计高程152.5米,为施工围堰高喷防渗墙提供了场地。
下游围堰的合龙、闭气与上游截流活动同时顺利进行,并在3天内于10月30日全线达到设计高程145米。截流后立即进行基坑排水工作,基础开挖工作也全面展开。
承包商集中力量填筑上游围堰,于1998年4月24日比合同目标提前67天全线填筑至设计高程185米,保证了1998年的安全度汛。
由于9至10月份黄河中下游流域没有出现大降雨,因此截流期间小浪底上游的三门峡水库很容易地调控下泄流量,截流流量基本上在10%频率流量143立方米每秒上下波动,截流期间最大流量190立方米每秒,最小流量132立方米每秒。
龙口处实测最大流量134立方米每秒,其余经1号导流洞流入下游河道。
合龙时龙口处流量28立方米每秒,龙口宽度10.59米。实测龙口处最大流速4.8立方米每秒,相应落差2.28米。
龙口处流速4.16立方米每秒时,出现最大落差3.58米。
监理工程师说:“总的来说,截流期间龙口处的流量不是很大,但落差和流速均已达到或接近预计值。”
由于最后合龙龙口改为设于左岸边人工建造的基岩平台上,抛投的石块粒径超过了试验和计算要求,所以没有出现龙口底部冲刷及大石块被水流卷走而进占困难的情况。
截流期间投入的施工机械及设备基本上同实施方案所述,只是施工机械及设备的投入和配套随进占过程中强度的高低有些调整。
按计划截流成功,无疑是各方面特别是建设者们同心合力、努力实施取得的结果。
监理工程师总结说:
通过小浪底工程截流整个过程可以看到,对于大型水利水电工程,即使是外国承包商施工的工程,要截流成功,以下几方面是必不可少的:
(1)截流布置的正确决策。经过认真的研究、审查,几经修改,最终确定了截流实施方案。特别是经过充分的调查、论证后,将截流龙口左移30米,合龙口门放在开挖出来的基岩上,并对局部遇有冲积砂卵石层采用加以纵横钢筋网联系的大块石护底。这一措施使得在最后合龙时刻,龙口处出现预计到的流速和落差时,保证了不出现龙口底部冲刷及大块石被水流卷走,顺利合龙。
(2)实施前有周密的安排和部署。依据实施计划进行了充分的准备工作,包括施工组织、修改进度、车间图提供、备料、机械设备的配置和保养,以及人员状况等;实施过程中,经常检查落实情况,及时对出现的问题进行研究,始终使施工动态掌握在工程师的控制之下。
(3)实施中有统一和果断的指挥。截流期间设置了龙口指挥所统一指挥截流活动,要求各负责部门快速、及时、准确提交各方面资料,便于领导掌握情况,作出决策,使截流一切进展情况均在控制之下,保证了截流成功。
2000年6月26日,小浪底水利枢纽工程大坝填筑到顶,比合同工期提前13个月,创造了中国土石坝施工史上的新纪录。
小浪底工程建设管理局总工程师曹征齐说:“小浪底大坝为土质心墙堆石坝,坝高154米,坝顶长度1660.3米,总堆筑量达5185万立方米。从规模上讲,小浪底大坝居世界已建土石坝的第五位,目前在中国则是首位。”
大坝由意大利英波吉罗公司等3家外国公司及中国水电十四局组成的黄河承包商承建。
曹征齐说:“在施工过程中,监理工程师严格公正执行合同,双方认真遵守合同,工程师、承包商与业主实现了在合同基础上的良好协作,及时解决了各种技术问题和矛盾,使大坝工程得以顺利实施。”
大坝监理总工程师介绍说:“先进工艺方法、设备的大量使用,使小浪底大坝在高机械化、高强度、高效率施工等方面均达到世界先进水平。”
为了保证施工质量,中国督促外国承包商建立健全质量保证体系,制定了以程序控制为主的全过程质量控制体系,并切实实施。
工程建设管理局领导表示:“蓄水后检查和原形观测成果资料表明,大坝工程质量优良。”
第10章小浪底工程开闸蓄水
1999年10月25日10时,随着三颗红色信号弹在黄河中游峡谷升空,重达100多吨的小浪底工程3号导流洞巨型闸门缓缓降落。
约10分钟后,奔腾的黄河再度被拦腰截断,世人瞩目的黄河小浪底水利枢纽正式下闸蓄水。
这是这一工程继1997年10月实现大河截流后的又一项重大阶段性成果,标志着水库开始发挥调蓄效益。
小浪底工程以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电,建成后可使黄河下游的防汛标准由目前的60年一遇提高到千年一遇。
小浪底水利枢纽处于控制黄河洪水和泥沙的关键部位,是治理开发黄河的控制性工程。自截流以来,各项土建工程全面进入以拦洪、蓄水、发电为目标的高峰期,施工进展顺利。
水利部副部长兼小浪底建设管理局局长张基尧表示:
如果上游来水量满足要求,小浪底水利枢纽首台机组可望年底发电。
下闸蓄水,标志着工程已完成总投资的60%,大坝已填筑至235米高程以上。
有关负责人介绍说:
小浪底水库下闸后,到年底水库库容将达到17亿多立方米,使首台发电机组具备发电运行条件。
为了缩短因小浪底水库下闸蓄水造成的下游断流时间,黄河防总已安排万家寨水库和三门峡水库分别预蓄1亿立方米和3至5亿立方米水量,待3号导流洞下闸后,及时下泄至小浪底库区,以便使小浪底水库水位能在4天左右上升至175米高程,开启排沙洞向下游供水。
2003年9月9日10时,小浪底水库坝前水位已经超过当年汛限水位248米,达到249.67米,水库库容达到62.8亿立方米。
为了确保黄河下游地区防汛安全,小浪底水库将继续采取滞洪运用方式。
8月份以来,由于黄河流域普遍持续降雨,小浪底水库以上的泾河、北洛河、渭河和小浪底水库以下的伊洛河、沁河、大汶河均出现洪峰。黄河下游防洪形势严峻。
三门峡、小浪底、故县和陆浑水库“四库联合调度”已经是黄河下游防洪的重要措施之一,但是,其中的故县和陆浑水库已经超汛限水位,不再拦蓄洪水,三门峡水库也开闸畅泄。
因此,小浪底水库承担着无可替代的拦洪重任。
按照黄河防总调度指令,小浪底水库从8月2日开始,连续一个多月采取滞洪运用,使得坝前水位由221.66米涨至278.95米,水库库容由23.8亿立方米增加到61.5亿立方米,创历史新高,有效拦截了黄河中游1号洪峰和渭河、泾河暴雨形成的一系列洪水,累计拦蓄洪水量达36亿立方米。
这样,不仅避免了下游黄河滩区出现大面积漫滩,减轻了下游堤防的防洪压力,而且也为今后向下游供水提供了储备。
第11章小浪底实现并网发电
2000年1月9日10时20分,随着水利部部长汪恕诚在中控室按下启动钮,国内最大的地下式厂房内顿时机组轰鸣。
10分钟后,水利部副部长、小浪底建管局局长张基尧宣布:
小浪底水利枢纽首台机组并网发电成功。
水利部副部长张春园、河南省副省长张以祥、山西省副省长范堆相等领导同志与小浪底建设者们一起目睹了这一中国水利建设史上的辉煌。
自1997年实现大河截流以来,小浪底工程建设和水库移民全面展开,并逐步进入高峰期。
到1999年汛前,工程实际已达到防御500年一遇洪水的标准,215米水位以下移民全部迁出,并于10月25日成功实现了下闸蓄水。
与此同时,金属结构与机电设备的采购、制造和安装工作同步进行。
机电设备安装工程是小浪底主体工程中唯一的国内标段,由中国水利水电第十四、第四和第三工程局组成的FFT联营体承包施工。
1998年4月开工以来,他们与工程业主、监理、设计和设备制造商团结协作、紧密配合,如期完成了首台水轮发电机组定子、转轮、转子等主要设备和各种辅机、电气设备的安装。
经过机组充水、调试和检测,安装质量满足合同和技术规范要求,于1999年12月底顺利通过水利部会同河南、山西两省组织的启动验收。
汪恕诚说:
党中央、国务院一直十分重视黄河的治理与开发工作。
去年,江泽民总书记亲临黄河视察,并组织召开了黄河治理开发工作座谈会,发表了“让黄河为中华民族造福”的重要讲话,不仅为黄河的治理与开发指明了方向,而且对整个水利工作都具有极其重要的指导意义。
李鹏委员长专门听取我部关于黄河治理工作情况的汇报。朱镕基总理去年两次到黄河和西北地区,对防洪工程和水土保持生态环境建设作出了重要指示。
这些都充分说明了中央对黄河问题的高度重视,说明黄河的治理与开发在国家政治、经济生活中的重要地位和作用。
我们一定要把黄河的事情办好,向党和人民交一份满意的答卷。
汪恕诚还指出:
建设小浪底水利枢纽工程,是黄河治理开发的一个重要步骤。经过9年多的建设,现在已开始发挥效益。
首台机组发电之后,后续工程建设和运行管理任务仍然很重,特别是在加强经营管理、充分发挥工程效益方面还面临许多新的课题。
希望小浪底建管局与全体参建单位发扬成绩,总结经验,再接再厉,努力搞好工程建设剩余的工作,信守合同,严把质量,把小浪底工程建设好、管理好,为黄河的治理与开发做出新的更大的贡献。
綦连安、亢崇仁、鄂竟平、高安泽等领导同志出席发电仪式。小浪底建设管理局与河南省电力公司在仪式上签订了调度、并网和售电协议。
首台机组正式并网发电,标志着小浪底这座具有防洪、防凌、减淤、灌溉、供水、发电等作用的水利工程,开始发挥其综合效益。
小浪底建设管理委员会负责人介绍说:
小浪底电站共安装6台水轮发电机组,总装机容量180万千瓦,年平均发电量51亿千瓦时,是中原地区最大的水电站。按施工计划安排,其他5台机组将于2001年全部投入运行。
小浪底工程建成后,将使黄河下游的防洪标准从当前的60年一遇提高至千年一遇。
1997年,小浪底工程成功实现大河截流,工程建设与水库移民逐步进入高峰期,1999年汛前,215米水位以下的移民全部迁出,为水库蓄水发电做好了准备。
小浪底工程地质条件复杂,其地下发电厂房是国内最大的地下厂房。工程建设者克服了施工场地狭小、土建与安装交叉作业、国内外设备种类繁多等困难,如期完成了设备安装。
水利部、河南省、山西省、黄河水利委员会的有关负责人出席了首台机组发电仪式,小浪底建设管理局与河南省电力公司在仪式上签订了调度、并网和售电协议。
2000年1月15日中午,黄河小浪底水利枢纽第二台发电机组正式并网发电,并开始投入商业运行。
建管局负责人说:
15日并网发电的5号机组装机容量为30万千瓦。是继今年年初首台6号机组并网发电后黄河小浪底投入运营的第二台发电机组。今年年底,另一台30万千瓦的4号机组也将并网发电。
黄河小浪底电站共安装6台水轮发电机组,总装机容量180万千瓦,年平均发电量51亿千瓦时,是中原地区最大的水电站。
按施工计划安排,其他3台机组于2001年全部投入运行。
黄河小浪底这座具有防洪、防凌、减淤、灌溉、供水、发电等作用的水利枢纽工程,将全面发挥其综合效益。
第12章小浪底主体工程完工
2000年12月27日,经过万余名建设者7年多的艰苦努力,黄河小浪底水利枢纽主体工程全部完工。
小浪底第六台机组正式投产发电。
这标志着经过万余名中外建设者7年多的艰苦努力,黄河小浪底水利枢纽主体工程已全部完工,收尾项目已全部展开。
水利部致电祝贺。贺电说:
小浪底工程按期实现了截流、下闸蓄水和发电等阶段性目标,提前实现了主体工程完工和枢纽投运,枢纽综合效益初步显现,受到社会广泛赞誉,基本实现了“建设一流工程、总结一流经验、培养一流人才”的建设目标。
贺电同时要求:
按期完成收尾项目,争取早日顺利通过国家验收。
工程建设管理局领导介绍说:
主体工程完工后,小浪底工程将全面发挥其巨大的综合效益。
在防洪方面,下游黄河花园口的防洪标准将从不足60年一遇提高到超过1000年一遇。
在防凌方面,小浪底水库30亿立方米的防凌库容投入黄河防凌体系后,与已建成的三门峡、故县、陆浑等水库配合运用,可以基本解除黄河下游凌汛的威胁。
在减淤方面,小浪底水利枢纽共有淤沙库容75亿立方米,不仅可以直接减少下游河道淤积,而且可以通过水库的调水调沙运用,将部分库区、下游河道淤沙直接冲入大海。
在供水和灌溉方面,通过水库有效调节,可优化黄河水资源有效配置,为保障下游沿黄地区生产生活生态用水做贡献。
此外,小浪底6台机组多年平均发电量可达51亿千瓦时,将为改善河南电网供电质量发挥重要作用。
小浪底主体工程包括土建部分和机电安装两大部分;土建工程又分为大坝、泄洪和发电系统。
小浪底大坝高154米,总填筑量5185万立方米,是我国最大的土石坝。
中外建设者在施工中引进国外先进施工工艺和技术,使得工程进度不断超前,在截流后32个月内完成了坝体填筑,比合同工期提前一年,创造了我国土石坝施工的新纪录。
泄洪系统是小浪底工程最具挑战性的施工项目,在面积不足1平方公里、地质情况十分复杂的山体内开挖16条大跨径隧洞,被称为“世界水工史上的奇迹”。
中外施工技术人员大胆采用环向无粘结后张预应力混凝土衬砌等新技术,解决了恶劣地质和黄河特殊水沙条件造成的施工难题,建成了世界上最高的进水塔、最大的消力塘和最密集的洞群系统,提前工期三个半月。
地下式发电厂房是发电系统的主要土建项目,这座耗时5年、提前7个月开挖形成的“地下宫殿”,灯火通明,机声轰鸣,已成为小浪底水利枢纽的一大景观。
小浪底工程机电安装工作主要是在地下厂房内安装6台装机容量为30万千瓦的水力发电机组。
自1998年9月首台机组蜗壳安装以来,建设者克服施工场地限制、交叉作业干扰等不利因素,保质保量完成了全部6台机组的安装任务。
自1991年小浪底前期工程开工以来,已累计完成土方开挖2800万立方米、石方明挖1856万立方米、石方洞挖344万立方米、土石方填筑6290万立方米、混凝土浇筑371万立方米、固结灌浆43万米、帷幕灌浆27万米、金属结构安装3万吨。
120个尾工项目目前已完成近60项,其余大部分项目将于2001年汛前完成。
张善臣说:
小浪底工程能够长期发挥防洪作用,与三门峡、陆浑、故县等水库联合运用,将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。
在小浪底工地现场可以看到,一座包括大坝、导流洞群、地下发电厂在内的宏伟水利工程已矗立在黄河上,工程区内生态工程建设正全面铺开。
在废弃的石料场上,施工人员正在准备载种花草;荒坡荒地上新栽了70多万棵树木,明年还准备再栽40万棵树;大坝东侧2500多亩坝后空地以前用来堆渣,如今正在被改造成一个花园式生态区。
工程建设管理局负责同志介绍说:
生态工程见效后,小浪底工程区将呈现水光山色辉映的美景,不但发挥防洪、防凌、减淤、供水、发电、灌溉等功能,还将成为生态旅游区。
第13章西霞院主体工程开工
2004年1月10日,黄河小浪底水利枢纽配套工程,西霞院反调节水库主体工程正式开工,计划于2008年6月底全部建成。
水利部副部长陈雷宣布工程开工并讲话。
河南省省委副书记、省长李成玉,省委常委、洛阳市委书记孙善武,黄河水利委员会主任李国英等出席开工仪式。
河南省副省长吕德彬出席仪式并致词。
开工现场人潮涌动。
10日上午,黄河小浪底水库下游16公里处的黄河滩辽阔而平缓。经过小浪底水库的“调教”,此处的黄河显得十分清澈、驯顺。
河岸两侧大型材料场和各种工程机械已全部运送到位,静静地等候着西霞院反调节水库主体工程全面开工。
尽管天气多雾而阴冷,但一大早就涌来了成群结队人流,他们大多是两岸的村民,有的还搬来了锣鼓家什。
西霞院村一个村民说:“将要开工建设的西霞院水库是以我们村的名字命名的,这对全村的老百姓来说,是让祖祖辈辈都感到光荣的大事儿。所以,村子里需要搬迁的村民,尽管故土难离,但为了国家的大工程,都如期搬离了家园。”
工程的建设者们早早地把工地上的一切准备就绪,只见一台台大型设备按照设计规划布置到位,各种各样的大型机械各就其位,运输车辆排列成行,建筑工人严阵以待,等待着宣布开工的命令。
从2003年1月开始,建设者们便进入了工程的筹备期,他们克服“非典”、连绵阴雨等困难,如期完成了包括道路、供水、供电、通讯和场地平整等。同时,如期完成了施工区征地、移民搬迁及施工区封闭等任务,保证了主体工程按期开工。
10日上午,河南省省长李成玉和水利部副部长陈雷等领导干部,莅临开工仪式现场。
11时33分,随着陈雷副部长的一声令下,各个施工点机器轰鸣,一台台运输车辆在工地上有序地穿梭、奔忙。规模宏大的西霞院反调节水库工程项目正式开工建设了。
作为小浪底水利枢纽的配套工程,西霞院水库坝址上距小浪底16公里,下距郑州花园口116公里。大坝横截黄河,坝轴线总长3122米,其中两端的砂砾石坝轴线长2609米,坝顶宽8米,最大坝高20.2米。
中部的泄洪发电建筑物轴线长513米,最大坝高51.5米。水库总库容1.62亿立方米。其功能主要是以反调节为主,结合发电,兼顾灌溉、供水等综合利用。同时,也可作为南水北调中线工程的备用水源。
西霞院水库通过对小浪底水库的不稳定流进行反调节,有效缓解小浪底的发电与供水矛盾,使小浪底水利枢纽发挥更大的社会效益和经济效益,同时减少对河道防护工程的冲刷。
有专家介绍说:
小浪底水库建成以后,已经在黄河中下游的防洪、防凌、减淤、供水、灌溉等方面,起到了重要的作用,尤其在去年抗御渭河、伊洛河、沁河等黄河支流发生洪水的过程中发挥了不可替代的作用,蓄水达到历史最高水位,使黄河下游的人民生命财产损失降到最低。并在国家电力供应紧张的时候,小浪底及时发电,有效地缓解了河南电网,甚至东北电网资源紧张的局面。
然而,由于电力资源和水利资源在调配使用的过程中,存在着不可避免的矛盾,小浪底水利枢纽在运行的过程中受到了很大的制约,从而造成了资源的浪费。
根据有关规定,通常情况下,小浪底水库要遵循“电调服从水调”的原则,在雨水充足的时节,一般要蓄积水源或为下游防御洪涝。
在枯水季节,要担负着向下游供水的任务;平日还要保持供给下游一定的流量,保证黄河正常的奔流。
但是,如果在库容不足水源充沛的时候,恰好遇到电力资源紧缺,那么,为了蓄积水源或防洪,就不能进行发电。
如果在库容充足的时候,巧遇电力资源紧缺,但下游并不需要水资源,那么为发电泄出水库的水资源,就会白白地浪费掉。
2003年一段时间,全国电网电力资源紧张,但由于要按要求保证库中水资源,小浪底水库发电机组只有部分机组工作,虽然有效缓解了河南电网的电力所需,但如果满负荷发电的话,将会惠及已经与河南电网并网的东北电网。
专家说:“换个角度来说,这部分用于发电的水资源,也就随着滚滚黄河,白白流失。”
此外,小浪底水库除了保证黄河日常流量以外,每天都要在中午和晚上用电高峰时段进行水力发电,在用电低谷时段停止发电。
这样,就造成了黄河水流的不稳定,时大时小的水流,对下游的河道防护工程有着不利的影响。
西霞院水库建成以后,通过对小浪底水库下泄的不稳定流进行反调节,小浪底将不受“电调”和“水调”矛盾的影响,自由自在地充分发挥作用,从而创造更大的社会效益和经济效益。带来惠泽多多。
西霞院水库作为小浪底水库的反调节水库,在其建成后,将与小浪底珠联璧合,更有效地解决小浪底水电站的调峰运行以及下游地区生产、生活和生态用水的矛盾,最大限度地消除各种不利影响,并且为黄河向北方供水创造了更可靠的条件。
西霞院水电站设计安装35千瓦发电机组4台,装机总容量为140千瓦,多年平均发电量5.83亿千瓦时,电力产品又可以为当地创造利税。
到2008年6月水库建成后,可以在下游发展灌溉面积113.8万亩,届时,将惠泽河南省黄河北岸的温县、济源、沁阳以及青峰岭等地,同时,每年还可以向附近的孟津、吉利等地城镇供水1亿立方米,为保证化纤等国家重点项目的生产用水提供了可靠保证。
西霞院水库建成后,随着其反调节功能的发挥,平稳的水流对下游湿地的保护和周围生态环境的改善将起到重要作用。
广阔的水域和小浪底水库相连,使小浪底成为名牌景区,从而拉动河南省旅游业的进一步发展。
建设管理局有关人员介绍说:西霞院水库的建设主要工程量有土石方开挖、填筑、混凝土浇筑以及建设所需钢材,建设单位将在保证质量的情况下,本着“就地取材”的原则,这样,不仅可以节约工程开支,而且还拉动了河南省当地相关产业的发展,加上每天需要的上千名施工人员,为当地农民创造了打工赚钱的好机会。
西霞院工程将淹没土地30多万亩,施工占压土地80多万亩。
在各级有关部门的共同努力下,为了保证国家重点工程的开工建设,洛阳市孟津县和吉利区共有105户6181人,搬出了施工区。
开工典礼上,小浪底建管局副局长兼西霞院项目部总经理殷保合报告了西霞院前期工程情况,总监理工程师、施工单位代表分别进行宣誓。
在开工仪式上,陈雷首先代表水利部对工程的开工表示热烈祝贺,向全体工程建设者表示亲切慰问,并向关心和支持工程建设的国家有关部委、河南省各级党委政府表示衷心感谢。
陈雷说:
小浪底水利枢纽建成以来,发挥了防洪、减淤、供水、发电等巨大的综合效益。
但同时,小浪底下泄的不稳定流对下游河段的河势稳定、河道整治工程安全、河道减淤也产生了一定程度的影响。
西霞院工程作为小浪底水利枢纽的反调节水库,兼有发电、灌溉、供水等综合效益。
工程建成后,与小浪底水库联合运用,可以有效地解决小浪底水电站调峰运行与下游地区生产、生活和生态用水的矛盾,最大限度地消除各种不利影响,为黄河向北方供水创造更为可靠的条件。
西霞院工程的开工建设,有利于优化配置、高效利用黄河水资源,有利于充分发挥小浪底水利枢纽的综合利用效益,有利于进一步开发利用黄河的水能资源,对周边地区经济社会的可持续发展将起到重要的保障作用。
陈雷强调:
高质量地建设好水利工程,是一项功在当代、造福子孙的千秋伟业。
工程质量既关系到投资效益的发挥,更关系到人民群众生命财产的安全,责任重于泰山。
西霞院工程的业主单位,一定要进一步发扬建设管理小浪底工程的优良传统,在工程建设中坚持高标准、严要求。
各施工单位严格履行合同,全责调配施工力量和设备,精心组织,精心施工,精心管理,保证质量,确保工期。
监理单位严格把关,认真履行三控制一协调的职责,及时协调解决施工中出现的各种问题。
设计单位要加强现场服务,严格设计变更程序,提高服务水平。
希望中央有关部委和河南省各级党委、政府一如既往地支持西霞院工程建设,共同努力,把西霞院工程建设成为一流的工程,向党和人民交一份满意的答卷,让黄河更好地造福沿黄人民。
西霞院水利工程坝址地形呈宽阔“U”形河谷,区域构造较稳定,工程区地震基本烈度为6度,不存在影响工程建设的重大工程地质问题。
黄河勘测规划设计有限公司作为西霞院工程的设计单位,自1993年开始西霞院可行性研究工作,投入了大量的人力、物力,进行了地质测绘、地质勘探、野外及室内岩土、水质试验以及水工、泥沙模型实验等。
1996年完成可行性研究报告,同年通过了水规总院的审查,1997年开始初步设计工作,1999年3月完成初步设计报告。
1999年,根据业主小浪底建管局的意见,重新编制了西霞院项目建议书,并先后通过水规总院审查和中国国际工程咨询公司评估。
2003年3月,工程初步设计通过水利部审查,10月14日,水利部批准了西霞院初步设计。
经过公司10多年的勘测设计和工程建设等单位近一年的前期施工准备,2003年10月,西霞院工程前期准备工作基本完成,具备主体工程开工条件。
国务院南水北调办公室,水利部黄河治理委员会、长江治理委员会有关负责人及千余名工程建设者参加了开工仪式。